Uno dei composti che è abbondante in natura è un composto di carbonio in cui questo composto è composto da atomi di carbonio e altri atomi legati ad atomi di carbonio. Uno dei composti di carbonio più semplici sono gli idrocarburi, dove in questi composti ci sono composti insaturi chiamati idrocarburi aromatici.
Gli idrocarburi aromatici o arene sono idrocarburi ciclici che hanno doppi legami. Questo composto ha sei atomi di carbonio in un anello con legami singoli e doppi alternati noti come anello benzenico. Nel frattempo, i composti aromatici che contengono un anello benzenico sono noti come benzenoidi e quelli che non contengono un anello benzenico sono noti come non benzenoidi.
Benzene è un altro nome per gli idrocarburi aromatici più famosi, dove la formula molecolare di questo benzene è C6H6 che indica che questo composto è altamente insaturo. L'esistenza di doppi legami di congiunzione alternata nel benzene rende questo composto idrocarburico una molecola relativamente stabile e forma triozonidi nell'ozonolisi.
Proprietà fisiche dell'arena (idrocarburi aromatici)
Le arene sono molecole non polari, solitamente liquidi incolori o solidi con un aroma caratteristico, come quelli che si trovano nel deodorante per ambienti e nella canfora. Le arene non possono mescolarsi in acqua ma si mescolano facilmente con solventi organici e brucia con una fiamma fuligginosa luminosa.
(Leggi anche: Comprensione dei cambiamenti fisici e chimici e degli esempi)
Proprietà chimiche dell'arena
Arena è stata sottoposta a reazioni di sostituzione elettrofila, che includono reazioni di alogenazione, nitrazione, solfonazione e Friedel-Crafts. Il meccanismo di sostituzione elettrofila prevede 3 fasi, ovvero generazione di elettrofili, formazione di cationi di carbonio intermedi e rimozione di protoni dal carbocatione e formazione del prodotto.
- Alogenazione
Gli idrocarburi aromatici reagiscono con gli alogeni a causa della presenza di acidi di Lewis come AlCl 3 o FeCl 3 o FeBr 3 per formare alogeni.
- Nitrazione
Un idrogeno dall'anello benzenico viene sostituito da un gruppo nitro (-NO2) quando il benzene viene riscaldato con una miscela di acido nitrico concentrato e acido solforico concentrato (chiamata miscela nitrica).
- La reazione di Friedel-Craft
In questa reazione, il benzene viene trattato con alogenuri alchilici in presenza di cloruro di alluminio anidro e si forma un alchilbenzene.
- Burning
Le reazioni di combustione comuni degli idrocarburi aromatici sono:
Benzene in fiamme:
C 6 H 6 + 15/2 O 2 ——- 6CO 2 + 3H 2 O + Energia
Effetti di governo del gruppo funzionale
La posizione del secondo sostituente nel benzene dipende dalla natura del sostituente già presente nell'anello benzenico. Questo è noto come effetto di direzione del sostituente.
- Il gruppo direttivo orto e il para dirigono i gruppi che entrano nelle posizioni orto e para. Esempio: –OH, –NH2, –NHR, –NHCOCH3, –OCH3, –CH3. Questi gruppi attivano l'anello benzenico contro la sostituzione elettrofila.
- Il gruppo meta direzionale dirige il gruppo che entra nella posizione meta: Esempi di driver del meta gruppo sono: -NO2, -CN, -CHO, -COR, -COOH, -COOR, -SO3H.
