甲苯的原子一定在同一平面吗
苯分子所有原子在同一平面内,键角为120°。当苯分子中的一个氢原子被其他原子或原子团取代时,代替该氢原子的原子一定在苯分子所在平面内。
甲苯中的7个碳原子(苯环上的6个碳原子和甲基上的—个碳原子),5个氢原子(苯环上的5个氢原子)这12个原子一定共面。此外甲基上1个氢原子(①h,②c,③c构成三角形)也可以转到这个平面上,其余两个氢原子分布在平面两侧。故甲苯分子中最多有可能是13个原子共面。
同理可分析萘分子中10个碳原子,8个氢原子,共18个原子共面和蒽分子中14个碳原子,10个氢原子,共24个原子共面问题。
因为它有一个甲基,你将苯基的位置放在甲烷物质中一个氢原子的位置,由于甲烷为正四面体,那么类推,甲苯至少是个四面体,所以他所有原子不在同一平面内。
处理这类问题的首要就是记住那些特殊的,例如甲烷为正四面体分子,乙烯为平面分子,乙炔为直线型分子。还是以甲苯为例,换个角度看,相当于甲烷中的一个氢原子被苯基取代,那么与苯基直接相连的甲烷碳是与苯环上所有原子在同一平面的,只是其他三个氢原子不与之在一个平面罢了
再例如乙烯分子中的一个氢原子被一个甲基取代,那么这个甲基中的碳是原乙烯分子在同一平面的,它此时仅是顶替了原来那个氢原子的位置,但此时不能说丙烯所有原子在同一平面,因为那个甲基中的三个氢原子是不与其他的在同一平面的
综上所述,至少12个
2、苯环上所有原子是共面的。甲苯是苯环上的一个氢被甲基取代,则甲基上的碳等同于原来在此位置上的氢,仍与苯环共面。
3、甲基的结构是四面体,四面体碳最多可以有三个原子共面,现在已有两个跟苯环共面,即甲基碳及甲基所连的苯环上的碳,只可再有一个氢共面,即共面的原子总数为13。
B.苯和乙烯都是平面机构,所有原子共平面,则苯乙烯分子中所有原子可以共平面,故B错误;
C.二氯甲烷中存在两个C-Cl键和2个C-H键,由于它们的键长不同,所以二氯甲烷不可能为正四面体结构,故C错误;
D.乙烷中可以看作甲基取代了甲烷分子中的一个氢原子,甲烷为正四面体结构,则乙烷分子为四面体结构,分子中所有原子不可能共平面,故D正确;
故选D.
B.水与苯混合分层后有机层在上层,四氯化碳与水混合后有机层在下层,乙醇与水混合不分层,现象不同,可鉴别,故B正确;
C.化学反应中反应物断键要吸热,生成物成键要放热,所以化学反应过程中,不仅有物质的变化,同时还伴随有能量的变化,故C正确;
D.铁管在潮湿的环境下容易形成原电池,加快铁的腐蚀,与电化学腐蚀有关,故D错误.
故选BC.