甲苯和甲烷一样吗?
甲苯和甲烷一样,都属于烃类,只含有碳氢两种元素,能燃烧,不溶于水。
甲苯和甲烷不一样,甲烷属于烷烃,甲苯属于芳香烃。
常温下,甲烷是无色无味气体,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色;甲苯是无色液体,有特殊气味,能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
①甲烷为饱和烃,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能与溴水反应使之褪色,故①错误;
②苯与高锰酸钾和溴水均不反应,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能与溴水反应使之褪色,故②错误;
③聚乙烯为乙烯的加聚反应产物,聚乙烯中不含不饱和键,既不能使酸性高锰酸钾溶液褪色又不能与溴水反应使之褪色,故③错误;
④邻二甲苯能被高锰酸钾氧化使其褪色,但与溴水不反应,不能使溴水褪色,故④错误;
⑤乙炔中含碳碳三键,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色,故⑤正确;
根据以上分析可知,既能使酸性高锰酸钾溶液褪色又能与溴水反应使之褪色的为:⑤,
故选c.
苯与甲烷都可以发生取代反应 苯+一氯甲烷=甲苯(三氯化铝催化)。
甲烷是创造适合生命存在的条件中,扮演重要角色的有机分子。美国宇航局喷气推进实验室的天文学家,利用绕轨运行的“哈勃”太空望远镜得到了一张行星大气的红外线分光镜图谱,并发现了其中的甲烷痕迹。
行星HD 189733b位于狐狸座,距地球63光年,是一类叫做“热木星”大行星,其表面灼热,不可能存在液态水。HD 189733b围绕其恒星转一圈只需两天。由于距离恒星太近,这颗行星表面温度高达900℃(1650华氏度),足以把银子熔化。
不过,值得注意的是探测到甲烷。这种方法可以沿用到环绕所谓的“可居住区” (Goldilocks Zone)中温度较低的恒星运转的其它行星,“可居住区”不冷也不热,正好适合孕育生命。
苯(Benzene,)是一种碳氢化合物,也是最简单的芳烃。在常温下苯为一种无色、有甜味的透明液体,并具有强烈的芳香气味。苯可燃,有毒,也是一种致癌物质。苯是一种石油化工基本原料。苯的产量和生产技术水平是一个国家石油化工业发展水平的标志之一。甲苯则是苯的同系物,亦名“甲基苯”、“苯基甲烷”。
甲苯
甲苯是有机化合物,属芳香烃,结构简式为。甲苯是最简单、最重要的芳烃化合物之一。在空气中,甲苯只能不完全燃烧,火焰呈黄色,具有类似甲苯苯的芳香气味,沸点(常压)110.63℃,熔点-94.99℃。凝固点为-95℃,密度为0.866克/厘立方米。甲苯温度计正是利用了它的凝固点比水银低,可以在高寒地区使用;而它的沸点又比水的沸点高,可以测110.8℃以下的温度。因此从测温范围来看,它优于水银温度计和酒精温度计。另外甲苯比较便宜,故甲苯温度计比水银温度计也便宜。
甲苯在常温常压下是一种无色透明,清澈如水的液体,对光有很强的折射作用(折射率:1.4961)。甲苯几乎不溶于水(0.52克/升),但可以和二硫化碳、酒精、乙醚以任意比例混溶,在氯仿、丙酮和大多数其他常用有机溶剂中也有很好的溶解性。甲苯的黏性为0.6毫帕斯,也就是说它的黏稠性弱于水。甲苯的热值为40.940千焦/千克,闪点为4 ℃,燃点为535 ℃。蒸气和空气形成爆炸性混合物,爆炸极限1.2%~7.0%(体积)。甲苯溶解溴后,在光照条件下,甲基上的氢原子被溴原子取代(与甲烷相似),而在铁作催化剂条件下,苯基上的氢原子被溴原子取代(与苯相似);但甲苯分子中存在着甲基和苯基的相互影响,使得甲苯又具有不同于苯和甲烷的性质,如苯环上的取代反应(卤化、硝化等),甲苯比苯容易进行,甲苯分子中的甲基可以被酸性高锰酸钾溶液氧化。
在氧化反应中(如与酸性高锰酸钾溶液),甲苯能由苯甲醇、苯甲醛而最终被氧化为苯甲酸。甲苯主要能进行自由基取代、亲电子取代和自由基加成反应。亲核反应则较少发生。 在受热或光辐射条件下,甲苯可以和某些反应物(如溴)在甲基上进行自由基取代反应。 甲苯与硝酸发生取代反应生成三硝基甲苯(TNT)。
甲苯不溶于水,但溶于乙醇和苯的溶剂中。甲苯容易发生氯化,生成苯—氯甲烷或苯三氯甲烷,它们都是工业上很好的溶剂;它可以萃取溴水中的溴,但不能和溴水反应;它还容易硝化,生成对硝基甲苯或邻硝基甲苯,它们都是染料的原料;它还容易磺化,生成邻甲苯磺酸或对甲苯磺酸,它们是做染料或制糖精的原料;1份甲苯和3份硝酸硝化,可得到三硝基甲苯(俗名TNT)。甲苯的蒸汽与空气混合形成爆炸性物质,因此它可以制造梯思梯炸药。
烟草种植
甲苯是石油的次要成分之一。在煤焦油轻油(主要成分为苯)中,甲苯占15%~20%。我们周围环境中的甲苯主要来自重型卡车所排的尾气(因为甲苯是汽油的成分之一)。许多有机物在不完全燃烧后会产生少量甲苯,最常见的如:烟草。大气层内的甲苯和苯一样,在一段时间后会由空气中的氢氧自由基(OH*)完全分解。
甲苯与苯的性质很相似,是工业上应用很广的原料。但其蒸汽有毒,可以通过呼吸道对人体造成危害,使用和生产时要防止它进入呼吸器官。
甲苯主要由原油经石油化工过程而制成。作为溶剂它用于油类、树脂、天然橡胶、合成橡胶、煤焦油、沥青、醋酸纤维素,也作为溶剂用于纤维素油漆和清漆以及用为照相制版、墨水的溶剂。甲苯也是有机合成,特别是氯化苯酰、苯基、糖精、三硝基甲苯和许多染料等有机合成的主要原料。它也是飞机和汽车汽油的一种成分。
甲苯具有挥发性,在环境中比较不易发生反应。由于空气的运动使其广泛分布在环境中,并且通过雨和从水表面的蒸发使其在空气和水体之间不断地再循环,最终可能因生物的和微生物的氧化而被降解。对世界上很多城市空气中的平均浓度进行汇总,结果表明甲苯浓度通常为112.5~150毫克/立方米,这主要来自于汽油有关的排放(汽车废气、汽油加工),也来自于工业活动所造成的溶剂损失和排放。
甲苯是基本有机原料之一,大量由于提高辛烷值汽油组分和多种用途的溶剂。从甲苯中可以衍生出许多种化工原料,例如:苯、二甲苯、苯甲酸、甲苯二异氰酸脂、氯化甲苯、甲酚和对甲苯磺酸等。这些原料可进一步制造合成纤维、塑料、炸药和染料等。
甲苯也是重要的化工原料。危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。流速过快,容易产生和积聚静电。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。 甲苯又是燃料的重要成分。使用甲苯的工厂、加油站,汽车尾气是主要污染源。城市空气中的甲苯,主要来自于汽油有关的排放及工业活动造成的溶剂损失和排放。贮运过程中的意外事故是甲苯的又一个污染源。甲苯能被强氧化剂氧化。
甲苯为一级易燃物,其蒸气与空气的混合物具爆炸性。发生爆炸起火时,冒出黑烟,火焰沿地面扩散。进入起火现场,眼睛会流泪且与咽喉皆感刺痛、发痒,并可闻到特殊的芳香气味。
进入人体的甲苯,可迅速排出体外。甲苯易挥发,在环境中比较稳定,不易发生反应。由于空气的运动,使其广泛分布在环境中。水中的甲苯可迅速挥发至大气中。甲苯毒性小于苯,但刺激症状比苯严重,吸入会出现咽喉刺痛感、发痒和灼烧感;刺激眼黏膜,会引起流泪、发红、充血;溅在皮肤上局部会出现发红、刺痛及疱疹等。重度甲苯中毒后,或呈兴奋状:躁动不安,哭笑无常;或呈压抑状:嗜睡,木僵等,严重的会出现虚脱、昏迷。甲苯微溶于水,当倾倒入水中时,可漂浮在水面,或呈油状分布在水面,会引起鱼类及其他水生生物的死亡。受污染水体散发出苯系物特有刺鼻气味。
其实甲苯和高锰酸钾发生的是氧化反应,换句话说其实甲苯和强氧化剂之间都有类似的反应,生成苯甲酸。其实不一定非要甲苯,只要是一烷基取代苯都会发生一样的反应,生成苯甲酸。
至于甲烷和高锰酸钾,跟甲苯的这个反应根本没关系,由于甲烷中的碳氢键比较稳定,所以高锰酸钾不能破坏。但是在甲苯中,那个甲基碳和苯环之间的碳碳键并不是很稳定,所以就可以被氧化性很强的物质氧化。
我也只能说这么多了,具体的机理一般的有机化学书上也没有,我猜想化学界目前也没有一个很好的解释= =
重点在于另外的2个原子与此3原子组成的面一定不共面。
由此推若甲基-CH3的3个原子共面,那么就与另外的一个原子和苯环不共面;
若要最多原子共面,必须使甲基与苯环上的原子构成3点共面,即甲基上只能有2个原子与苯环共面(加上苯环的共三个点共面,与甲基上其他两个原子一定不共面)。
最终甲基2个加上苯环的11个原子共13个。
凭空说的很难懂,当面有模型很容易解说。
苯的化学性质:
1、苯的氧化反应——燃烧
2C6H6 + 15O2-12CO2 + 6H2O, 火焰明亮,放出黑烟,与乙炔燃烧现象相同。苯不能被酸性高锰酸钾氧化。
2、苯的取代反应
在一定条件下,苯易与液溴、硝酸和硫酸发生取代反应,部分具备饱和烃的性质。
⑴苯与溴的取代——苯的溴代
注:①苯只能与液溴发生取代,不能与溴水发生取代。
②此取代反应需要使用铁粉或溴代铁作催化剂。
③生成的溴苯为无色不溶于水的液体,比水重。但实验中由于溴苯中混有溴而带有颜色。
④分离提纯溴苯的方法:向反应混合物中加入NaOH溶液,充分振荡静置后分液,取下层溶液。
⑤解释苯溴代反应装置中长导管的作用:冷凝回流。使蒸发的苯与溴冷凝回流到容器中。
⑵苯的硝化反应
苯+ HO-NO2 - 苯-NO2 + H2O
硝基苯(无色)
注:
①此反应中反应物是苯和浓硝酸,反应条件是:浓硫酸作催化剂,温度55—60OC。
②试剂加入顺序是:先硝酸,再硫酸,冷却后再滴苯。
③要用水浴加热,使水控制温度,温度计放在水中;
④配制混酸时,要将浓硫酸逐滴加入到浓硝酸中去,且边加边搅拌;向冷却后的混酸中滴加苯,且边加边振荡,以防产生大量的热,造成苯的蒸发而损失。
⑤实验制得的硝基苯有一定黄色,是浓硝酸分解生成的NO2溶于其中所致,可用碱洗除去。
⑶苯的磺化反应
注:①反应物是苯与浓硫酸,反应条件共热至70-80OC。
②生成的苯磺酸是一种有机酸,具有酸的通性。
3、苯的加成反应
苯部分表现出碳碳双键的性质,在特定条件下仍能发生加成反应,如与氢气的加成。
注:反应条件:镍作催化剂,温度180-250OC之间。