Giải SGK Hóa học 11 Cánh diều Bài 14: Arene (hydrocarbon thơm) có đáp án

Giống nhau: Đều là hydrocarbon, thành phần phân tử chỉ chứa carbon và hydrogen.

Khác nhau: Cấu tạo của các hợp chất hydrocarbon thơm đều có chứa vòng benzene còn alkane và alkene không có chứa vòng benzene.

Các đồng phân hydrocarbon thơm có công thức phân tử C₈H₁₀:

(1)

: ethylbenzene.

(2) :

1,2 – dimethylbenzene (hay o – xylene)

(3)

: 1,3 – dimethylbenzene (hay m – xylene)

: 1,4 – dimethylbenzene (hay p – xylene).

Chất (3) và (4) là đồng phân về số lượng các gốc alkyl gắn với vòng benzene của o – xylene.

Chú ý khi sử dụng benzene:

: chất dễ cháy.

: chất nguy hiểm cho sức khoẻ.

- Benzene, toluene, xylene, … là các hydrocarbon thơm được thêm vào xăng theo một tỉ lệ thể tích nhất định, giúp tăng chỉ số octane của xăng, nhờ đó nhiên liệu được đốt cháy hiệu quả hơn. Vì thế khu vực có trạm xăng dầu, khu vực có nhiều xe cơ giới qua được xem là nơi có nguồn hydrocarbon thơm gây tổn hại đến sức khoẻ con người.

Trong thành phần của khói thuốc lá có chứa nhiều chất độc hại trong đó có benzene vì thế nơi có khói thuốc lá được xem là nơi có nguồn hydrocarbon thơm gây tổn hại đến sức khoẻ con người.

- Một số hydrocarbon thơm thường có trong không khí ở các khu vực có trạm xăng dầu, khu vực có nhiều xe cơ giới qua lại, nơi có khói thuốc lá, … là benzene, toluene, xylene, …

Phương trình hoá học:

Nitrobenzene không tan trong nước.

Trong Thí nghiệm 1, chất lỏng xuất hiện ở đáy cốc không phải là benzene do benzene nhẹ hơn nước. Chất lỏng này là nitrobenzene.

Phương trình hoá học:

Phản ứng chlorine hoá benzene xảy ra thuận lợi trong điều kiện chiếu sáng.

Hiện nay 1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane không còn được sử dụng là thuốc trừ sâu trong nông nghiệp do chất này có độc tính đối với sâu bọ, côn trùng và với cả người, chim, thú; là tác nhân gây ung thư, suy gan, suy thận.

- Hiện tượng: Dung dịch bromine nhạt dần đến mất màu.

- Phương trình hoá học:

Giải thích:

Cấu tạo phân tử styrene có đặc điểm giống etylene và có đặc điểm giống benzene, do đó có thể dự đoán styrene vừa có tính chất giống alkene, vừa có tính chất giống benzene. Do đó styrene có thể làm mất màu dung dịch bromine ngay điều kiện thường.

Lời giải:

- Hiện tượng:

+ Benzene không làm mất màu dung dịch KMnO₄ kể cả ở điều kiện thường và khi đun nóng.

+ Toluene không làm mất màu dung dịch KMnO₄ ở điều kiện thường, nhưng làm mất màu dung dịch KMnO₄ khi đun nóng.

- Phương trình hoá học:

- Giải thích: Mạch nhánh alkyl ở vòng benzene có nhiều tính chất tương tự như hydrocarbon mạch hở. Tuy nhiên, do ảnh hưởng của vòng benzene, mạch nhánh alkyl thường bị gãy mạch ở nguyên tử carbon liên kết trực tiếp với vòng thơm khi tương tác với chất oxi hoá mạnh.