البنزين أو C6H6 هو سائل عديم اللون وشديد الاشتعال وله رائحة حلوة. يتم استخدامه في إنتاج البلاستيك والألياف الاصطناعية والمطاط والمبيدات الحشرية والمواد الكيميائية الأخرى. وهي مادة مسرطنة معروفة ويمكن أن تسبب مشاكل صحية.
| اسم الأيوباك | البنزين |
| الصيغة الجزيئية | C6H6 |
| CAS رقم | 71-43-2 |
| المرادفات | البنزول، فيني، أنولين، سيكلوهيكساترين، إلخ. |
| إنتشي | إنشي=1S/C6H6/c1-2-4-6-5-3-1/h1-6H |
خصائص البنزين
الكتلة المولية للبنزين
تبلغ الكتلة المولية للبنزين 78.11 جم/مول. وهو مركب عضوي حلقي يتكون من ست ذرات كربون وست ذرات هيدروجين. يتم حساب الكتلة المولية للبنزين عن طريق جمع الكتل الذرية للذرات المكونة له، وهي 12.01 جم/مول للكربون و1.01 جم/مول للهيدروجين. يستخدم البنزين على نطاق واسع في الصناعة الكيميائية كمادة خام لإنتاج العديد من المركبات الهامة. تعتبر الكتلة المولية للبنزين مهمة في تحديد كمية المركب اللازمة للتفاعلات والتطبيقات الأخرى.
صيغة البنزين
البنزين له الصيغة الكيميائية C6H6. تمثل هذه الصيغة عدد ونوع الذرات الموجودة في الجزيء. وصيغة البنزين مهمة في تحديد خواصه الفيزيائية والكيميائية، وكذلك تفاعله في التفاعلات الكيميائية. تُستخدم صيغة البنزين أيضًا لتسمية وتحديد المركب في سياقات مختلفة، كما هو الحال في الأدبيات الكيميائية والوثائق التنظيمية.
نقطة غليان البنزين
تبلغ درجة غليان البنزين 80.1 درجة مئوية أو 176.2 درجة فهرنهايت. وهذا منخفض نسبيًا مقارنة بالمركبات العضوية الأخرى ذات الوزن الجزيئي المماثل. ترجع درجة غليان C6H6 إلى قوى التجاذب بين الجزيئات، ولا سيما قوى فان دير فالس. ومع ارتفاع درجة الحرارة، تزداد أيضًا الطاقة الحركية للجزيئات، مما يؤدي في النهاية إلى انهيار هذه القوى بين الجزيئات والانتقال من الطور السائل إلى الطور الغازي. نقطة الغليان المنخفضة لـ C6H6 تجعله مفيدًا في التطبيقات حيث يكون من الضروري إزالة المركب عن طريق التبخر.
نقطة انصهار البنزين
C6H6 لديه نقطة انصهار تبلغ 5.5 درجة مئوية أو 41.9 درجة فهرنهايت. وهذا منخفض نسبيًا مقارنة بالمركبات العطرية الأخرى ذات الوزن الجزيئي المماثل. ترجع نقطة انصهار C6H6 إلى بنيته الجزيئية، التي تتكون من حلقة مستوية من ذرات الكربون ذات روابط مزدوجة متناوبة. ترتيب الإلكترونات في الحلقة يمنح C6H6 ثباته المميز ويجعله مقاومًا للعديد من التفاعلات الكيميائية. نقطة الانصهار المنخفضة لـ C6H6 تجعله مفيدًا في التطبيقات حيث يكون من الضروري إذابة المركب لمزيد من المعالجة.
كثافة البنزين جم / مل
تبلغ كثافة البنزين 0.879 جم / مل عند درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية أو 77 درجة فهرنهايت). كثافة البنزين هي مقياس للكتلة لكل وحدة حجم من المركب. الكثافة المنخفضة للبنزين تجعله مفيدًا في التطبيقات التي تتطلب مذيبًا منخفض الكثافة، كما هو الحال في فصل المركبات بناءً على كثافتها.
الوزن الجزيئي للبنزين
يبلغ الوزن الجزيئي للبنزين 78.11 جم / مول. الوزن الجزيئي للبنزين هو مجموع الأوزان الذرية للذرات المكونة له. يعد الوزن الجزيئي للبنزين مهمًا في تحديد قياس العناصر الكيميائية للتفاعلات وفي تحديد تركيز البنزين في المحاليل.
هيكل البنزين
يمتلك C6H6 بنية فريدة تتكون من حلقة سداسية من ذرات الكربون، ترتبط كل منها بذرتي كربون أخريين وذرة هيدروجين واحدة. الروابط المزدوجة المتناوبة في الحلقة تعطي C6H6 ثباته المميز وتجعله مقاومًا للعديد من التفاعلات الكيميائية. كما أن هيكل C6H6 يجعله مادة خام مفيدة لإنتاج العديد من المركبات المهمة.
| مظهر | سائل عديم اللون |
| جاذبية معينة | 0.879 جم/مل |
| لون | عديم اللون |
| يشم | ناعم |
| الكتلة المولية | 78.11 جرام/مول |
| كثافة | 0.879 جم/مل |
| نقطة الانصهار | 5.5 درجة مئوية (41.9 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 80.1 درجة مئوية (176.2 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | -11 درجة مئوية (12.2 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء | 1.79 جرام/لتر |
| الذوبان | غير قابلة للذوبان في الماء، قابل للذوبان في المذيبات العضوية |
| ضغط البخار | 12.1 كيلو باسكال عند 20 درجة مئوية |
| كثافة بخار | 2.8 (الهواء=1) |
| pKa | 43.2 |
| الرقم الهيدروجيني | حيادي |
سلامة البنزين ومخاطره
C6H6 هو مركب شديد الاشتعال وسام ويشكل مخاطر كبيرة على صحة الإنسان والبيئة. وهو مادة مسرطنة معروفة ويمكن أن يسبب سرطان الدم وفقر الدم اللاتنسجي واضطرابات الدم الأخرى لدى البشر. يمكن أن يحدث التعرض لـ C6H6 من خلال الاستنشاق أو ملامسة الجلد أو الابتلاع ويمكن أن يؤدي إلى آثار صحية حادة ومزمنة. من المهم التعامل مع C6H6 باحتياطات السلامة المناسبة، بما في ذلك التهوية الكافية والملابس الواقية وحماية الجهاز التنفسي. يجب أيضًا تخزين C6H6 والتخلص منه وفقًا للوائح المحلية لتقليل التلوث البيئي ومخاطر الصحة العامة.
| رموز الخطر | جمجمة وعظمتين متقاطعتين، لهب |
| وصف الأمان | شديد الاشتعال، سام، مسرطن، ضار في حالة ابتلاعه، مهيج |
| معرفات | UN 1114 (البنزين)، UN 1992 (السوائل القابلة للاشتعال والسامة) |
| رمز النظام المنسق | 2902.20.00 |
| فئة الخطر | 3 (السوائل القابلة للاشتعال)، 6.1 (المواد السامة)، 8 (المواد المسببة للتآكل) |
| مجموعة التعبئة | II (البنزين)، III (السوائل القابلة للاشتعال والسامة) |
| تسمم | السمية الحادة: شديدة السمية (LD50: 2.5 جم/كجم عن طريق الفم، 0.44 مجم/لتر عن طريق الاستنشاق)، السمية المزمنة: مسرطنة، مطفرة، سمية إنجابية |
طرق تصنيع البنزين
هناك عدة طرق لتصنيع البنزين، وهو مادة كيميائية صناعية مهمة تستخدم في إنتاج البلاستيك والمطاط والأدوية.
إحدى الطرق الشائعة هي الإصلاح التحفيزي للنافتا البترولية، والذي يتضمن تسخين النافتا إلى درجات حرارة عالية في وجود محفز، مثل البلاتين أو الرينيوم، لإنتاج خليط من الهيدروكربونات العطرية، بما في ذلك البنزين.
هناك طريقة أخرى وهي الألكلة الهيدروجينية للتولوين، والتي تتضمن تفاعل التولوين مع الهيدروجين في وجود محفز، مثل أكسيد الكروم أو أكسيد الموليبدينوم، لإزالة مجموعة الميثيل وتكوين البنزين.
يؤدي الانحلال الحراري للهيدروكربونات، مثل الفحم أو البترول، عند درجات حرارة عالية في غياب الأكسجين إلى تصنيع البنزين. تؤدي هذه العملية إلى تكوين خليط من الهيدروكربونات العطرية، بما في ذلك البنزين.
تشمل الطرق الأخرى لتصنيع البنزين تفاعل الأسيتيلين مع نفسه في وجود محفز مثل النحاس لتكوين البنزين، وكذلك تفاعل الفينول مع الفورمالديهايد في وجود محفز حمضي مثل حمض الكبريتيك لتكوين البنزين. شكل البنزين. إنتاج البنزين.
ولكل من هذه الطرق مزاياها وعيوبها، اعتمادًا على عوامل مثل التكلفة والفعالية والأثر البيئي. يعتمد اختيار طريقة تصنيع البنزين على متطلبات عملية التطبيق والإنتاج المحددة.
استخدامات البنزين
البنزين مادة كيميائية صناعية مهمة ومتعددة الاستخدامات ولها نطاق واسع من التطبيقات في مختلف الصناعات. بعض الاستخدامات الرئيسية للبنزين هي:
- إنتاج البلاستيك: يستخدم في إنتاج أنواع مختلفة من البلاستيك، بما في ذلك البوليسترين والبولي يوريثان والنايلون.
- إنتاج المطاط: يستخدمه منتجو المطاط الصناعي في إنتاجهم. يستخدم المصنعون بعد ذلك هذا المطاط الصناعي لتصنيع الإطارات والأنابيب والأحزمة والمنتجات المطاطية الأخرى.
- إنتاج الأدوية: يستخدم كمادة خام لإنتاج المنتجات الصيدلانية المختلفة، بما في ذلك المضادات الحيوية ومضادات الهيستامين والمسكنات.
- المذيب: يستخدم كمذيب لمجموعة واسعة من المركبات العضوية، بما في ذلك الدهون والزيوت والراتنجات والشموع.
- الوقود: يستخدم كمادة مضافة للوقود عالي الأوكتان، مما يحسن أداء محركات البنزين.
- استخلاص الزيوت: يستخدم في استخلاص الزيوت، مثل الزيوت النباتية، والزيوت العطرية، من النباتات.
- المواد اللاصقة: تستخدم في إنتاج المواد اللاصقة مثل الأسمنت المطاطي والأسمنت الملامس.
- الأصباغ: تستخدم في إنتاج أنواع مختلفة من الأصباغ، بما في ذلك الأصباغ الاصطناعية المستخدمة في صناعة النسيج.
أسئلة:
س: هل البنزين قطبي؟
ج: لا، البنزين جزيء غير قطبي لأنه يمتلك بنية متناظرة وأقطاب الروابط الفردية تلغي.
س: ما هو استخدام البنزين؟
ج: يستخدم البنزين في إنتاج مواد مختلفة، بما في ذلك البلاستيك والمطاط والأدوية والمذيبات والمواد المضافة للوقود والمواد اللاصقة والأصباغ.
س: ما هو المركب الذي يوصل الكهرباء عند إذابته في الماء؟ CH4، CuSO4، C6H6 أو C6H12O6؟
ج: يقوم CuSO4 بتوصيل الكهرباء عند ذوبانه في الماء لأنه يتفكك إلى أيونات، مما يسمح للتيار الكهربائي بالتدفق.
س: هل C6H6 قطبي أم غير قطبي؟
ج: C6H6، المعروف أيضًا بالبنزين، هو جزيء غير قطبي لأنه يمتلك بنية متماثلة وتلغي أقطاب الروابط الفردية.
س: هل C6H6 قابل للذوبان في الماء؟
ج: لا، C6H6 غير قابل للذوبان في الماء لأنه جزيء غير قطبي ولا يتفاعل بشكل جيد مع المذيبات القطبية مثل الماء.