에틸벤젠(C8H10)은 달콤한 냄새가 나는 유기 화합물입니다. 플라스틱, 고무 등 다양한 산업 분야에서 용제로 사용됩니다. 휘발유에서도 발견되며 특정 가정용품의 구성에 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 에틸벤젠 |
| 분자식 | C8H10 |
| CAS 번호 | 100-41-4 |
| 동의어 | 에틸벤졸, EB, 페닐에탄, 에틸페닐, 2-페닐에탄, 알파-메틸톨루엔, 1-페닐에탄, 에틸벤젠, 스티렌 신너 |
| 인치 | InChI=1S/C8H10/c1-2-8-6-4-3-5-7-8/h3-7H,2H2,1H3 |
에틸벤젠의 성질
에틸벤젠 공식
에틸벤젠의 분자식은 C8H10입니다. 이는 8개의 탄소 원자와 10개의 수소 원자로 구성되어 있음을 의미합니다. 에틸벤젠의 화학 구조는 에틸기에 벤젠 고리가 붙어 있는 것이 특징입니다.
에틸벤젠 몰 질량
C8H10의 몰 질량은 106.17 g/mol입니다. 이는 C8H10 분자에 있는 모든 원자의 원자 질량을 더하여 계산됩니다.
에틸벤젠의 끓는점
C8H10의 끓는점은 136.2°C(277.2°F)입니다. 이는 C8H10의 액체 형태가 기체로 변하는 온도입니다. C8H10은 다른 방향족 탄화수소에 비해 끓는점이 상대적으로 낮아 다양한 산업 분야의 용매로 유용합니다.
에틸벤젠 융점
C8H10의 녹는점은 -95.2°C(-139.4°F)입니다. 이는 C8H10의 고체 형태가 액체로 변하는 온도입니다. C8H10은 다른 방향족 탄화수소에 비해 상대적으로 녹는점이 낮아 다른 화학물질 생산의 원료로 유용합니다.
에틸벤젠 밀도 g/mL
C8H10의 밀도는 20°C(68°F)에서 0.867g/mL입니다. 이는 이 온도에서 C8H10 1밀리리터의 무게가 0.867그램임을 의미합니다. C8H10은 물보다 밀도가 낮습니다. 즉, 두 액체가 혼합되면 물 표면에 뜨게 됩니다.
에틸벤젠 분자량
C8H10의 분자량은 106.17g/mol입니다. 이것은 C8H10 분자의 질량으로, 분자를 구성하는 모든 원자의 원자 질량을 더하여 계산할 수 있습니다.
에틸벤젠의 구조
C8H10의 구조는 에틸 그룹에 부착된 벤젠 고리로 구성됩니다. 에틸 그룹은 벤젠 고리의 탄소 원자 중 하나에 부착됩니다. 이 구조는 페닐에탄이라고도 알려져 있습니다.
에틸벤젠의 용해도
C8H10은 물에는 녹지 않지만 알코올, 에테르, 클로로포름과 같은 유기용매에는 녹습니다. 이는 C8H10이 물에 용해되지 않지만 유사한 화학적 특성을 가진 다른 액체에는 용해된다는 것을 의미합니다. 다양한 용매에 대한 C8H10의 용해도는 용매의 온도, 압력 및 화학적 특성과 같은 요인에 따라 달라집니다.
| 모습 | 무색 액체 |
| 비중 | 20°C에서 0.867g/ml |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 달콤한 향기 |
| 몰 질량 | 106.17g/몰 |
| 밀도 | 20°C에서 0.867g/ml |
| 융합점 | -95.2°C(-139.4°F) |
| 비점 | 136.2°C(277.2°F) |
| 플래시 도트 | 11.1°C(52°F) |
| 물에 대한 용해도 | 20°C에서 0.30g/L |
| 용해도 | 알코올, 에테르, 클로로포름과 같은 유기용매에 용해됩니다. |
| 증기압 | 20°C에서 10.7mmHg |
| 증기 밀도 | 3.7 |
| pKa | 10.17 |
| pH | 해당 없음 |
에틸벤젠의 안전성과 위험성
C8H10은 취급 및 사용 시 적절한 예방 조치를 취하지 않으면 위험할 수 있습니다. 인화성 액체로 분류되어 열이나 불꽃에 노출되면 발화할 수 있습니다. C8H10은 흡입하거나 섭취하는 경우에도 해로울 수 있습니다. 고농도의 C8H10에 노출되면 현기증, 두통 및 호흡기 자극이 발생할 수 있습니다. C8H10에 장기간 노출되면 간 및 신장 손상과 관련이 있습니다. C8H10으로 작업할 때는 보호복과 장갑을 착용하고, 통풍이 잘 되는 곳에서 작업하고, 안전하고 서늘하며 건조한 곳에 보관하는 등 안전 예방 조치를 취해야 합니다.
| 위험 기호 | 가연성, 유해함 |
| 보안 설명 | 열, 스파크, 화염 및 뜨거운 표면으로부터 멀리 보관하십시오. 방폭 장비를 사용하십시오. 먼지/연기/가스/미스트/증기/스프레이를 흡입하지 마십시오. 취급 후에는 잘 씻을 것. |
| UN 식별 번호 | 유엔 1175 |
| HS 코드 | 2902.90.20 |
| 위험등급 | 3(인화성 액체) |
| 포장그룹 | II(중간 위험) |
| 독성 | 에틸벤젠은 중간 정도의 독성 물질로 간주됩니다. 장기간 노출되거나 고농도에 노출되면 눈과 피부 자극, 호흡기 문제 및 신경계 손상을 일으킬 수 있습니다. |
에틸벤젠의 합성 방법
C8H10을 합성하는 데 가장 일반적으로 사용되는 방법은 에틸사이클로헥산의 촉매 탈수소화입니다. 이 공정에는 에틸사이클로헥산과 수소 가스의 혼합물을 촉매 위에서 고온으로 가열하는 과정이 포함되며, 이로 인해 수소 원자가 에틸 그룹에서 분리되어 C8H10이 형성됩니다.
C8H10을 합성하는 또 다른 방법은 에틸렌 가스로 벤젠 을 알킬화하는 것입니다. 이 반응에는 촉매(일반적으로 염화알루미늄)가 필요하며 결과적으로 C8H10과 염화수소가 부산물로 형성됩니다.
C8H10을 생산하는 또 다른 방법은 염화알루미늄과 같은 루이스산 촉매가 있는 상태에서 벤젠 과 염화에틸을 반응시키는 것입니다. 이 공정으로 인해 C8H10과 염화수소가 부산물로 형성됩니다.
언급된 방법 외에도 연구자들은 벤젠 의 에틸렌 알킬화를 위한 용매로 이온성 액체를 사용하는 등 C8H10을 합성하는 새로운 방법을 개발하고 있습니다. 이러한 방법은 효율성과 환경 지속 가능성 측면에서 이점을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 산업용으로는 아직 널리 보급되지 않았습니다.
에틸벤젠의 용도
C8H10은 다양한 산업 분야에서 몇 가지 중요한 용도로 사용됩니다. 주요 용도 중 일부는 다음과 같습니다.
- 스티렌 생산: 다양한 플라스틱, 수지 및 합성 고무를 만드는 데 사용되는 스티렌을 생산하며 C8H10을 핵심 중간체로 결합합니다.
- 용제: 일반적으로 잉크, 코팅, 접착제 및 청소 제품을 포함한 다양한 응용 분야의 용제로 사용됩니다.
- 연료 첨가제: 옥탄가를 향상시키기 위해 휘발유에 첨가되어 엔진 성능을 향상시킬 수 있습니다.
- 화학 중간체: 페닐에탄올, 디에틸벤젠 등 다른 화학물질의 합성 원료로 사용됩니다.
- 폴리머 생산: 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지와 같은 다양한 유형의 폴리머 생산에 사용됩니다.
- 농업: 살충제 및 제초제로도 사용됩니다.
- 의료 용도: 국소 마취제 및 의약품 용제로 사용됩니다.
질문:
Q: 에틸벤젠에 대한 1H NMR 스펙트럼에서 몇 개의 신호를 볼 수 있을 것으로 예상합니까?
A: C8H10의 1H NMR 스펙트럼에는 4개의 신호가 있습니다. 두 개는 벤젠 고리의 양성자(이중선으로 나타남)에 대한 신호이고 두 개는 에틸 그룹의 양성자에 대한 신호(삼중선으로 나타남)입니다.
Q: 벤젠과 에틸벤젠은 어떤 비율로 혼합해야 합니까?
A: 혼합할 벤젠과 C8H10의 비율은 혼합물에서 원하는 C8H10 농도에 따라 달라집니다. 벤젠/C8H10 비율은 용도에 따라 10:1에서 1:1까지 다양합니다.
Q: 에틸벤젠 니트로화란 무엇입니까?
A: C8H10의 니트로화에는 C8H10과 질산 및 황산의 혼합물이 반응하여 C8H10의 벤젠 고리에 하나 이상의 니트로 그룹이 도입됩니다. 이 반응은 니트로벤젠 및 페닐에틸아민과 같은 산업용 화학물질 생산에 일반적으로 사용됩니다.
Q: 에틸벤젠은 극성인가요?
A: C8H10은 벤젠 고리의 대칭 구조로 인해 비극성 화합물이며, 이는 에틸 그룹의 극성을 무효화합니다. 결과적으로 C8H10은 물에 대한 용해도가 낮으며 일반적으로 헥산, 톨루엔과 같은 비극성 용매에 용해됩니다.
Q: 에틸벤젠을 스티렌으로 바꾸는 방법은 무엇입니까?
A: C8H10은 산화철이나 산화크롬과 같은 촉매를 사용하여 에틸 그룹에서 두 개의 수소 원자를 제거하는 탈수소 공정을 통해 스티렌으로 전환될 수 있습니다. 이 공정에서는 부산물로 스티렌과 수소 가스가 형성됩니다. 생성된 스티렌은 정제되어 플라스틱, 수지, 합성고무 등 다양한 산업 자재 생산에 사용될 수 있습니다.