Forskjellen mellom benzen og cykloheksan

2024 Forfatter: Alex Aldridge | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 13:46

Nøkkelforskjellen mellom benzen og cykloheksan er at benzenen er en aromatisk forbindelse mens cykloheksanen er en ikke-aromatisk forbindelse.

Vitenskapsmannen Kekule fant benzenstrukturen i 1872. På grunn av aromatisiteten er benzen forskjellig fra andre alifatiske forbindelser. Dermed er det et eget fagområde i organisk kjemi. På den annen side, selv om cykloheksan har en lignende form som benzen, er den ikke aromatisk. Sykloheksan er en mettet alkan, som har andre egenskaper enn benzen.

Hva er benzen?

Benzen har bare karbon- og hydrogenatomer arrangert for å gi en plan struktur. Den har molekylformelen C₆H_{6. Strukturen og noen av de viktige egenskapene er som følger.}

• Benzen er en fargeløs væske med en søt lukt.
• Den er brannfarlig og fordamper raskt når den eksponeres.
• Nyttig som løsemiddel, fordi det kan løse opp mange ikke-polare forbindelser.
• Den er litt løselig i vann.
• Delokalisering av pi-elektroner.

Structure of Benzene

Strukturen til benzen er unik sammenlignet med andre alifatiske hydrokarboner. Derfor har benzen unike egenskaper. Alle karbonene i benzen har tre sp² hybridiserte orbitaler. To sp² hybridiserte orbitaler av karbon overlapper med sp² hybridiserte orbitaler av tilstøtende karbon på hver side. Andre sp^{2 hybridisert orbital overlapper med s-orbitalen til hydrogen for å danne en σ-binding.}

Også overlapper elektronene i p-orbitaler av karbon med p-elektronene til karbonatomer på begge sider og danner pi-bindinger. Denne overlappingen av elektroner skjer i alle de seks karbonatomene og produserer derfor et system av pi-bindinger, som sprer seg over hele karbonringen. Dermed sier vi at disse elektronene blir delokaliserte. Delokaliseringen av elektronene betyr at det ikke er vekslende dobbelt- og enkeltbindinger. Derfor er alle C-C-bindingslengdene like, og lengden er mellom enkelt- og dobbeltbindingslengder. Som et resultat av delokaliseringen er benzenringen stabil, og derfor motvillig til å gjennomgå addisjonsreaksjoner, i motsetning til andre alkener.

Figur 01: Stick and Ball-modell for benzen

Kildene til benzen inkluderer naturlige produkter eller forskjellige syntetiserte kjemikalier. Naturligvis forekommer det i petrokjemikalier som råolje eller bensin. Når det gjelder de syntetiske produktene, er benzen tilstede i noen plaster, smøremidler, fargestoffer, syntetisk gummi, vaskemidler, narkotika, sigarettrøyk og plantevernmidler. Benzen frigjøres ved brenning av ovennevnte materialer. Derfor inneholder bileksos og fabrikkutslipp også benzen. Fremfor alt er det kreftfremkallende, så eksponering for høye nivåer av benzen kan forårsake kreft.

Hva er cykloheksan?

Sykloheksan er et syklisk molekyl med formelen C₆H_{12 Selv om det har et lignende antall karboner som benzen, er cykloheksan et mettet molekyl. Derfor er det ingen dobbeltbindinger mellom karboner som i benzen. Det er også en fargeløs væske med en mild søt lukt.}

Figur 02: Ball- og pinnemodell for sykloheksan

Videre kan vi produsere denne forbindelsen via reaksjonen mellom benzen og hydrogen. Siden dette er en cykloalkan, er den noe lite reaktiv. Dessuten er den ikke-polar og hydrofob. Derfor er dette nyttig som et ikke-polart løsningsmiddel i laboratorieapplikasjoner. Dessuten er cykloheksan en av de mest stabile cykloalkanene, fordi dens totale ringbelastning er minimal. Dermed produserer den minst varme ved brenning sammenlignet med andre sykloalkaner.

Hva er forskjellen mellom benzen og cykloheksan?

Benzen er en organisk forbindelse med den kjemiske formelen C₆H₆ og en plan struktur, mens cykloheksan er et syklisk molekyl med formelen av C₆H₁₂ Hovedforskjellen mellom benzen og cykloheksan er at benzen er en aromatisk forbindelse mens cykloheksan er en ikke-aromatisk forbindelse. Det er fordi det ikke er noen dobbeltbindinger mellom karbonatomer i cykloheksanringen. En annen viktig forskjell mellom benzen og cykloheksan er at benzen er et umettet molekyl mens cykloheksan er et mettet molekyl. Det er fordi benzen har karbonatomer i ringen med sp² hybridisering, mens cykloheksan har karbonatomer i ringen med sp^{3 hybridisering.}

Infografikken nedenfor over forskjellen mellom benzen og cykloheksan viser flere forskjeller mellom de to.

Sammendrag – Benzen vs Cyclohexane

Benzen og cykloheksan er begge seksleddede ringstrukturer. Men de skiller seg fra hverandre i henhold til den kjemiske bindingen mellom karbonatomer; altså geometrien til molekylene. Siden bindingen mellom karbonatomer bestemmer aromatisiteten til molekyler, kan vi understreke at nøkkelforskjellen mellom benzen og cykloheksan er; benzen er en aromatisk forbindelse, mens cykloheksan er en ikke-aromatisk forbindelse.