C6H6 + H2 → C6H12

1. Phương trình phản ứng C6H6 + H2 → C6H12:

Phương trình phản ứng bạn đưa ra là:

C6H6 + H2 → C6H12

Phản ứng trên là một ví dụ về phản ứng hydrogen hóa, trong đó hợp chất hữu cơ benzen (C6H6) tác động với hidro (H2) để tạo thành hợp chất hữu cơ mới cyclohexan (C6H12).

Trong quá trình này, một phân tử benzen (C6H6) tác động với ba phân tử hidro (H2), gây phá vỡ các liên kết C=C trong benzen và tạo ra các nguyên tử carbon và hidro kết hợp thành vòng cyclohexan (C6H12).

2. Điều kiện phản ứng xảy ra C6H6 + H2 → C6H12:

Đây là một phản ứng cân bằng, có nghĩa là trong các điều kiện thích hợp, tỷ lệ giữa các chất phản ứng và các chất sản phẩm sẽ ổn định.

2. Điều kiện phản ứng xảy ra C6H6 + H2 → C6H12:

Benzen phản ứng cộng với H2 khi sử dụng Niken làm chất xúc tác, tạo ra xiclohexan.

Phản ứng mà bạn đã đề cập là phản ứng hydrogen hóa benzen (C6H6) để tạo ra cyclohexan (C6H12). Đây là một phản ứng xảy ra dưới điều kiện đặc biệt. Để xảy ra phản ứng này, cần có sự hiện diện của một chất xúc tác. Thông thường, phản ứng này được thực hiện trong môi trường chứa bạc (Ag) hoặc platina (Pt) và có nhiệt độ cao.

Điều kiện cụ thể cho phản ứng xảy ra là nhiệt độ khoảng 150-300 độ C, áp suất cao (ví dụ như 10-50 atm) và sử dụng chất xúc tác như Pt hoặc Ni. Quá trình phản ứng diễn ra bằng cách thêm phân tử hydro (H2) vào vòng benzen (C6H6), tạo ra sản phẩm cyclohexan (C6H12).

Công thức chính xác của phản ứng là:

C6H6 + 3H2 → C6H12

Lưu ý là phản ứng này chỉ xảy ra trong điều kiện đặc biệt và với sự hiện diện của chất xúc tác thích hợp.

3. Hiện tượng phản ứng giữa C6H6 + H2 → C6H12:

Phản ứng giữa benzen (C6H6) và hidro (H2) là một ví dụ về phản ứng hydrogen hóa, trong đó hidro được thêm vào phân tử benzen để tạo thành cyclohexan (C6H12).

Phản ứng có thể được biểu diễn như sau: C6H6 + 3H2 → C6H12

Trong quá trình này, ba phân tử Hidro (H2) va chạm với một phân tử benzen (C6H6) để tạo thành một phân tử cyclohexan (C6H12). Benzen ban đầu có sáu liên kết C-C và ba liên kết C-H. Khi hidro được thêm vào, các liên kết C=C trong vòng benzen sẽ bị phá vỡ và được thay thế bằng các liên kết C-H mới, dẫn đến hình thành cyclohexan.

Phản ứng trên thường được thực hiện với sự tác dụng của một chất xúc tác như platina (Pt) hay nikel (Ni) nhằm gia tăng tốc độ phản ứng. Cũng có thể áp dụng điều kiện nhiệt độ và áp suất cao để thúc đẩy quá trình hydrogen hóa diễn ra nhanh hơn.

4. Phương trình rút gọn của C6H6 + H2 → C6H12:

Phương trình rút gọn cho phản ứng C6H6 + H2 → C6H12 là:

C6H6 + 3H2 → C6H12

Trong phản ứng này, một phân tử benzen (C6H6) tương tác với ba phân tử hydro (H2) để tạo thành một phân tử cyclohexane (C6H12).

5. Bài tập vận dụng liên quan:

5.1. Một số phương pháp và mẹo:

Làm thế nào để cân bằng phương trình C6H6 + H2 → C6H12:

Phản ứng hóa học bạn đang xem xét là quá trình hydrogen hoá của benzen (C6H6) để tạo thành cyclohexan (C6H12). Để cân bằng phương trình này, chúng ta cần đảm bảo số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố ở cả hai bên phản ứng là bằng nhau.

C6H6 + H2 → C6H12

Trên mặt khác, trong phản ứng, chúng ta có 6 nguyên tử carbon (C) và 6 nguyên tử hydro (H) ở phía trái. Trong khi đó, ở phía phải, chúng ta có 6 nguyên tử carbon (C) và 12 nguyên tử hydro (H). Vì vậy, chúng ta có thể thấy rằng số nguyên tử carbon đã được cân bằng, nhưng số nguyên tử hydro vẫn chưa thỏa mãn.

Để cân bằng số nguyên tử hydro, ta cần thêm một hệ số phù hợp vào phân tử hidro (H2) ở phía trái phản ứng:

C6H6 + 3H2 → C6H12

Hiện nay, phương trình đã được điều chỉnh để thống nhất số lượng nguyên tử carbon và hydro. Chúng ta có 6 nguyên tử carbon và 12 nguyên tử hydro trên cả hai bên của phản ứng.

Để cân bằng phương trình hóa học C6H6 + H2 → C6H12 một cách tốt nhất, có một số mẹo như sau:

Để cân bằng phương trình hóa học này:

C6H6 + H2 → C6H12

Ta sẽ tiến hành theo các bước sau:

1. Đếm số lượng nguyên tử của các nguyên tố trên cả hai phía của phương trình để xác định số lượng chất tham gia và sản phẩm.

Trên phía trái:

Có 6 nguyên tử carbon (C)

Có 6 nguyên tử hydro (H)

Có 2 nguyên tử hydrogen (H)

Trên phía phải:

Có 6 nguyên tử carbon (C)

Có 12 nguyên tử hydro (H).

Chúng ta sẽ cân bằng số lượng nguyên tử carbon bằng cách thêm hệ số thích hợp vào trước các chất tham gia và sản phẩm. Trong trường hợp này, chúng ta không cần điều chỉnh số lượng carbon vì số lượng carbon đã được cân bằng.

Tiếp theo, ta cân bằng số lượng nguyên tử hydro bằng cách thêm thành phần phù hợp. Điều này đảm bảo rằng số lượng hydro trên cả hai phía phương trình là bằng nhau.

Trên phía trái: 6 nguyên tử hydro (H)

Trên phía phải: 12 nguyên tử hydro (H)

Chúng ta có thể cân bằng số lượng hydro bằng cách đặt hệ số 2 trước H2 trên phía trái:

C6H6 + 2H2 → C6H12

Kiểm tra lại xem tất cả các nguyên tử đã được cân bằng:

Trên phía trái:

Có 6 nguyên tử carbon (C)

Có 12 nguyên tử hydro (H)

Trên phía phải:

Có 6 nguyên tử carbon (C)

Có 12 nguyên tử hydro (H)

Tất cả các nguyên tử đã được cân bằng.

Vì vậy, phương trình cân bằng là:

C6H6 + 2H2 → C6H12

Cách giải phương trình C6H6 + H2 → C6H12:

Phương trình hóa học mà bạn đã cung cấp là một phản ứng thêm hidro vào benzen (C6H6) nhằm tạo ra cyclohexan (C6H12). Để giải phương trình này, bạn cần điều chỉnh các hệ số phù hợp để cân bằng số nguyên tử của các nguyên tố và cân bằng số lượng nguyên tử giữa các phía của phương trình.

C6H6 + H2 → C6H12

Để cân bằng số nguyên tử cacbon (C), chúng ta thấy có 6 nguyên tử cacbon trong mỗi phía của phương trình. Do đó, cả hai hệ số trước C6H6 và C6H12 đều là 1.

C6H6 + 2H2 → C6H12

C6H6 + 2H2 → C6H12

Bây giờ, số nguyên tử cacbon và hiđrô đã được cân bằng. Phản ứng đã được cân bằng hoàn chỉnh và phương trình là:

C6H6 + 2H2 → C6H12

Đây là phương trình đã được cân bằng cho phản ứng giữa benzen và hiđro để tạo ra cyclohexan.

Tính chất vật lý Benzen

Bezen là chất lỏng, không màu, có mùi thơm đặc trưng nhẹ hơn nước và không tan trong nước.

Tính chất hóa học đặc trưng của benzen bao gồm phản ứng thế, phản ứng cộng và phản ứng oxi hóa. Đây là những tính chất phổ biến của các hợp chất benzen và các hidrocacbon thơm.

Phản ứng thế

C6H6+ Br2 → C6H5Br + HBr (Fe, to)

C6H6 + HNO3 → C6H5NO2 + H2O (H2SO4 đặc, to)

Phản ứng cộng

C6H6 + 3H2 → xiclohexan (Ni, to)

C6H6 + 3Cl2 → C6H6Cl6 (as) (hexacloran hay 666 hay 1,2,3,4,5,6 – hexacloxiclohexan)

Phản ứng oxi hóa

Benzen không làm mất màu dung dịch KMnO4.

Oxi hóa hoàn toàn:

C6H6 + 7,5O2 → 6CO2+ 3H2O (to)

Điều chế benzen

Từ axetilen:

3C2H2 → C6H6 (C, 600oC)

Tách H2 từ xiclohexan:

C6H12→ C6H6 + 3H2 (to, xt)

5.2. Câu hỏi vận dụng liên quan:

Câu 1. Dãy đồng đẳng của benzen (gồm benzen và ankylbenzen) có công thức chung là:

A. CnH2n+6(n ≥ 6).

B. CnH2n-6 (n ≥ 3).

C. CnH2n-8 (n ≥ 8).

D. CnH2n-6 (n ≥ 6).

Đáp án D

Dãy đồng đẳng của benzen (gồm benzen và ankylbenzen) có công thức chung là: CnH2n-6 (n ≥ 6).

Câu 2. Hoạt tính sinh học của benzen, toluen là

A. Gây ảnh hưởng tốt cho sức khỏe

B. Không gây hại cho sức khỏe

C. Tùy thuộc vào nhiệt độ có thể gây hại hoặc không gây hại

D. Gây hại cho sức khỏe

Đáp án D

. Một số nguyên nhân khác có thể gây hư hỏng hô hấp, thậm chí là tử vong. Điều này là do toluen có khả năng chứa đầy không khí và gây ra hiệu ứng độc tính trên hệ thần kinh, gan và thận.

Câu 3. Để phân biệt benzen, toluen, stiren ta chỉ dùng 1 thuốc thử duy nhất là

A. dung dịch  brom.

B. Br2 (xt Fe).

C. dung dịch Br2 hoặc dung dịch KMnO4.

D. dung dịch KMnO4.

Đáp án D

Không dùng được Br2 dung dịch vì cả benzen và toluen đều không phản ứng.

Không dùng được Br2 khan (xt Fe) vì benzen và toluen đều cho hiện tượng giống nhau.

Có thể dùng dung dịch KMnO4 vì:

+ C6H6 không làm mất màu

+ Stiren làm mất màu KMnO4 ở nhiệt độ thường

3C6H5CH=CH2 + 10KMnO4 → 3C6H5COOK + 3K2CO3 + 10MnO2+ KOH + 4H2O

+ C6H5CH3 làm mất màu KMnO4 khi đun nóng

C6H5CH3 + 2KMnO4 → C6H5COOK + KOH + 2MnO2 + H2O

Câu 4. Nhận xét nào sau đây đúng?

A. Benzen và đồng đẳng của benzen chỉ có khả năng tham gia phản ứng cộng.

B. Benzen và các homologues của nó chỉ tham gia vào phản ứng thế.

C. Benzen và homologues của nó có khả năng tham gia cả phản ứng cộng và phản ứng thế.

D. Benzen và đồng đẳng của benzen không có khả năng tham gia phản ứng cộng và phản ứng thế.

Đáp án B