苯可以发生氧化反应吗?
苯可以发生氧化反应,苯和其他的烃一样,都能燃烧,当氧气充足时,产物为二氧化碳和水。
但在空气中燃烧时,火焰明亮并有浓黑烟,这是由于苯中碳的质量分数较大。
且苯环虽然很稳定,但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应,通常经过催化加氢,镍作催化剂,苯可以生成环己烷,但反应极难。
苯的化学性质
1、发生取代反应:
苯环上的氢原子在一定条件下可以被卤素、硝基、磺酸基、烃基等取代,生成相应的衍生物。由于取代基的不同以及氢原子位置的不同、数量不同,可以生成不同数量和结构的同分异构体。
苯环的电子云密度较大,所以发生在苯环上的取代反应大都是亲电取代反应。亲电取代反应是芳环有代表性的反应。苯的取代物在进行亲电取代时,第二个取代基的位置与原先取代基的种类有关。
2、发生卤代反应:
卤素分子在苯和催化剂的共同作用下异裂,X+进攻苯环,X-与催化剂结合。以溴为例:反应需要加入铁粉,铁在溴作用下先生成三溴化铁。
在工业上,卤代苯中以氯和溴的取代物最为重要。
3、发生硝化反应:
苯和硝酸在浓硫酸作催化剂的条件下可生成硝基苯。硝化反应是一个强烈的放热反应,很容易生成一取代物,但是进一步反应速度较慢。
4、发生加成反应:
苯环虽然很稳定,但是在一定条件下也能够发生双键的加成反应。通常经过催化加氢,兰尼镍/钯/铂作催化剂,苯可以生成环己烷。
此外由苯生成六氯环己烷(六六六)的反应可以在紫外线照射的条件下,由苯和氯气加成而得。
5、发生氧化反应:
苯和其他的烃一样,都能燃烧。当氧气充足时,产物为二氧化碳和水。
苯在特定情况下也可被臭氧氧化,产物是乙二醛。这个反应可以看作是苯的离域电子定域后生成的环状多烯烃发生的臭氧化反应。
但是在一般条件下,苯不能被强氧化剂所氧化。但是在氧化钼、五氧化二钒等催化剂存在下,与空气中的氧在500℃时反应,苯可以选择性的氧化成顺丁烯二酸酐。这是屈指可数的几种能破坏苯的六元碳环系的反应之一。(马来酸酐是五元杂环。)
苯不能使酸性高锰酸钾褪色,说明苯不能发生氧化反应
酸性高锰酸钾溶液 (KMnO4) 是一种常用的氧化剂,可以氧化许多物质。苯 (C6H6) 不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,是因为苯不能被高锰酸钾氧化。
酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸根离子 (MnO4-) 是五价的,而苯内部原子之间只存在C-C、C-H共价键,苯分子中不存在任何原子能够提供足够的电子贡献来发生氧化还原反应,所以苯不能被高锰酸钾氧化。
氧化反应一般是指物质与氧气或氧化剂发生反应,被氧化剂取走电子,发生氧化反应。虽然苯不能被高锰酸钾氧化,但高锰酸钾溶液本身的褪色现象就是一种氧化反应。在酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸根离子能够接受其他物质的电子,使高锰酸根离子还原成二价锰离子,然后高锰酸根离子转变成二氧化锰 (MnO2),同时释放出氧气,使溶液褪色,这就是一种氧化还原反应。
参考资料:
酚的氧化反应实验现象解释
苯的氧化反应就是苯与氧气的燃烧。现象:火焰明亮,冒浓烟。解释:苯的含碳量大
苯可发生什么类型的化学反应呢
苯参加的化学反应大致有3种:
一种是其他基团和苯环上的氢原子之间发生的取代反应;
一种是发生在苯环上的加成反应(注:苯环无碳碳双键,而是一种介于单键与双键的独特的键);
一种是普遍的燃烧(氧化反应)(不能使酸性高锰酸钾褪色)。
苯在强烈光照的条件下可以转化为杜瓦苯(Dewar苯):
杜瓦苯的性质十分活泼(苯本身是稳定的芳香状态,能量很低,而变成杜瓦苯则需要大量光能,所以杜瓦苯能量很高,不稳定)。
在激光作用下,则可转化成更活泼的棱晶烷:棱晶烷呈现立体状态,导致碳原子sp3杂化轨道形成的π键间有较大的互斥作用,所以更加不稳定。
扩展资料:
苯在高温下,用铁、铜、镍做催化剂,可以发生缩合反应生成联苯。和甲醛及次氯酸在氯化锌存在下可生成氯甲基苯。和乙基钠等烷基金属化物反应可生成苯基金属化物。在四氢呋喃、氯苯或溴苯中和镁反应可生成苯基格氏试剂。
苯不会与高锰酸钾反应褪色,与溴水混合只会发生萃取,而苯及其衍生物中,只有在苯环侧链上的取代基中与苯环相连的碳原子与氢相连的情况下才可以使高锰酸钾褪色(本质是氧化反应),这一条同样适用于芳香烃(取代基上如果有不饱和键则一定可以与高锰酸钾反应使之褪色)。
至于溴水,苯及苯的衍生物以及饱和芳香烃只能发生萃取(条件是取代基上没有不饱和键,不然依然会发生加成反应)。苯废气处理也是及其重要的。
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