Подтверждение основных положений теории строения вещества в физике и химии на примере бензола

Основные положения теорий

Круг объясняемых явлений, предсказываемые явления и свойства веществ.

Свойства органических веществ определяются строением вещества.

Все вещества состоят из атомов, молекул или ионов

Все вещества состоят из частиц.

Бензол - наиболее яркий пример вещества, в котором осуществляется делокализация электронов. В молекуле бензола все углерод-углеродные связи выровнены, длины всех связей одинаковы (0,139 нм). Это плоская молекула, где 6 атомов водорода объединены в правильный шестиугольный цикл. Все атомы углерода в бензольном цикле находятся в состоянии sp²-гибридизации. Каждый из них образует три обычные s-связи (две связи С-С и одну связь С-Н) с углом между ними 120^о, затрачивая на это три валентных электрона. Четвертый электрон каждого атома углерода не закреплен. Орбитали всех шести r-электронов перпендикулярны плоскости кольца и взаимно параллельны. Шесть "пи"-электронов не локализованы в пары, а образуют общую "пи"-систему - ароматический секстет (Секста в переводе с греческого шесть).

ДИФФУЗИЯ (от лат. diflusio - распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотическим тепловым движением молекул (атомов) в одно - или многокомпонентных газовых либо конденсированых средах. Такой перенос осуществляется при наличии градиента концентрации частиц или при его отсутствии; в последнем случае процесс наз. самодиффузией. Различают диффузия коллоидных частиц (т. наз. броуновская диффузия), в твердых телах, молекулярную, нейтронов, носителей заряда в полупроводниках и др.; о переносе частиц в движущейся с определенной скоростью среде (конвективная диффузия). Переноса процессы, о диффузия частиц в турбулентных потоках. Значение диффузионных процессов. диффузия играет важную роль в различных областях науки и техники, в процессах, происходящих в живой и неживой природе. диффузия оказывает влияние на протекание или определяет механизм и кинетику химических реакций, а также физико-химических процессов и явлений: мембранных, испарения, конденсации, кристаллизации, растворения, набухания, горения, каталитических, хроматографических, люминесцентных, электрических и оптических в полупроводниках, замедления нейтронов в ядерных реакторах.

Зная строение можно предсказать свойства вещества.

Все молекулы, атомы и ионы, входящие в состав вещества находятся в непрерывном движении. В химических реакциях атомы перегруппируются и в результате получаются новые вещества.

Частицы взаимодействуют между собой.

ДИАМАГНЕТИЗМ - явление ослабления внешнего магнитного поля. Вещества, которые создают это поле и ослабляют его, называются диамагнетиками. Например, серебро, свинец, кварц. Ампула с бензолом, помещенная в магнитное поле, будет из него выталкиваться.

Бензол - летучее вещество, поэтому его надо хранить в условиях герметичности. Он мало растворим в воде, но во всех соотношениях смешивается с органическими углеводородами. Легко воспламеняется и горит ярким, сильно коптящим пламенем. Проявляет ли бензол при ненасыщенном составе свойства непредельных соединений? При взбалтывании бромной воды с бензолом (после некоторого отстаивания) появляется интенсивная окраска бензольного слоя. Бензол извлекает из бромной воды бром, так как последний лучше растворим в бензоле, чем в воде. Реакции обесцвечивания бромной воды не наблюдается. Атомы водорода не замещаются атомами брома при действии бромной воды на молекулы бензола. Следовательно, бензол не относится к классу ненасыщенных углеводородов.

Бензол также не обесцвечивает раствор перманганата калия KМnO₄. Такие окислители как азотная кислота, хромовая смесь, пероксид водорода при обычных условиях на бензол не действуют. Это отличает ароматические соединения от соединений с двойными связями. К окислителям бензол даже более устойчив, чем алканы.

Вместо этого при действии брома протекает реакция замещения водорода, характерная для насыщенных соединений и образуется бромбензол C₆H₅Br; при действии азотной кислоты водород замещается на нитрогруппы и образуется нитробензол C₆H₅NO₂.

Атомы, входящие в состав молекулы оказывают взаимное влияние друг на друга.

Все вещества подразделяются на простые и сложные.

Частицы взаимодействуют между собой.

 толуол

 стирол

 кумол

ДИФФУЗИЯ (от лат. diflusio - распространение, растекание, рассеивание), перенос частиц разной природы, обусловленный хаотическим тепловым движением молекул (атомов) в одно - или многокомпонентных газовых либо конденсированых средах. Такой перенос осуществляется при наличии градиента концентрации частиц или при его отсутствии; в последнем случае процесс наз. самодиффузией. Различают диффузия коллоидных частиц (т. наз. броуновская диффузия), в твердых телах, молекулярную, нейтронов, носителей заряда в полупроводниках и др.; о переносе частиц в движущейся с определенной скоростью среде (конвективная диффузия). Переноса процессы, о диффузия частиц в турбулентных потоках. Значение диффузионных процессов. диффузия играет важную роль в различных областях науки и техники, в процессах, происходящих в живой и неживой природе. диффузия оказывает влияние на протекание или определяет механизм и кинетику химических реакций, а также физико-химических процессов и явлений: мембранных, испарения, конденсации, кристаллизации, растворения, набухания, горения, каталитических, хроматографических, люминесцентных, электрических и оптических в полупроводниках, замедления нейтронов в ядерных реакторах.