المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية


Structure and Resonance Energy of Benzene  
  
893   10:42 صباحاً   date: 24-1-2020
Author : LibreTexts Project
Book or Source : ................
Page and Part : .................


Read More
Date: 30-6-2019 1749
Date: 19-9-2019 887
Date: 22-10-2019 808

Structure and Resonance Energy of Benzene

Among the many distinctive features of benzene, its aromaticity is the major contributor to why it is so unreactive. This section will try to clarify the theory of aromaticity and why aromaticity gives unique qualities that make these conjugated alkenes inert to compounds such as Br2 and even hydrochloric acid. It will also go into detail about the unusually large resonance energy due to the six conjugated carbons of benzene.

dd.bmp

The delocalization of the p-orbital carbons on the sp2 hybridized carbons is what gives the aromatic qualities of benzene.

This diagram shows one of the molecular orbitals containing two of the delocalized electrons, which may be found anywhere within the two "doughnuts". The other molecular orbitals are almost never drawn.

  • Benzene (C6H6) is a planar molecule containing a ring of six carbon atoms, each with a hydrogen atom attached.
  • The six carbon atoms form a perfectly regular hexagon. All of the carbon-carbon bonds have exactly the same lengths - somewhere between single and double bonds.
  • There are delocalized electrons above and below the plane of the ring, which makes benzene particularly stable.
  • Benzene resists addition reactions because those reactions would involve breaking the delocalization and losing that stability.

Because of the aromaticity of benzene, the resulting molecule is planar in shape with each C-C bond being 1.39 Å in length and each bond angle being 120°. You might ask yourselves how it's possible to have all of the bonds to be the same length if the ring is conjugated with both single (1.47 Å) and double (1.34 Å), but it is important to note that there are no distinct single or double bonds within the benzene. Rather, the delocalization of the ring makes each count as one and a half bonds between the carbons which makes sense because experimentally we find that the actual bond length is somewhere in between a single and double bond. Finally, there are a total of six p-orbital electrons that form the stabilizing electron clouds above and below the aromatic ring.

Benzene Structure (1).bmp

If benzene is forced to react by increasing the temperature and/or by addition of a catalyst, It undergoes substitution reactions rather than the addition reactions that are typical of alkenes. This further confirms the previous indication that the six-carbon benzene core is unusually stable to chemical modification. The conceptual contradiction presented by a high degree of unsaturation (low H:C ratio) and high chemical stability for benzene and related compounds remained an unsolved puzzle for many years. Eventually, the presently accepted structure of a regular-hexagonal, planar ring of carbons was adopted, and the exceptional thermodynamic and chemical stability of this system was attributed to resonance stabilization of a conjugated cyclic triene.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .