Почему арены выделяют в отдельный класс
Ароматические углеводороды, или арены, имеют особую устойчивую электронную систему. В школьных примерах это прежде всего вещества с бензольным кольцом. Историческое слово «ароматические» не означает, что приятный запах служит признаком класса. Определять вещество по запаху опасно, а сходство окончаний названий не делает арены алкенами.
Бензол имеет формулу C₆H₆. Его выделение связано с исследованиями Майкла Фарадея. Фридрих Август Кекуле предложил циклическое расположение атомов углерода, которое стало важным шагом к пониманию строения вещества.
Шесть атомов углерода образуют плоское кольцо. У каждого имеется связь с атомом водорода. Электроны, участвующие в общей системе над и под плоскостью кольца, распределены по всем шести атомам углерода. Поэтому все углерод-углеродные связи в бензоле равноценны. Изображение шестиугольника с чередующимися двойными и одинарными связями — условный способ записи, а не набор трёх независимых двойных связей, подобных связям в алкенах.
Состав и гомологи
Бензол — C₆H₆.
Толуол, или метилбензол, — C₆H₅CH₃, молекулярная формула C₇H₈.
Этилбензол — C₆H₅C₂H₅, молекулярная формула C₈H₁₀.
Группа C₆H₅ с одной свободной валентностью называется фенилом. У толуола к кольцу присоединена метильная группа, у этилбензола — этильная. Одинаковая молекулярная формула может соответствовать разным структурам: например, у диметилбензолов две метильные группы занимают разные положения в кольце.
Физические свойства и экстракция
Бензол и толуол при обычных условиях — бесцветные летучие горючие жидкости. Они плохо смешиваются с водой и обычно образуют верхний органический слой. Оба способны растворять многие органические вещества, например жиры и смолы.
Экстракция — перенос растворённого вещества в другой растворитель, который не смешивается с исходным. После перемешивания и разделения слоёв вещество распределяется между ними в зависимости от своей растворимости. Например, иод может переходить из водного слоя в подходящий органический растворитель, меняя окраску обоих слоёв. Это описание принципа, а не задание самостоятельно смешивать бытовые растворители.