Skillnad mellan bensen och cyklohexan

De nyckelskillnad mellan bensen och cyklohexan är att bensen är en aromatisk förening medan cyklohexanen är en icke-aromatisk förening.

Forskaren Kekule hittade bensenstrukturen 1872. På grund av aromaticiteten skiljer sig bensen från andra alifatiska föreningar. Det är således ett separat ämnesområde inom organisk kemi. Å andra sidan, även om cyklohexan har en liknande form som bensen, är den inte aromatisk. Cyklohexan är en mättad alkan, som har olika egenskaper än bensen.

INNEHÅLL

1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är bensen
3. Vad är cyklohexan
4. Jämförelse vid sida vid sida - Bensen vs cyklohexan i tabellform
5. Sammanfattning

Vad är bensen?

Bensen har bara kol och väteatomer anordnade att ge en plan struktur. Den har molekylformeln för C₆H₆.  Dess struktur och några av de viktiga egenskaperna är som följer.

• Bensen är en färglös vätska med en söt lukt.
• Det är brandfarligt och avdunstar snabbt vid exponering.
• Användbar som lösningsmedel, eftersom det kan lösa upp många icke-polära föreningar.
• Det är lite lösligt i vatten.
• Delokalisering av pi-elektroner.

Struktur av bensen

Bensens struktur är unik jämfört med andra alifatiska kolväten. Bensen har därför unika egenskaper. Alla kolväten i bensen har tre sp² hybridiserade orbitaler. Två sp² hybridiserade orbitaler av kolöverlappning med sp² hybridiserade orbitaler av angränsande kolatomer på vardera sidan. Andra sp² hybridiserade orbitalöverlappningar med s-orbitalen av väte för att bilda en a-bindning.

Även elektronerna i p-orbitaler av kol överlappar med p-elektronerna av kolatomer i båda sidor som bildar pi-bindningar. Denna överlappning av elektroner händer i alla sex kolatomer och producerar därför ett system av pi-bindningar som sprids över hela kol-ringen. Således säger vi att dessa elektroner blir utlokaliserade. Delokaliseringen av elektronerna innebär att det inte finns växlande dubbel- och enkelbindningar. Därför är alla C-C-bindningslängderna desamma, och längden är mellan enkel- och dubbelbindningslängder. Som en följd av delokaliseringen är bensenringen stabil och är således motvillig att genomgå tillsatsreaktioner, till skillnad från andra alkener.

Figur 01: Stick och bollmodell för bensen

Källorna för bensen innehåller naturliga produkter eller olika syntetiserade kemikalier. Naturligtvis förekommer det i petrokemikalier som råolja eller bensin. När det gäller syntetiska produkter finns bensen närvarande i vissa plastmaterial, smörjmedel, färgämnen, syntetiskt gummi, tvättmedel, droger, cigarettrök och pesticider. Bensen frigörs vid förbränning av ovanstående material. Därför innehåller även bilutsläpp och fabriksutsläpp bensen. Framför allt är det cancerframkallande, så exponering för höga nivåer av bensen kan orsaka cancer.

Vad är cyklohexan?

Cyklohexan är en cyklisk molekyl med formeln C₆H₁₂. Även om det har ett liknande antal kol som bensen, är cyklohexan en mättad molekyl. Därför finns det inga dubbelbindningar mellan kol som i bensen. Det är också en färglös vätska med en mild söt lukt.

Figur 02: Boll- och stickmodell för cyklohexan

Dessutom kan vi producera denna förening via reaktionen mellan bensen och väte. Eftersom detta är en cykloalkan är det något oreaktivt. Det är också nonpolärt och hydrofobt. Därför är detta användbart som ett icke-polärt lösningsmedel i laboratorieapplikationerna. Dessutom är cyklohexan en av de mest stabila cykloalkanerna, eftersom dess totala ringstamma är minimal. Således producerar den den minsta mängden värme vid bränning jämfört med andra cykloalkaner.

Vad är skillnaden mellan bensen och cyklohexan?

Bensen är en organisk förening med den kemiska formeln C₆H₆ och en plan struktur medan cyklohexan är en cyklisk molekyl med formeln C₆H₁₂. Den viktigaste skillnaden mellan bensen och cyklohexan är att bensen är en aromatisk förening medan cyklohexan är en icke-aromatisk förening. Det är för att det inte finns några dubbelbindningar mellan kolatomer i cyklohexanringen. En annan viktig skillnad mellan bensen och cyklohexan är att bensen är en omättad molekyl medan cyklohexan är en mättad molekyl. Det beror på att bensen har kolatomer i ringen med sp² hybridisering medan cyklohexan har kolatomer i ringen med sp³ hybridisering.

Nedre infografiska skillnaden mellan bensen och cyklohexan visar fler skillnader mellan de två.

Sammanfattning - Bensen vs cyklohexan

Bensen och cyklohexan är båda sexledade ringstrukturer. Men de skiljer sig från varandra beroende på den kemiska bindningen mellan kolatomer; sålunda molekylernas geometri. Eftersom bindningen mellan kolatomer bestämmer molekylernas aromaticitet kan vi betona att den viktigaste skillnaden mellan bensen och cyklohexan som; bensen är en aromatisk förening medan cyklohexan är en icke-aromatisk förening.

Referens:

1. "Bensen" Wikipedia, Wikimedia Foundation, 27 september 2018. Tillgänglig här  
2. "Cyclohexan." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 10 oktober 2018. Tillgänglig här  

Image Courtesy:

1. "Bensen-aromatisk-3D-bollar" Av Benjah-bmm27 - Egent arbete, (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Cyclohexan-chair-3D-balls" (Public Domain) via Commons Wikimedia