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苯(benzene, C6H6)有機化合物,是組成結構最簡單的芳香烴,在常溫下為一種無色、有甜味的透明液體,并具有強烈的芳香氣味。苯可燃,有毒,為IARC一類致癌物。苯難溶于水,易溶于有機溶劑,本身也可作為有機溶劑。苯是一種石油化工基本原料。苯的產量和生產的技術水平是一個國家石油化工發展水平的標志之一。苯具有的環系叫苯環,是最簡單的芳環。苯分子去掉一個氫以后的結構叫苯基,用Ph表示。因此苯也可表示為PhH[4]。
CAS號 71-43-2
RTECS號 CY1400000
SMILES C1=CC=CC=C1
化學式 C6H6
摩爾質量 78.11 g mol-1
密度 0.8786 g/mL
熔點 278.65 K (5.5 ℃)
沸點 353.25 K (80.1 ℃)
在水中的溶解度 0.18 g/ 100 ml 水
標準摩爾熵So298 173.26 J/mol·K
標準摩爾熱容 Cpo 135.69 J/mol·K (298.15 K)
閃點 -10.11℃(閉杯)
自燃溫度 562.22℃[4]。
苯具有的苯環結構導致它有特殊的芳香性。苯環是最簡單的芳環,由六個碳原子構成一個六元環,每個碳原子接一個基團,苯的6個基團都是氫原子[1][4]。
碳數為4n+2(n是正整數,苯即n=1),且具有單、雙鍵交替排列結構的環烯烴稱為輪烯(annulene),苯是一種輪烯[1][4]。(參見“4n+2規則”)
苯分子是平面分子,12個原子處于同一平面上,6個碳和6個氫是均等的,C-H鍵長為1.08Α,C-C鍵長為1.40Α,此數值介于單雙鍵長之間。分子中所有鍵角均為120°,碳原子都采取sp2雜化。每個碳原子還剩余一個p軌道垂直于分子平面,每個軌道上有一個電子。6個軌道重疊形成離域大Π鍵,萊納斯·鮑林提出的共振雜化理論認為,苯擁有共振雜化體是苯環非常穩定的原因,也直接導致了苯環的芳香性[4][5]。
從分子軌道理論來看,可以認為苯的6個p軌道相互作用形成6個π分子軌道,其中ψ1、ψ2、ψ3是能量較低的成鍵軌道,ψ4、ψ5、ψ6是能量較高的反鍵軌道。ψ2、ψ3和ψ4、ψ5是兩對簡并軌道;鶓B時苯的電子云分布是三個成鍵軌道疊加的結果,故電子云均勻分布于苯環上下及環原子上,形成閉合的電子云。它是苯分子在磁場中產生環電流的根源[1][2]。