Phản ứng hóa học C6H6 + Cl2

Phản ứng giữa benzen (C6H6) và clo (Cl2) cho sản phẩm chính là clo benzen (C6H5Cl) và axit clohydric (HCl). Phản ứng này diễn ra theo cơ chế trao đổi radical với sự tham gia của ánh sáng UV hoặc nhiệt độ cao.

Điều kiện phản ứng

Điều kiện để phản ứng xảy ra là có sự có mặt của chất xúc tác bột sắt.

Tính chất của C6H5Cl

C6H5Cl hay còn gọi là clo benzen, là một chất lỏng không màu và không tan trong nước. Nó có mùi hắc ín đặc trưng và có khả năng gây kích ứng đường hô hấp và mắt. Nhiệt độ sôi của C6H5Cl là 131 độ C và nhiệt độ đông đặc là -45 độ C.

Cơ chế phản ứng C6H6 + Cl2

Cơ chế phản ứng diễn ra thông qua hai giai đoạn:

Giai đoạn khởi đầu: Phản ứng trao đổi radical giữa clo (Cl2) và benzen (C6H6) tạo thành clo benzen (C6H5Cl) và radical phenyl (C6H5*).
Giai đoạn lan truyền: Radical phenyl phản ứng với clo (Cl2) để tạo thành radical trifenyl clo (C6H5Cl2*) và giải phóng radical clo (Cl*) tiếp tục tham gia vào phản ứng trao đổi.

Xem Thêm: Phản ứng Zn + HNO3: Công thức, cơ chế và ứng dụng

phản ứng hóa học c6h6 cl2 → c6h5cl hcl cơ chế và ứng dụng

Ứng dụng của phản ứng C6H6 + Cl2

Phản ứng hóa học C6H6 + Cl2 là quá trình sản xuất clo benzen (C6H5Cl) với nhiều ứng dụng trong lĩnh vực hóa học. Clo benzen được sử dụng làm chất trung gian trong sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ như thuốc trừ sâu, thuốc nhuộm, chất tẩy rửa và sản phẩm dược phẩm khác.

Cách tổng hợp C6H5Cl từ phản ứng C6H6 + Cl2

Để tổng hợp C6H5Cl từ phản ứng C6H6 + Cl2, ta cần đưa hỗn hợp C6H6 và Cl2 vào bình phản ứng và đun nóng bình. Ánh sáng UV cũng có thể được sử dụng để tăng tốc độ phản ứng. Quá trình phản ứng diễn ra trong khoảng thời gian từ 2 đến 8 giờ. Sau đó, chất lỏng thu được được chiết ra và tách khỏi các tạp chất.

Bài tập vận dụng

Câu 1.

Phản ứng nào sau đây cho kết quả là brombenzen?

A. Thế nguyên tử brom vào vòng benzen có xúc tác bột Fe
B. Thế nguyên tử brom vào nhánh benzen có xúc tác bột Fe
C. Thế nguyên tử clo vào vòng benzen
D. Thế nguyên tử hidro bằng nguyên tử brom có mặt bột Fe

Câu 2.

Benzen không có tính chất nào sau đây?

A. Cộng H₂ trong điều kiện thích hợp tạo thành C₆H₁₂
B. Cộng Cl₂ tạo thành C₆H₆Cl₆
C. Thế nguyên tử hidro bằng nguyên tử brom có mặt bột Fe tạo thành brombenzen
D. Tác dụng với nước tạo thành C₆H₇OH

Xem Thêm: KOH + HCl → KCl + H2O

Câu 3.

Trong không khí có 1 lượng benzen đáng kể gây ô nhiễm môi trường. Đó là do:

A. Trong thành phần xăng có 1 lượng benzen làm tăng chỉ số octan của xăng, benzen không cháy hết nên được phát thải vào không khí
B. Do phản ứng của xăng có 1 lượng benzen được tạo ra do phản ứng của các thành phần trong xăng với nhau
C. Do các sản phẩm cháy của xăng tác dụng với không khí sinh ra benzen
D. Do một số loại cây tiết ra benzen phát thải vào không khí.