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16-2 1 Estructura y propiedades del benceno 709 Reacciones excepcionales del benceno & realidad, el benceno es mucho más estable de lo que cabe esperar de acuerdo con la imagen sencilla de deslocaliz.ación por resonancia. Tanto la estructura de Kekulé como la que muestra la deslocaliz.ación por resonancia indican que el benceno es un trieno conjugado cíclico. Se podría esperar que el benceno tuviem las reacciones típicas de los polienos. De hecho, sus reacciones son bastante extrañas. Por ejemplo, un alqueno decolom una disolución de permanganato de potaSio al reaccionar y formar un glicol (sección 8-14). El color púrpura del permanganato desaparece y se forma un precipitado de dióxido de manganeso. Sin embargo, cuando se agrega permanganato al benceno, no hay reacción. oc: H a:: +~~ H ro hay reacción La mayor parte de los alquenos decoloran disoluciones de bromo en tetracloruro de car- bono (sección 8-10). El color rojo del bromo desaparece cuando se adiciona al enlace doble. Cuando se agrega bromo al benceno no hay reacción , y permanece el color rojo. H oc: srz a: -----> CCI4 Br o Br2 ro hay reacción -----> CCI4 La adición de un catalizador, como el bromuro férrico a la mezcla de bromo y benceno hace que el color del bromo desaparezca lentamente. Se desprende HBr gaseoso,como un sub- producto, pero la adición espemda del Br2 no se efectúa. & su lugar, el producto orgánico se produce por la sustitución de un átomo de hidrógeno por uno de bromo, y los tres enlaces dobles se conservan. H H H "X;x" "X;x"' "Q Br2, FeBr3 ~ B co4 + HBr t ~ B~ H ~ H H ~ H H H H H H no se forma La estabilidad excepcional del benceno La resistencia del benceno a experimentar las reacciones tipicas de los alquenos parece indicar que debe tener gmn estabilidad. Al comparar los calores molares de hidrogenación podemos tener una idea cuantitativa de su estabilidad. El benceno, el ciclohexeno y los ciclobexadieno se hidrogenan y forman ciclobexano. La fi- gum 16-2 muestra cómo se usan los calores de hidrogenación determinados experimentalmente para calcular las energías de resonancia del1,3-ciclohexadieno y del benceno, con base en el siguiente razonamiento: l. La hidrogenación del ciclohexeno es exotérmica, por 120 kJ/mol (28.6 kcallmol). 2. La hidrogenación del 1,4-ciclobexadieno es exotérmica, por 240 kJ/mol (57 .4 kcallmol), casi el doble del calor de hidrogenación del ciclobexeno. La energía de resonancia de los enlaces dobles aislados en el 1,4-ciclohexadieno es casi cero. La exposición continua al benceno puede causar leucemia, la cual se caracteriza por t.na dismhlUCión en la cantidad de glóbulos rojos en la sangre, y un aumento en los glóbulos blancos defectuosos. Los metaboUtos del benceno pueden reaccionar con las proteínas y el ADN en la médula ósea, alterando la producción de glóbulos rojos y blancos.
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