苯都包含什么？为什么这么有用

苯都包含什么？为什么这么有用图为：苯分子的结构式双键（C=C）通常比单键（C-C）键长短，三个交替双键的环状分子中，单键的键长为154皮米，双键的键长为134皮米。不过，苯的X射线衍射表明情况并非如此，实际上，苯中每个键的长度大约为140皮米（0.14 nm），苯中六个C-C单键的长度均相同，介于单键和双键之间。苯可溶于水，熔点为5.33摄氏度，沸点为80.1摄氏度。苯是高度易燃的，该化学物质具有致癌性，大量用作汽油，塑料，合成橡胶，染料和工业溶剂的添加剂。苯是许多芳香族化合物的本体。苯最有趣的特征是它具有六个碳原子的特征性六边形环状结构，并带有规则间隔的氢键，这种结构有助于使分子异常稳定。苯也称为芳香族化合物，它是通过共价键相连的环状平面。苯的结构是离域的π电子云，而不是离散交替的单键和双键。 六个π电子占据环状平面上方和下方区域。每个电子都被六个碳原子共享，这使得原子核和电子之间的吸引力最大化。

苯是由迈克尔·法拉第（Michael Faraday）在研究照明气体时首次分离出来的，它是全球许多行业中最重要的化学物质之一。

接下来，小白给大家科普这种“奇妙的化学物质”，包括它的化学结构和性质，以及关于它的一些有趣的事实。

图为：环己烷分子的球棍模型（与苯有相似的六元环）

什么是苯？

苯的分子结构是C6H6，摩尔质量刚好超过78克/摩尔。在室温下，苯倾向于以液态存在。它通常是无色的，并且具有非常独特的类似汽油的气味。

苯可溶于水，熔点为5.33摄氏度，沸点为80.1摄氏度。苯是高度易燃的，该化学物质具有致癌性，大量用作汽油，塑料，合成橡胶，染料和工业溶剂的添加剂。

苯是许多芳香族化合物的本体。苯最有趣的特征是它具有六个碳原子的特征性六边形环状结构，并带有规则间隔的氢键，这种结构有助于使分子异常稳定。

苯也称为芳香族化合物，它是通过共价键相连的环状平面。苯的结构是离域的π电子云，而不是离散交替的单键和双键。 六个π电子占据环状平面上方和下方区域。每个电子都被六个碳原子共享，这使得原子核和电子之间的吸引力最大化。

双键（C=C）通常比单键（C-C）键长短，三个交替双键的环状分子中，单键的键长为154皮米，双键的键长为134皮米。不过，苯的X射线衍射表明情况并非如此，实际上，苯中每个键的长度大约为140皮米（0.14 nm），苯中六个C-C单键的长度均相同，介于单键和双键之间。

图为：苯分子的结构式

如何发现苯的结构？

苯是由英国科学家迈克尔·法拉第（Michael Faraday）于1825年在研究照明气体时首次分离出来的。1833年，德国科学家Eilhardt Mitscherlich通过用石灰加热苯甲酸人工合成得到苯。1845年，另一位德国科学家霍夫曼（A W. von Hoffman）首次从煤焦油中分离得到苯。

虽然1825年就分离得到苯，但解密它的实际结构花费了很长的时间。

1861年奥地利化学家洛希米特（Joseph Loschmidt）以及1866年德国化学家凯库勒（August Kekule von Stradonitz）分别独立提出了苯的环状结构。凯库勒随后还提出了以他命名的凯库勒结构式。

大不列颠百科全书指出：1931年，美国化学家莱纳斯·鲍林（Linus Pauling）提出，苯具有单一结构，是两个凯库勒结构式的共振杂合体。

图为：苯分子间距示意图

苯是如何形成的？

人们使用或接触的苯都是人工合成的，传统方法是通过蒸馏焦炭产生的轻油得到。如今，大多数苯是由石油的催化重整、蒸汽裂解和加氢脱烷基化形成的。无论哪种工艺，都需要从所得的芳香族产品中回收苯，回收方法包括溶剂萃取、共沸蒸馏、固体吸附、结晶等。

目前，还有一种名为Cyclar的新技术。该技术由BP和UOP共同开发，可将丁烷和丙烷转化为芳烃。应用该技术，目前在沙特阿拉伯建立了一家苯生产工厂。

苯实际上可以自然形成，一般是火灾和火山爆发等过程会产生少量苯，它也是香烟烟雾中常见的成分。

图为：苯单体

关于苯的一些更有趣的事实

上面小白介绍了一些有关苯的基本情况，下面聊聊关于苯的一些有趣的事实。

1. 1903年，德国咖啡商人路德维希·罗斯利乌斯（Ludwig Roselius）用苯对咖啡进行脱咖啡因实验。当时人们不了解苯的致癌性，因此幸运的是，后来不再使用苯。
2. 19世纪末和20世纪初，由于苯具有香味，当时被用于擦面液的成分。不过，和咖啡脱咖啡因一样，后来便不再用于此目的。
3. 苯有许多用途，但所产生的苯中有80％以上用于制造其他化学品。其中，绝大多数用于：乙苯、异丙基苯、环己烷、硝基苯和烷基苯。
4. 苯是世界上使用最广泛的化学物质之一。在美国，按产量计算，它排名在前20位。
5. 由于苯往往是各种燃烧的副产物，因此每次你外出时都会接触到少量的苯。污染源包括香烟烟雾，加油站，汽车尾气和其他工业排放物。
6. 您家中的许多产品在某种程度上也含有苯。例如胶水、油漆和清洁剂通常都含有苯。
7. 苯中毒会阻止细胞正常工作。例如，它可能导致骨髓停止产生足够的红细胞。
8. 苯在室温下容易蒸发，它的蒸气密度比空气大，因此它一般聚集在低洼地区。
9. 苯可溶于水，但由于苯密度较小，因此会与水分层。
10. 在水果、蔬菜、坚果、乳制品、蛋和鱼等食品中，也会检出苯，不过含量非常低，是安全的。
11. 长期接触苯会导致与血液有关的癌症，例如白血病。它可以通过皮肤直接吸收，或吸入进入人体。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物中，苯在一类致癌物清单中。

最后，小白送上三张表情包，将可爱的“苯（xiaobai）宝宝”送给大家！

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