Номер 1, страница 105 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Какие углеводороды называют аренами?

Какие углеводороды называют аренами?

Аренами (или ароматическими углеводородами) называют класс циклических органических соединений, в молекулах которых содержится одно или несколько бензольных колец. Бензольное кольцо — это устойчивая циклическая группа из шести атомов углерода с особой системой сопряжённых $\pi$-связей.

Ключевой особенностью аренов является их ароматичность. Ароматичность — это совокупность химических и структурных свойств, которая придаёт этим соединениям повышенную устойчивость по сравнению с другими ненасыщенными углеводородами. Признаки ароматичности (критерии Хюккеля):

• Циклическая структура молекулы.
• Плоское (или почти плоское) строение цикла.
• Наличие сопряжённой системы, образованной p-орбиталями всех атомов цикла.
• Соответствие правилу Хюккеля: число $\pi$-электронов в сопряжённой системе должно быть равно $4n+2$, где $n$ — целое неотрицательное число (0, 1, 2...).

Простейшим и наиболее известным представителем аренов является бензол с формулой $C_6H_6$. В его молекуле шесть атомов углерода, находящихся в состоянии $sp^2$-гибридизации, образуют правильный плоский шестиугольник. Каждый атом углерода связан с двумя соседними атомами углерода и одним атомом водорода. Шесть p-электронов (по одному от каждого атома углерода) образуют единую делокализованную $\pi$-электронную систему, которая располагается над и под плоскостью кольца. Из-за этого все связи С-С в бензоле равноценны и имеют промежуточную длину между одинарной и двойной связью.

Общая формула гомологического ряда бензола (моноциклических аренов) — $C_nH_{2n-6}$ (при $n \geq 6$).

Арены можно классифицировать на:

• Моноциклические арены: содержат одно бензольное кольцо. Примеры: бензол ($C_6H_6$), толуол (метилбензол, $C_6H_5CH_3$), этилбензол ($C_6H_5C_2H_5$).
• Полициклические арены: содержат два или более конденсированных (имеющих общие атомы углерода) бензольных кольца. Примеры: нафталин ($C_{10}H_8$), антрацен ($C_{14}H_{10}$).

Исторически название "ароматические" возникло из-за того, что первые выделенные представители этого класса веществ обладали приятным запахом.

Ответ: Аренами называют циклические углеводороды, в молекулах которых содержится одно или несколько бензольных колец — плоских шестичленных циклов с единой сопряжённой системой из шести $\pi$-электронов.