Benzol szerkezete, elemzése?

Hát elkezdem a nagyon alapoktól, mert csak akkor tudok hétköznapi lenni :D

Tehát ugye a szénatom a 4. főcsoport eleme ami azt jelenti hogy 4 kovalens kötést tud kialakítani. Ennek a 4 kötésnek mindig meg kell lennie. Másik különleges tulajdonsága a szénnek, hogy önmagával végtelen hosszú láncot tud alkotni, azaz sok szénatom is tud egymás után kapcsolódni, ezt semmelyik másik elem nem tudja. Ezért a szénatomnak külön kémiája van, amit szerves kémiának hívunk.

A szerves kémiában a szénatomokhoz különböző atomok, atomcsoportok kapcsolódhatnak, de legegyszerűbb esetben a szenek kötéseit hidrogének foglalják el. Például a metán az CH4, de hosszabb szénláncok is lehetségesek pl H3C-CH3 az etán, CH3-CH2-CH3 a propán stb.

A szénatom arra is képes, hogy két vagy három kötéssel kapcsolódjon egy másik szénhez. (Ezt C=C jellel fogom jelölni) Ekkor mindkét szénnek még két-két kötése marad szabadon, tehát ennyi H fér rájuk, erre példa az etén: H2C=CH2.

Amikor egyes és kettős kötések váltogatják egymást, azt hívjuk konjugált kettőskötés-rendszernek. Az alapváz: ...-C=C-C=C-C=C-... Mivel minden szénnek 3 kötése van, minden szénre 1 H fér, ezt már nem rajzolom ki, gondolom el tudod képzelni.

A szénatomok gyűrűt is képezhetnek, ezt fogd fel úgy hogy egy hosszú szénlánc két utolsó szenét megfogod és összekötöd egy kötéssel. Ha nincs benne kettőskötés, akkor mivel minden szénnek 2 szomszédja van (melyhez egyes kötéssel kötődnek), így mindegyikre 2H fér, ők a cikloalkánok.

Természetesen lehet olyan hogy gyűrűs is és kettőskötéses is. Na ez már kezd bonyolódni, mert ennek van egy speciális, kitűntetett esete. Tekintsünk egy 6 szénatomos gyűrűt. Ha ebben csak egyeskötések vannak, az egy egyszerű eset, az a ciklohexán. Ha egy kettőskötést teszek bele, az a ciklohexén. Viszont ha 3-at rajzolok bele akkor benzolt kapok. Ez már érdekesebb, mivel ha megnézed, az egy konjugált kettőskötés-rendszer ami ráadásul gyűrűs. Mivel 6 kötés van összesen és ebből 3 kettős, ezért ahogy haladsz körbe a molekulán, folyamatosan 1-2-1-2-1-2-ős kötések váltogatják egymást. Nyíltláncúaknál ez nem nagy kunszt, gyűrűsöknél viszont ennek külön neve van, aromás rendszernek nevezzük őket. Erre a külön tárgyalásra azért van szükség, mert gyűrűs esetben ez a konjugált rendszer delokalizálódik, azaz nem szigorúan két-két szénatom közé rendeződik az elektronpár, hanem szabadabban, kevésbé helyhez kötötten helyezkednek el a gyűrűn belül, úgymond felszabadulnak. Ez a dolog hétköznapi nyelven elég rosszul magyarázható, és szükségesek némi szerves kémiai ismeretek a megértéséhez, mint például a Hückel-szabály. Maga a jelenség teljes magyarázatát a hibridizációs elmélet adja meg, abból lehet levezetni a jelenség pontos okát, de az egyetemi nehézségű anyag. A lényeg szerintem annyi, hogy a gyűrűs konjugált rendszer az egy speciális esete a szerves kémiának, melynem eredménye, hogy a kettőskötésben részt vevő elektronok nem 2 atomhoz kötötten (helyhez kötötten) hanem delokalizáltan (nem helyhez kötötten, szabadon) tartózkodnak a gyűrűn belül. Ennek külön nevet adtak, ez az aromás rendszer. Ennek eredményeképpen az aromások teljesen másképp viselkednek, más reakcióik vannak mint a nyíltláncú kettőskötésűek, vagy a normál (egyeskötésű) gyűrűs vegyületek.