Klíčový rozdíl mezi borazinem a benzenem je v tom, že borazin obsahuje v kruhové struktuře tři atomy boru a tři atomy dusíku, zatímco benzen obsahuje v kruhové struktuře šest atomů uhlíku.
Borazin i benzen mají podobné struktury se šestičlenným kruhem a tyto dvě sloučeniny jsou isoelektronické. To znamená, že jak borazin, tak benzen mají stejný počet elektronů nebo stejnou elektronovou strukturu. Mají však zcela odlišné chemické a fyzikální vlastnosti, protože kruhy těchto sloučenin se skládají z různých atomů.
Co je Borazine?
Borazin je anorganická sloučenina, která má chemický vzorec B3H6N3Je to cyklická sloučenina se šestičlennou kruhovou strukturou. To znamená, že má tři jednotky B-H a tři jednotky NH ve střídavém vzoru. Jeho chemický vzorec tedy můžeme zapsat jako (BH3)(NH3). Tato struktura je isoelektronická s benzenovým kruhem. Stejně jako benzen je i toto při pokojové teplotě bezbarvá kapalina. Proto jej někdy nazýváme „anorganický benzen“.
Obrázek 01: Chemická struktura borazinu
Molární hmotnost borazinu je navíc 80,50 g/mol. Bod tání a body varu jsou -58 °C a 53 °C. Navíc má aromatickou vůni. Navíc se jedná o syntetickou sloučeninu, kterou můžeme vyrobit z diboranu a amoniaku v poměru 1:2.
Chemická reakce zapojená do tohoto procesu je následující:
3 B2H6 + 6 NH3 → 2 B 3H6N3 + 12 H2
Především, pokud přidáme borazin do vody, bude hydrolyzovat za vzniku kyseliny borité, amoniaku a plynného vodíku. Kromě toho je tato sloučenina tepelně velmi stabilní díky své nízké standardní změně tvorby entalpie; -531 kJ/mol. Také ve srovnání s benzenem je borazin mnohem reaktivnější. Například může reagovat s chlorovodíkem, zatímco benzen nikoli.
Podle rentgenových krystalografických stanovení jsou délky vazeb v kruhové struktuře borazinu stejné. Nemůže však tvořit dokonalý šestiúhelník, protože střídající se vzor dusíku a boru dává různé úhly vazby, a tím i zřetelnou molekulární symetrii.
Co je benzen?
Benzen je organická sloučenina mající chemický vzorec C6H6 Má šestičlennou kruhovou strukturu, přičemž všechny členy jsou uhlík atomy. Zde je každý z těchto atomů uhlíku připojen k atomu vodíku. Protože tato sloučenina obsahuje pouze atomy uhlíku a vodíku, jedná se o uhlovodík. Především se tato sloučenina přirozeně vyskytuje jako složka ropy.
Obrázek 02: Různá znázornění benzenu
Při pohledu na jejich vlastnosti je molární hmotnost benzenu 78,11 g/mol. Teplota tání je 5,53 °C a teplota varu 80,1 °C. Také je to bezbarvá kapalina při pokojové teplotě. Dále je to aromatický uhlovodík. Díky tomu má aromatický zápach. Navíc podle stanovení rentgenové difrakce mají všechny vazby mezi šesti atomy uhlíku podobnou délku. Proto má střední strukturu. Říkáme tomu „hybridní struktura“, protože podle tvorby vazby by se mezi atomy uhlíku měly střídat jednoduché a dvojné vazby. Následně je skutečná struktura benzenu výsledkem několika rezonančních struktur molekuly benzenu.
Jaké jsou podobnosti mezi borazinem a benzenem?
- Obě jsou cyklické struktury.
- Borazin i benzen mají také šestičlenný kruh.
- Navíc oba mají stejnou délku vazby mezi atomy kruhu.
- Oboje jsou navíc při pokojové teplotě bezbarvé kapaliny.
- Oba jsou také isoelektronické.
Jaký je rozdíl mezi borazinem a benzenem?
Borazin je anorganická sloučenina mající chemický vzorec B3H6N3 zatímco Benzen je organická sloučenina s chemickým vzorcem C6H6 Proto je klíčový rozdíl mezi borazinem a benzenem v tom, že borazin obsahuje tři atomy boru a tři atomy dusíku v kruhové struktuře, zatímco benzen obsahuje šest atomů uhlíku v kruhové struktuře. V borazinu jsou atomy boru a dusíku ve střídavém vzoru. Výsledkem je, že molekula borazinu není dokonalý šestiúhelník, ale benzen má v kruhu pouze atomy uhlíku. Může tedy tvořit dokonalý šestiúhelník. Můžeme to tedy považovat za další rozdíl mezi borazinem a benzenem.
Významný rozdíl mezi borazinem a benzenem spočívá především v tom, že borazin je syntetická sloučenina, zatímco benzen se přirozeně vyskytuje v ropě jako hlavní složka. Také můžeme identifikovat rozdíl mezi borazinem a benzenem na základě jejich reaktivity. Ve srovnání s tím je borazin reaktivnější než benzen.
Shrnutí – borazin vs benzen
Borazin a benzen jsou isoelektronické; což znamená, že mají stejný počet elektronů nebo stejnou elektronovou strukturu. Jsou to však dvě různé sloučeniny. A klíčový rozdíl mezi borazinem a benzenem je v tom, že borazin obsahuje v kruhové struktuře tři atomy boru a tři atomy dusíku, zatímco benzen obsahuje v kruhové struktuře šest atomů uhlíku.
