Salah satu sebatian yang banyak terdapat di dalamnya ialah sebatian karbon di mana sebatian ini terdiri daripada atom karbon dan atom lain yang terikat dengan atom karbon. Salah satu sebatian karbon termudah adalah hidrokarbon, di mana dalam sebatian ini terdapat sebatian tak jenuh yang disebut hidrokarbon aromatik.
Hidrokarbon atau arena aromatik adalah hidrokarbon siklik yang mempunyai ikatan berganda. Sebatian ini mempunyai enam atom karbon dalam cincin dengan ikatan tunggal dan bergantian bergantian yang dikenali sebagai cincin benzena. Sementara itu, sebatian aromatik yang mengandungi cincin benzena dikenali sebagai benzenoid dan yang tidak mengandungi cincin benzena dikenali sebagai bukan benzenoid.
Benzena adalah nama lain untuk hidrokarbon aromatik yang paling terkenal, di mana formula molekul benzena ini adalah C6H6 yang menunjukkan bahawa sebatian ini sangat tidak jenuh. Kewujudan ikatan berganda bergantian dalam benzena menjadikan sebatian hidrokarbon ini menjadi molekul yang agak stabil dan membentuk triozonida dalam ozonolsis.
Sifat Fizikal Arena (Hidrokarbon Aromatik)
Arena adalah molekul bukan polar, biasanya cecair tidak berwarna atau padat dengan aroma khas, seperti yang terdapat dalam penyegar udara dan kapur barus. Arena tidak boleh bercampur di dalam air tetapi mudah dicampurkan dengan pelarut organik dan terbakar dengan api jelaga yang bercahaya.
(Baca juga: Memahami Perubahan dan Contoh Fizikal dan Kimia)
Sifat Kimia Arena
Arena mengalami reaksi penggantian elektrofilik, yang merangkumi reaksi halogenasi, nitrasi, sulfonasi, dan kraf goreng. Mekanisme penggantian elektrofilik melibatkan 3 langkah iaitu, penjanaan elektrofil, pembentukan kation karbon perantaraan, dan penyingkiran proton dari karbokasi dan pembentukan produk.
- Halogenasi
Hidrokarbon aromatik bertindak balas dengan halogen kerana adanya asid Lewis seperti AlCl 3 atau FeCl 3 atau FeBr 3 untuk membentuk haloarena.
- Nitrasi
Hidrogen dari cincin benzena digantikan oleh kumpulan nitro (-NO2) apabila benzena dipanaskan dengan campuran asid nitrik pekat dan asid sulfurik pekat (disebut campuran nitrik).
- Reaksi Friedel-Craft
Dalam tindak balas ini, benzena diolah dengan alkil halida dengan adanya aluminium klorida anhidrat dan suatu alkilbenzena terbentuk.
- Pembakaran
Reaksi pembakaran hidrokarbon aromatik yang biasa adalah:
Membakar Benzena:
C 6 H 6 + 15/2 O 2 ——- 6CO 2 + 3H 2 O + Tenaga
Kesan Pemandu Kumpulan Berfungsi
Kedudukan substituen kedua dalam benzena bergantung pada sifat substituen yang sudah ada di gelang benzena. Ini dikenali sebagai kesan pengarah pengganti.
- Kumpulan orto dan para mengarahkan kumpulan yang memasuki kedudukan ortho dan para. Contoh: –OH, –NH2, –NHR, –NHCOCH3, –OCH3, –CH3. Kumpulan ini mengaktifkan gelang benzena terhadap penggantian elektrofilik.
- Kumpulan arahan meta mengarahkan kumpulan yang memasuki kedudukan meta: Contoh pemacu kumpulan meta adalah: -NO2, -CN, -CHO, -COR, -COOH, -COOR, -SO3H.
