Na podstawie licznych badań, benzen został uznany za substancję rakotwórczą. W tym przypadku nie istnieje coś takiego jak bezpieczny poziom narażenia – nawet niewielkie ilości tej substancji mogą wyrządzić szkody naszemu organizmowi. Zapoznaj się z opisem doświadczenia.

Analiza doświadczenia numer $1$: badanie właściwości fizycznych benzenu.

Problem badawczy: w jakich rozpuszczalnikach rozpuszcza się benzen?

Hipoteza: benzen rozpuszcza się w rozpuszczalnikach niepolarnych, a nie rozpuszcza się w rozpuszczalnikach polarnych.

Doświadczenie $1$

Sprzęt laboratoryjny: dwie probówki – podłużne naczynie szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych; dwa korki – niewielki element wykonany z korka, służący do szczelnego zamykania probówek; statyw na probówki – prostokątny sprzęt laboratoryjny z rzędami otworów, w których umieszczane są probówki.

Odczynniki chemiczne: benzen, woda destylowana, tetrachlorometan.

Przebieg doświadczenia $1$:

Doświadczenie wykonano pod dygestorium.

1. Do dwóch probówek wprowadzono $10 {\text{cm}}^3$ benzenu.

2. Do pierwszej probówki dodano $10 {\text{cm}}^3$ wody destylowanej.

3. Do drugiej probówki dodano $10 {\text{cm}}^3$ tetrachlorometanu.

4. Wstrząśnięto obie probówki i odstawiono na kilka minut.

Obserwacje: w pierwszej probówce widoczne są dwie fazy, a w drugiej oraz w trzeciej tylko jedna faza.

Wyniki: benzen nie rozpuszcza się w wodzie destylowanej, tylko w acetonie oraz eterze dietylowym.

Wnioski: benzen rozpuszcza się w rozpuszczalnikach niepolarnych, co nie jest już możliwe w rozpuszczalnikach polarnych. 

Analiza doświadczenia numer $2$: badanie lotności benzenu.

Problem badawczy: czy benzen jest lotną cieczą?

Hipoteza: benzen jest lotną cieczą.

Doświadczenie $2$

Sprzęt laboratoryjny: zlewka – naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych.

Odczynniki chemiczne: benzen.

Przebieg doświadczenia $2$:

Doświadczenie wykonano pod dygestorium.

1. Do zlewki nalano $10 {\text{cm}}^3$ benzenu.

2. Zaznaczono za pomocą markera poziom cieczy w zlewce.

3. Odstawiono na $2$ godziny.

4. Sprawdzono, czy poziom cieczy się obniżył.

Obserwacje: poziom cieczy w zlewce obniżył się.

Wyniki: benzen jest lotną cieczą.

Wnioski: benzen jest lotną cieczą, ponieważ posiada niską temperaturę wrzenia.

Zapoznaj się z przebiegiem doświadczenia w laboratorium chemicznym, problemem badawczym oraz zweryfikowaną hipotezą, a także obserwacjami, wynikami oraz wnioskami zawartymi w poniższym formularzu.

Analiza doświadczenia:

Badanie reakcji benzenu w obecności bromu i wodnego roztworu manganianu($\text{VII}$) potasu.

Problem badawczy: jak zachowuje się benzen w obecności bromu i wodnego roztworu manganianu($\text{VII}$) potasu?

Hipoteza:

Benzen odbarwia wodę bromową i manganian($\text{VII}$) potasu.

Szkło laboratoryjne:

• pipety – wąskie rurka służące do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki;

• statyw na probówki – prostokątny sprzęt laboratoryjny z rzędami otworów, w których umieszczane są probówki;

• probówki – podłużne U‑kształtne naczynia szklane służące do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych.

Odczynniki chemiczne:

benzen, woda bromowa, manganian($\text{VII}$) potasu.

Przebieg doświadczenia:

1. Przygotowano dwie probówki: a) do probówki nr $1$ wlano $2 {\text{cm}}^3$ wody bromowej; b) do probówki nr $2$ wlano $2 {\text{cm}}^3$ roztworu manganianu($\text{VII}$) potasu.

2. Następnie do obu probówek ostrożnie wlano po $5 {\text{cm}}^3$ benzenu.

3. Zapisano obserwacje.

Obserwacje:

Barwa roztworów nie uległa zmianie. Dla roztworu manganianu($\text{VII}$) potasu pozostała fioletowa, a dla wody bromowej pomarańczowa.

Wyniki:

Brak zmian w przebiegu obserwowanych reakcji.

Wnioski:

Benzen nie reaguje z wodą bromową i roztworem manganianu($\text{VII}$) potasu. Nie ulega więc reakcjom charakterystycznym dla węglowodorów nienasyconych. Benzen nie wykazuje ani charakteru nienasyconego, ani nasyconego ze względu na obecność wiązań zdelokalizowanych.

Przeprowadzono doświadczenie w laboratorium chemicznym. Rozwiązano problem badawczy i zweryfikowano hipotezę. W formularzu zapisano obserwacje i wyniki, a następnie sformułowano wnioski. Zapoznaj się z poniższą notatką laboratoryjną, a następnie wykonaj ćwiczenia.

Analiza doświadczenia:

Sulfonowanie benzenu.

Problem badawczy:

Czy w wyniku reakcji benzenu z oleum można otrzymać kwas benzenosulfonowy?

Hipoteza:

W wyniku reakcji benzenu z oleum, w odpowiednich warunkach, można otrzymać kwas benzenosulfonowy.

Szkło oraz sprzęt laboratoryjny:

• statyw - pionowy pręt ze stabilną podstawą umożliwiający mocowanie na wybranej wysokości, na przykład szkła laboratoryjnego umieszczonego w łapie;

• łapa - rodzaj narzędzia wykorzystywanego w laboratorium do trzymania, na przykład kolb;

• lejek - szkło w kształcie odwróconego stożka, zwężającą się rurką służący do przelewania cieczy lub sączenia;

• zlewka - naczynie szklane o kształcie cylindrycznym, stosowane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

• cylinder miarowy - podłużne szklane naczynie laboratoryjne w kształcie walca z umieszczoną na ściance podziałką objętości służące do odmierzania cieczy;

• bagietka szklana - szklany pręt laboratoryjny służący do mieszania;

• kolba trójszyjna okrągłodenna - szklane naczynie laboratoryjne z zaokrąglonym dnem oraz trzema szyjami zakończonymi szlifami;

• płaszcz grzejny z mieszadłem magnetycznym oraz dipol - sprzęt laboratoryjny umożliwiający podgrzewanie kolb okrągłodennych i ich zawartości; posiada półokrągłe wgłębienie, w którym umieszcza się kolbę okrągłodenną poddawaną ogrzewaniu, płaszcz może być wyposażony w mieszadło magnetyczne, co wymaga umieszczenia w kolbie dipola, który na skutek obrotu, będzie mieszał zawartość kolby;

• chłodnica powietrzna - chłodnica mająca postać szklanej prostej rurki, niekiedy z wypustkami, która wykorzystywana jest do skraplania, kiedy to temperatura wrzenia czy też prowadzenia reakcji przekracza 150 stopni Celsjusza.

Odczynniki chemiczne:

benzen, kwas siarkowy(VI), woda desylowana.

Przebieg doświadczenia:

1.     Wprowadzenie piętnastu centymetrów sześciennych benzenu do kolby trójszyjnej zaopatrzonej w chłodnicę zwrotną, termometr, wkraplacz oraz dipol magnetyczny.

2.     Powolne dodanie dwudziestu centymetrów sześciennych stężonego kwasu siarkowego(VI) przy ciągłym mieszaniu zawartości kolby.

3.     Ogrzewanie zawartości kolby przez dwie godziny w temperaturze 180 do 190 stopni Celsjusza.

4.     Pozostawienie mieszaniny reakcyjnej do ostygnięcia do temperatury wynoszącej około 50 stopni Celsjuszai następnie mieszając, przelanie do zlewki z czterystoma centymetrami sześciennymi zimnej wody lub pokruszonego lodu.

5.     Po upływnie około dziesięciu minut odsączenie wytrąconego surowego kwasu nenzenosulfonowego z wykorzystaniem lejka Büchnera, przemycie kwasu wodą oraz wysuszenie.

Obserwacje:

Otrzymano białe ciało stałe.

Wyniki:

Otrzymany produkt to kwas benzenosulfonowy.

Wnioski:

W wyniku reakcji benzenu z oleum otrzymano kwas benzenosulfonowy. Hipoteza została potwierdzona.