Het belangrijkste verschil tussen borazine en benzeen is dat het borazine drie booratomen en drie stikstofatomen in de ringstructuur bevat, terwijl het benzeen zes koolstofatomen in de ringstructuur bevat.
Zowel borazine als benzeen hebben vergelijkbare structuren met een zesledige ring, en deze twee verbindingen zijn iso-elektronisch. Dat betekent dat zowel borazine als benzeen hetzelfde aantal elektronen of dezelfde elektronische structuur hebben. Ze hebben echter totaal verschillende chemische en fysische eigenschappen omdat de ringen van deze verbindingen uit verschillende atomen bestaan.
Wat is Borazine?
Borazine is een anorganische verbinding met de chemische formule B3H6N3Het is een cyclische verbinding met een zesledige ringstructuur. Dat wil zeggen, het heeft drie B-H-eenheden en drie N-H-eenheden in een afwisselend patroon. We kunnen de chemische formule dus schrijven als (BH3)(NH3). Ook is deze structuur iso-elektronisch met de benzeenring. Net als benzeen is ook dit een kleurloze vloeistof bij kamertemperatuur. Daarom noemen we het soms "anorganische benzeen".
Figuur 01: Chemische structuur van borazine
Bovendien is de molaire massa van borazine 80,50 g/mol. Het smeltpunt en de kookpunten zijn respectievelijk -58 °C en 53 °C. Ook heeft het een aromatische geur. Bovendien is dit een synthetische verbinding die we kunnen produceren uit diboraan en ammoniak in een verhouding van 1:2.
De chemische reactie die bij dit proces betrokken is, is als volgt:
3 B2H6 + 6 NH3 → 2 B 3H6N3 + 12 H2
Bovenal, als we borazine aan water toevoegen, zal het hydrolyseren om boorzuur, ammoniak en waterstofgas te geven. Bovendien is deze verbinding thermisch zeer stabiel vanwege de lage enthalpieverandering van vorming; −531 kJ/mol. Bovendien is borazine, vergeleken met benzeen, veel reactiever. Het kan bijvoorbeeld reageren met waterstofchloride, terwijl benzeen dat niet kan.
Volgens de röntgenkristallografische bepalingen zijn de bindingslengten in de ringstructuur van borazine gelijk. Het kan echter geen perfecte zeshoek vormen omdat het afwisselende patroon van stikstof en boor verschillende bindingshoeken geeft en dus een duidelijke moleculaire symmetrie.
Wat is benzeen?
Benzeen is een organische verbinding met de chemische formule C6H6 Het heeft een zesledige ringstructuur waarbij alle leden van koolstof zijn atomen. Hier is elk van dit koolstofatoom gehecht aan een waterstofatoom. Omdat deze verbinding alleen koolstof- en waterstofatomen bevat, is het een koolwaterstof. Bovenal komt deze verbinding van nature voor als bestanddeel van ruwe olie.
Figuur 02: Verschillende representaties van benzeen
Kijkend naar hun eigenschappen, is de molaire massa van benzeen 78,11 g/mol. Het smeltpunt en de kookpunten zijn respectievelijk 5,53 °C en 80,1 °C. Ook is het een kleurloze vloeistof bij kamertemperatuur. Verder is het een aromatische koolwaterstof. Hierdoor heeft het een aromatische geur. Bovendien hebben volgens de röntgendiffractiebepalingen alle bindingen tussen de zes koolstofatomen dezelfde lengte. Daarom heeft het een tussenstructuur. We noemen het een "hybride structuur" omdat er volgens de bindingsvorming afwisselend enkele bindingen en dubbele bindingen tussen de koolstofatomen moeten zijn. Vervolgens is de eigenlijke benzeenstructuur het resultaat van verschillende resonantiestructuren van het benzeenmolecuul.
Wat zijn de overeenkomsten tussen borazine en benzeen?
- Beide zijn cyclische structuren.
- Ook hebben beide, borazine en benzeen, een zesledige ring.
- Bovendien hebben beide een gelijke bindingslengte tussen de atomen van de ring.
- Bovendien zijn beide bij kamertemperatuur kleurloze vloeistoffen.
- Beide zijn ook iso-elektronisch.
Wat is het verschil tussen borazine en benzeen?
Borazine is een anorganische verbinding met de chemische formule B3H6N3 terwijl Benzeen is een organische verbinding met de chemische formule C6H6 Daarom is het belangrijkste verschil tussen borazine en benzeen dat het borazine drie booratomen bevat en drie stikstofatomen in de ringstructuur, terwijl benzeen zes koolstofatomen in de ringstructuur bevat. In borazine bevinden de boor- en stikstofatomen zich in een afwisselend patroon. Als gevolg hiervan is het borazinemolecuul geen perfecte zeshoek, maar heeft benzeen alleen koolstofatomen in de ring. Zo kan het een perfecte zeshoek vormen. Daarom kunnen we dit beschouwen als een ander verschil tussen borazine en benzeen.
Bovenal is een significant verschil tussen borazine en benzeen dat het borazine een synthetische verbinding is, terwijl het benzeen van nature in ruwe olie voorkomt als een belangrijk bestanddeel. We kunnen ook een verschil tussen borazine en benzeen identificeren op basis van hun reactiviteit. Ter vergelijking: borazine is reactiever dan benzeen.
Samenvatting – Borazine vs Benzeen
Borazine en benzeen zijn iso-elektronisch; wat betekent dat ze hetzelfde aantal elektronen of dezelfde elektronische structuur hebben. Maar het zijn twee verschillende verbindingen. En het belangrijkste verschil tussen borazine en benzeen is dat het borazine drie booratomen en drie stikstofatomen in de ringstructuur bevat, terwijl het benzeen zes koolstofatomen in de ringstructuur bevat.
