ベンゼン、ガソリン

ベンゼン

ベンゼンは炭素原子と水素原子のみが平面状に並んだ分子式C6H6で表される物質で、その構造と物性の一部を以下に示す。

分子量：78 g mol-1

沸点：80.1oC

融点：5.5 oC

密度: 0.8765 g cm-3

ベンゼンは無色の液体で、甘い香りがする。可燃性であり、露出すると急速に蒸発する。ベンゼンは多くの非極性化合物を溶解するため、溶媒として利用される。ただし、ベンゼンは水に若干溶けやすい。ベンゼンは他の脂肪族炭化水素に比べて構造がユニークであり、その結果、ベンゼンには独特の性質がある。ベンゼンの炭素はすべてsp2混成軌道を3つ持っている。2つの炭素のsp2混成軌道は、左右に隣接する炭素のsp2混成軌道と重なり合っている。他のsp2混成軌道は水素のs軌道と重なり合ってσ結合を形成する。炭素のp軌道の電子は、両隣の炭素原子のp電子と重なり合ってπ結合を形成する。6つの炭素原子すべてで電子の重なりが起こるため、炭素環全体に広がるπ結合系が形成される。そのため、これらの電子は非局在化されていると呼ばれる。電子が非局在化することで、二重結合と単結合が交互に存在しなくなる。したがって、すべてのC-C結合は、単結合と二重結合の間の長さで、同じ長さである。非局在化により、ベンゼン環は他のオレフィンとは異なり、安定で付加反応を起こしにくい。

ガソリン

ガソリンは、炭素数5から12の炭化水素を多く含む混合物である。ヘプタンなどの脂肪族アルカン、イソオクタンなどの分岐アルカン、脂肪族環状化合物、小芳香族化合物などがある。しかし、これらの炭化水素以外には、オレフィンやアルキンは存在しない。ガソリンは石油産業の天然副産物であり、非再生可能な資源である。ガソリンは、原油を分留して製造される。沸点別に分離すると、ガソリンに含まれる低分子化合物は同じ範囲に集められる。ガソリンは、国によってはガソリンと呼ばれることもあり、自動車の内燃機関に使用される燃料である。ガソリンが燃焼すると、大量の熱と二酸化炭素、水が発生します。エンジンでの使用量を増やすために、ガソリンに他の化合物を混ぜています。イソオクタンやベンゼン、トルエンなどの炭化水素は、ガソリンのオクタン価を上げるために添加される。このオクタン価は、エンジンのシリンダー内で自然発火を起こす（デトネーションを起こす）能力を測定するものである。ガソリンと空気の混合気が早期に着火すると、スパークプラグから火花が出る前にクランクシャフトを押して破裂音を発生させる。ポッピングの結果、エンジンはオーバーヒートしやすくなり、パワー不足になりがちです。その結果、長期的にはエンジンにダメージを与える可能性があります。そのため、このオクタン価を下げるためには、燃料のオクタン価を上げなければならない。上記の炭化水素の添加に加えて、特定の鉛化合物を添加することによってもオクタン価を上げることができる。その結果、ブローアウトの原因となる自然発火を起こしにくくなるのです。ガソリンの価格は、原油の価格によって大きく変動する。ガソリンはほとんどの国で主要な需要となっているため、原油価格の変動はその国の経済にも影響を及ぼします。