Qual è la differenza tra toluene e xilene?
Gli idrocarburi sono composti solo di carbonio e idrogeno e possono essere divisi in due tipi: idrocarburi alifatici e idrocarburi aromatici. Questi ultimi possiedono un legame multiplo più un tipo speciale di stabilizzazione chiamato aromaticità, che modifica il modo in cui interagiscono chimicamente. Il toluene e lo xilene sono idrocarburi aromatici, derivati del benzene, con la sua formula chimica C 6 H 6 . Gli atomi di carbonio scheletrici in benzene formano ciò che ricorda una ruota panoramica, con i sei atomi di idrogeno corrispondenti alle auto. Il benzene si trasforma in toluene e xilene mediante sostituzione di atomi di idrogeno con gruppi metilici (CH 3 -).
Il toluene e lo xilene si differenziano per il grado di sostituzione del metile. Solo un atomo di idrogeno è sostituito da un metile in toluene, che ha la formula chimica C 6 H 5 CH 3 . Sebbene ci siano sei atomi di carbonio in un anello benzenico, sono tutti uguali chimicamente, come suggerisce la simmetria. Per tale motivo, non importa a quale carbonio si attacca il gruppo metilico, poiché il risultato è lo stesso in ogni caso. Non è necessario numerare gli atomi di carbonio ad anello del toluene, poiché ogni molecola di toluene è identica, il che semplifica l'elaborazione, poiché non vi sono isomeri da separare.
Lo xilene è benzene di sostituzione, con due gruppi metilici che sostituiscono due atomi di idrogeno. Esistono in realtà tre diversi tipi o isomeri di xilene. Gli atomi nella porzione ad anello di benzene della struttura sono etichettati da uno a sei. A partire dall'anello superiore in carbonio e procedendo in senso orario, le tre varietà sono orto-xilene o 1, 2-dimetilbenzene; meta-xilene, o 1, 3-dimetilbenzene; e para-xilene o 1,4-dimetil benzene. La parte dell'anello benzenico di ciascuna struttura è scritta C 6 H 4 .
Il benzene possiede eccezionali proprietà solventi per molte applicazioni. Sfortunatamente, il benzene danneggia la capacità del corpo di combattere le infezioni ed è stato strettamente collegato allo sviluppo della leucemia nei lavoratori. Il toluene e lo xilene sono particolarmente importanti come solventi di ricambio per il benzene. Queste sostanze non sono utilizzate solo come solventi; come indicano le note lettere "TNT", il toluene viene utilizzato nella fabbricazione del potente esplosivo, il trinitrotoluene. Un altro derivato toluenico utile è prodotto dalla semplice ossidazione del suo gruppo metilico, con conseguente acido benzoico, un conservante di importanza commerciale.
Gli xileni possono essere usati insieme, come "xilolo" o "xileni misti", oppure possono essere usati singolarmente. Come nel caso del benzene e del toluene, gli xileni sono usati come solventi. In sintesi, gli isomeri orto-para-para dello xilene possono ossidare le loro catene laterali metiliche per formare importanti acidi dicarbossilici, acido tereftalico e acido ortoftalico. Gli acidi ftalici sono utilizzati nella fabbricazione di poliesteri, resine alchidiche e plastificanti. Sono anche utilizzati nella produzione di sostanze chimiche speciali come antrachinone e fenolftaleina.