С какими из перечисленных веществ реагирует бензол: а) водород, бром, вода, азот, азотная кислота, бромная вода?

Бензол — это ароматическое соединение с устойчивой плоской циклической структурой и делокализованными π-электронами. Из-за этой делокализации бензол не проявляет типичную реакционную способность алкенов (например, не легко вступает в реакции присоединения). Основной тип реакций бензола — это реакции электрофильного замещения, при которых один атом водорода на кольце замещается другим атомом или группой, сохраняя ароматическое кольцо.

Разберём по каждому веществу из списка:

1. Водород (H₂)

   • В обычных условиях бензол с водородом не реагирует.

   • Реакция возможна только при высокой температуре и давлении в присутствии катализатора (например, никеля), когда происходит гидрирование бензола до циклогексана.

   • Для стандартных условий считается, что реакции нет.

2. Бром (Br₂)

   • В обычных условиях бензол с бромом не реагирует, так как π-электроны бензола менее реакционноспособны.

   • Но в присутствии катализатора — железа (Fe) или хлорида алюминия (AlCl₃) происходит бромирование бензола с замещением одного атома водорода на бром: C₆H₆ → C₆H₅Br + HBr.

   • Без катализатора реакции не происходит.

3. Вода (H₂O)

   • Бензол не реагирует с водой, так как он не проявляет кислотных или щелочных свойств и не гидролизуется.

4. Азот (N₂)

   • Бензол с азотом не реагирует. Азот в молекулярной форме крайне инертен.

5. Азотная кислота (HNO₃)

   • Бензол реагирует с концентрированной азотной кислотой в присутствии серной кислоты (H₂SO₄) как катализатора.

   • Происходит нитрование бензола, при котором один атом водорода замещается на нитрогруппу: C₆H₆ → C₆H₅NO₂.

6. Бромная вода (Br₂ в H₂O)

   • Бензол с бромной водой не реагирует напрямую, так как реакция присоединения невозможна без катализатора.

   • Бромная вода используется для проверки ненасыщенных углеводов (алкенов, алкинов), с бензолом она не обесцвечивается.

Вывод:
Из перечисленных веществ бензол реагирует только с бромом и азотной кислотой, но только при наличии катализатора. С водородом реакция возможна только при особых условиях (катализатор, высокая температура и давление). Со всеми остальными веществами (вода, азот, бромная вода) бензол не реагирует.

Если кратко по таблице: