1. Phương trình phản ứng C6H5OH+ NaOH:
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
Phản ứng giữa phenol (C6H5OH) và natri hydroxit (NaOH) là một ví dụ về phản ứng axit-bazơ. Phương trình của phản ứng có thể được viết là:
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
Phản ứng có thể đảo ngược, nghĩa là các sản phẩm có thể phản ứng với nhau để tạo thành chất phản ứng một lần nữa. Tuy nhiên, phản ứng thuận lợi vì natri hydroxit là một bazơ mạnh và phenol là một axit yếu. Do đó, hằng số cân bằng của phản ứng lớn và hầu hết phenol được chuyển thành natri phenoxit. Phản ứng có thể được sử dụng để tổng hợp natri phenoxide, một chất trung gian quan trọng trong hóa học hữu cơ.
2. Phân tích Phương trình phản ứng hóa học:
2.1. Điều kiện phản ứng Phenol tác dụng NaOH:
Phản ứng C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O là phản ứng hóa học giữa phenol và dung dịch kiềm natri hiđroxit, tạo ra muối phenolat natri và nước. Điều kiện phản ứng là nhiệt độ 43°C.
2.2. Cách nhận biết phản ứng:
‐ Điều kiện nhận biết phản ứng này là có sự thay đổi màu sắc của dung dịch, từ không màu sang màu vàng nhạt, và có sự thoát ra khí hydro.
‐ Ngoài ra, phản ứng còn có thể nhận biết bằng cách đo độ pH của dung dịch trước và sau phản ứng. Do phenol là một axit yếu, nên dung dịch phenol có độ pH nhỏ hơn 7. Khi phản ứng với natri hidroxit, phenol bị trung hòa và tạo ra natri phenolat, một muối kiềm, nên dung dịch sau phản ứng có độ pH lớn hơn 7.
2.3. Bản chất của phản ứng:
Trong phản ứng này, phenol đóng vai trò là axit yếu và natri hydroxit đóng vai trò là bazơ mạnh. Sản phẩm của phản ứng là natri phenoxit (C6H5ONa) và nước (H2O).
Phương trình phản ứng có thể viết dưới dạng công thức cấu tạo như sau:
C6H5-OH + Na-OH → C6H5-O-Na + H2O
Phản ứng này cho thấy phenol có tính axit yếu, có khả năng nhường nguyên tử hiđro trong nhóm -OH cho kiềm. Phản ứng này cũng cho thấy ảnh hưởng của gốc -C6H5 đến nhóm -OH trong phân tử phenol, làm tăng tính axit của phenol so với etanol.
2.4. Thực hiện phản ứng:
Để thực hiện phản ứng này, ta cần tuân thủ các bước sau:
– Bước 1: Chuẩn bị dung dịch NaOH đặc và phenol rắn. Phenol là một chất rắn màu trắng, có mùi hắc ín, tan trong nước lạnh nhưng tan tốt trong dung dịch NaOH. Dung dịch NaOH đặc là một dung dịch kiềm mạnh, có tính ăn mòn cao, cần phải bảo quản cẩn thận và sử dụng găng tay bảo hộ khi thao tác.
– Bước 2: Cho phenol vào ống nghiệm, lượng phenol tùy theo nồng độ mong muốn của dung dịch C6H5ONa. Thường thì ta sử dụng khoảng 1-2 gam phenol cho mỗi ống nghiệm.
– Bước 3: Nhỏ từ từ dung dịch NaOH đặc vào ống nghiệm chứa phenol, khuấy đều và quan sát hiện tượng. Khi nhỏ dung dịch NaOH vào phenol, ta sẽ thấy phenol tan dần trong dung dịch và xuất hiện kết tủa trắng của C6H5ONa. Đây là do C6H5ONa không tan trong dung dịch kiềm. Ta cần nhỏ dung dịch NaOH cho đến khi hết kết tủa trắng, tức là khi phản ứng hoàn toàn.
– Bước 4: Lọc kết tủa C6H5ONa ra khỏi dung dịch bằng giấy lọc và phễu lọc. Sau đó, rửa kết tủa bằng nước cất để loại bỏ các tạp chất. Cuối cùng, sấy khô kết tủa bằng máy sấy hoặc để trong không khí khô ráo.
2.5. Cân bằng phương trình phản ứng hóa học:
Để cân bằng phương trình hóa học C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O, ta cần thực hiện các bước sau:
– Bước 1: Viết công thức phân tử của các chất tham gia và sản phẩm phản ứng.
– Bước 2: Đếm số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong các chất tham gia và sản phẩm.
– Bước 3: So sánh số nguyên tử của mỗi nguyên tố giữa hai vế của phương trình. Nếu số nguyên tử bằng nhau, phương trình đã cân bằng. Nếu không, chọn một nguyên tố có số nguyên tử khác nhau giữa hai vế và điều chỉnh hệ số của chất chứa nguyên tố đó sao cho số nguyên tử bằng nhau giữa hai vế.
– Bước 4: Lặp lại bước 3 cho đến khi số nguyên tử của tất cả các nguyên tố bằng nhau giữa hai vế. Trong quá trình điều chỉnh hệ số, nếu có thể, nên chọn những số nguyên nhỏ nhất và đơn giản nhất.
– Bước 5: Kiểm tra lại kết quả bằng cách đếm lại số nguyên tử của mỗi nguyên tố giữa hai vế. Nếu bằng nhau, phương trình đã cân bằng hoàn chỉnh.
Áp dụng các bước trên cho phương trình hóa học C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O, ta được kết quả sau:
– Bước 1: C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
– Bước 2: Vế trái: C: 6, H: 7, O: 2, Na: 1. Vế phải: C: 6, H: 7, O: 2, Na: 1.
– Bước 3: Số nguyên tử của mỗi nguyên tố đã bằng nhau giữa hai vế, phương trình đã cân bằng.
– Bước 4: Không cần thực hiện.
– Bước 5: Kiểm tra lại kết quả, ta thấy phương trình đã cân bằng hoàn chỉnh.
Vậy phương trình hóa học C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O đã được cân bằng.
3. Bài tập vận dụng liên quan:
Câu 1: Phản ứng tạo kết tủa trắng của phenol với dung dịch Br2 chứng tỏ rằng:
A. Phenol có nguyên tử hidro linh hoạt.
B. Phenol có tính axit.
C. ảnh hưởng của nhóm -OH đến gốc -C6H5 trong phân tử phenol
D. ảnh hưởng của gốc -C6H5 đến nhóm -OH trong phân tử phenol
Câu 2: Hãy chọn các phát biểu đúng về phenol (C6H5OH)
(1) Phenol có tính axit nhưng yếu hơn axit cacbonic.
(2) Phenol làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.
(3) hidro trong nhóm -OH của phenol linh động hơn hidro trong nhóm -OH của của etanol,như vậy phenol có tính axit mạnh hơn etanol.
(4) Phenol tan trong nước lạnh vô hạn vì nó tạo được liên kết hidro với nước.
(5) axit picric có tính axit mạnh hơn phenol rất nhiều.
(6) phenol không tan trong nước nhưng tan tốt trong dd NaOH.
A. (1), (2), (3), (6).
B. (1), (2), (4), (6).
C. (1), (3), (5), (6).
D. (1), (2), (5), (6).
Câu 3: Cho Na Tác dụng với etanol dư Sau đó chưng cất đuổi hết etanol dư rồi đổ nước vào, cho thêm vài giọt quỳ tím thì thấy dung dịch
A. Có màu xanh
B. Có màu đỏ
C. Có màu hồng
D. Có màu tím
Câu 4: Cho các chất sau: etanol, glixerol, etylen glicol. Chất không hòa tan được Cu(OH)2 ở nhiệt độ phòng là
A. etylen glicol.
B. glixerol
C. etanol.
D. etanol và etylen glicol.
Câu 5: Nhỏ từ từ từng giọt Brom vào ống nghiệm chứa dung dịch phenol hiện tượng quan sát là
A. Nước Brom bị mất màu
B. Xuất hiện kết tủa trắng.
C. Xuất hiện kết tủa trắng sau tan dần
D. Xuất hiện kết tủa trắng và nước Brom bị mất màu
Câu 6: Phát biểu không đúng là
A. Dung dịch natri phenolat phản ứng với khí CO2, lấy kết tủa vừa tạo ra cho tác dụng với dung dịch NaOH lại thu được natri phenolat.
B. Phenol phản ứng với dung dịch NaOH, lấy muối vừa tạo ra cho tác dụng với dung dịch HCl lại thu được phenol.
C. Axit axetic phản ứng với dung dịch NaOH, lấy dung dịch muối vừa tạo ra cho tác dụng với khí CO2 lại thu được Axit axetic.
D. Anilin phản ứng với dung dịch HCl, lấy muối vừa tạo ra cho tác dụng với NaOH lại thu được anilin.
Câu 7: Benzen không phản ứng với dung dịch Brom nhưng phenol làm mất màu nâu đỏ của dung dịch Brom nhanh chóng vì lí do nào sau đây?
A. Phenol có tính axit.
B. Tính axit của phenol yếu hơn cả axit cacbonic.
C. Phenol là dung môi hữu cơ phân cực hơn benzen.
D. Do ảnh hưởng của nhóm -OH, cả vị trí ortho và para trong phenol trở nên giàu điện tích âm, tạo điều kiện cho tác nhân Br− nhanh chóng tấn công.
4. Hướng dẫn lời giải:
Câu 1:
Đáp án: C. ảnh hưởng của nhóm -OH đến gốc -C6H5 trong phân tử phenol.
Benzen không có phản ứng thế với dung dịch Brom vào nhân thơm ở điều kiện thường.
Mà phenol phản ứng với dung dịch Br2 → ảnh hưởng của nhóm -OH đến gốc -C6H5 trong phân tử phenol.
Câu 2:
Đáp án: C. (1), (3), (5), (6).
(2) sai vì phenol có tính axit rất yếu nên không làm đổi màu quỳ tím.
(4) sai vì phenol tan ít trong nước lạnh, tan vô hạn trong 66oC, tan tốt trong etanol, ete và axeton,…
Có 4 phát biểu đúng là (1), (3), (5), (6).
Câu 3:
Đáp án: A. Có màu xanh
Phản ứng của etanol với natri:
CH3CH2OH (dư) + Na (hết) → CH3CH2ONa + 1/2H2
Sau khi chưng cất đuổi etanol, còn lại CH3CH2ONa, thêm nước vào có phản ứng
CH3CH2ONa + H2O → CH3CH2OH + NaOH
Dung dịch sẽ có màu xanh
Câu 4:
Đáp án: C. etanol.
2C2H4(OH)2 + Cu(OH)2 → (C2H4(OHO))2Cu + 2H2O
Cu(OH)2 + 2C3H5(OH)3 ⟶ 2H2O + [C3H5(OH)2O]2Cu
Câu 5:
Đáp án: D. Xuất hiện kết tủa trắng và nước Brom bị mất màu.
Phản ứng của dung dịch phenol tác dụng với dung dịch Br2 tạo kết tủa trắng là C6H2(OH)Br3 và làm mất màu nước brom.
Câu 6:
Đáp án: C. Axit axetic phản ứng với dung dịch NaOH, lấy dung dịch muối vừa tạo ra cho tác dụng với khí CO2 lại thu được Axit axetic.
Axit axetic mạnh hơn H2CO3 nên CO2 không thể phản ứng được với muối axetat để tạo axit axetic.
Câu 7:
Đáp án: D. Do ảnh hưởng của nhóm -OH, cả vị trí ortho và para trong phenol trở nên giàu điện tích âm, tạo điều kiện cho tác nhân Br− nhanh chóng tấn công.
Phenol có khả năng dễ tham gia phản ứng thế với dung dịch Br2 vì có nhóm OH đẩy điện tử vào vòng benzen làm H trong vòng dễ bị thế.
