-->
|
|
|
Ãëàâà 7. Ñïèðòû, ôåíîëû ÔåíîëûÕèìè÷åñêèå ñâîéñòâà ôåíîëàÍàëè÷èå â ìîëåêóëå ôåíîëà êàê ãèäðîêñèëüíîé ãðóïïû, òàê è áåíçîëüíîãî êîëüöà â óãëåâîäîðîäíîì ðàäèêàëå ôåíèëå îáóñëîâëèâàåò åãî õèìè÷åñêèå ñâîéñòâà. Ïðîáëåìà. Îïèðàÿñü íà çíàíèå ñòðîåíèÿ ôåíîëà è âçàèìíîãî âëèÿíèÿ àòîìîâ è ãðóïï àòîìîâ â åãî ìîëåêóëå, ïðåäñêàæèòå âîçìîæíûå ðåàêöèè, â êîòîðûå îí âñòóïàåò. Íàëè÷èå ãðóïïû —ÎÍ â ìîëåêóëå äåëàåò íåêîòîðûå åãî ñâîéñòâà ñõîæèìè ñî ñâîéñòâàìè ñïèðòîâ. 1. Ôåíîë ðåàãèðóåò ñ ùåëî÷íûìè ìåòàëëàìè.
2Ñ6Í5—ÎÍ + 2Na → 2C6H5—ONa + Í2↑ 2.  îòëè÷èå îò îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ ôåíîë ðåàãèðóåò ñî ùåëî÷àìè. Îáîðóäîâàíèå è ðåàêòèâû: àïïàðàò Êèïïà (çàðÿæåííûé íà óãëåêèñëûé ãàç), ôåíîë êðèñòàëëè÷åñêèé, 3%-é ðàñòâîð ôåíîëà, áðîìíàÿ âîäà (6 êàïåëü áðîìà íà 50 ìë âîäû), 10%-é ðàñòâîð NaOH, 1 %-é ðàñòâîð FeCl3 5%-é ðàñòâîð ÍÑl, ðàñòâîðû ëàêìóñà è ôåíîëôòàëåèíà, 5 ïðîáèðîê, ñïèðòîâêà, ìèêðîøïàòåëü.
1)  ïðîáèðêó ñ ïîìîùüþ ïèïåòêè âíåñåì 5 êàïåëü 10%-ãî ðàñòâîðà ãèäðîêñèäà íàòðèÿ è 1 êàïëþ ôåíîëôòàëåèíà, ðàñòâîð ñëàáî îêðàñèòñÿ â ìàëèíîâûé öâåò. Ê ðàñòâîðó ùåëî÷è äîáàâèì ïî êàïëÿì (äî èñ÷åçíîâåíèÿ îêðàñêè) ðàñòâîð ôåíîëà â âîäå. Ïîñëå äîáàâëåíèÿ êàæäîé êàïëè ôåíîëà ïðîáèðêó ñ ñîäåðæèìûì íóæíî âçáàëòûâàòü. Íàáëþäàåì èçìåíåíèÿ âíåøíåãî âèäà ðàñòâîðà. Íàïèøèòå óðàâíåíèå ðåàêöèè.
2) Ïîëó÷åííûé ðàñòâîð ôåíîëÿòà íàòðèÿ ðàçäåëèì íà äâå ÷àñòè, îòëèâ ïîëîâèíó åãî â äðóãóþ ïðîáèðêó.  ïåðâóþ ïðîáèðêó ñ ôåíîëÿòîì íàòðèÿ äîáàâèì íåìíîãî ðàçáàâëåííîé ñîëÿíîé êèñëîòû. ×òî âû íàáëþäàåòå? ×åðåç ñîäåðæèìîå âòîðîé ïðîáèðêè ïðîïóñòèì èç àïïàðàòà Êèïïà óãëåêèñëûé ãàç. ×òî âû íàáëþäàåòå? Çàïèøèòå óðàâíåíèÿ ïðîèçîøåäøèõ ðåàêöèé.
1) Â ïðîáèðêó âíåñåì 1 êàïëþ ðàñòâîðà ôåíîëà è äîáàâèì ïî êàïëÿì áðîìíóþ âîäó äî ïîÿâëåíèÿ áåëîé âçâåñè, êîòîðàÿ çàòåì âûïàäàåò â îñàäîê. Ñîñòàâüòå óðàâíåíèå ðåàêöèè. Ýòà ðåàêöèÿ ñëóæèò äëÿ îáíàðóæåíèÿ (èäåíòèôèêàöèè) ôåíîëà.
2)  ïðîáèðêó âíåñåì êàïëþ ðàñòâîðà ôåíîëà è 5 êàïåëü âîäû. Äîáàâèì ê ñîäåðæèìîìó ïðîáèðêè 1-2 êàïëè ðàñòâîðà õëîðèäà æåëåçà (III). Íàáëþäàåì èçìåíåíèå öâåòà ðàñòâîðà. Êàêîâ îí? (Óðàâíåíèå ýòîé ðåàêöèè ïèñàòü íå íàäî, â ðåçóëüòàòå åå îáðàçóåòñÿ ñëîæíîå êîìïëåêñíîå ñîåäèíåíèå.) Äàííàÿ ðåàêöèÿ ôåíîëà ñ ðàñòâîðîì FeCl3 ÿâëÿåòñÿ êà÷åñòâåííîé ðåàêöèåé íà ôåíîë.
Ïðè ïðîâåäåíèè âñåõ îïûòîâ ñ ôåíîëîì áóäüòå îñòîðîæíû! Ðàáîòû ñ ôåíîëîì âîçìîæíû òîëüêî â çàùèòíûõ î÷êàõ èëè ìàñêå! Ïîïàäàíèå ôåíîëà íà êîæó âûçûâàåò îæîã!
Ïîñëå âûïîëíåíèÿ îïûòîâ ñîäåðæèìîå âñåõ ïðîáèðîê â ðàêîâèíó íå âûëèâàåòñÿ, à ñëèâàåòñÿ â ñïåöèàëüíî ïðèãîòîâëåííóþ ïîñóäó. Ïðîáèðêè íóæíî õîðîøî ïðîìûòü âîäîé. Ïîñëå îêîí÷àíèÿ ðàáîòû íåîáõîäèìî òùàòåëüíî âûìûòü ðóêè.
Ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâèëè, ÷òî ôåíîë — õèìè÷åñêè àêòèâíîå âåùåñòâî. Êàê è ñïèðòû, îí ðåàãèðóåò ñî ùåëî÷íûìè ìåòàëëàìè, íàïðèìåð ñ íàòðèåì, â ðåçóëüòàòå ÷åãî îáðàçóþòñÿ âîäîðîä è ôåíîëÿò íàòðèÿ (ñîëåîáðàçíîå ñîåäèíåíèå). Ýòî ðåàêöèÿ çàìåùåíèÿ: íà ìåòàëë çàìåùàåòñÿ âîäîðîä ãèäðîêñèëüíîé ãðóïïû.
Íî â îòëè÷èå îò îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ ôåíîë âçàèìîäåéñòâóåò è ñî ùåëî÷àìè, â ÷àñòíîñòè, âû íàáëþäàëè ðåàêöèþ ñ ãèäðîêñèäîì íàòðèÿ.
Ïðîáëåìà. ×åì îáúÿñíèòü ýòó õàðàêòåðíóþ äëÿ êèñëîò ðåàêöèþ ôåíîëà ñî ùåëî÷àìè?
Ýêñïåðèìåíòàëüíî âû èññëåäîâàëè ñâîéñòâà ôåíîëÿòà íàòðèÿ. Âû íàáëþäàëè, ÷òî îí âçàèìîäåéñòâóåò ñ ñîëÿíîé êèñëîòîé, îáðàçóÿ ôåíîë è âîäó, à ïðè ðåàêöèè ôåíîëÿòà íàòðèÿ ñ óãîëüíîé êèñëîòîé (îíà îáðàçîâàëàñü ïðè ïðîïóñêàíèè óãëåêèñëîãî ãàçà ÷åðåç âîäíûé ðàñòâîð ôåíîëÿòà íàòðèÿ) ðàñòâîð ìóòíååò. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò îá îáðàçîâàíèè ôåíîëà, ïëîõî ðàñòâîðèìîãî â õîëîäíîé âîäå. Ýòî òàêæå äîêàçûâàåò, ÷òî äàæå òàêàÿ ñëàáàÿ êèñëîòà, êàê óãîëüíàÿ, ñïîñîáíà âûòåñíÿòü ôåíîë èç ôåíîëÿòà, ò. å. ÷òî ôåíîë îáëàäàåò åùå áîëåå ñëàáûìè êèñëîòíûìè ñâîéñòâàìè, ÷åì óãîëüíàÿ êèñëîòà.
3. Âû òàêæå íàáëþäàëè ðåàêöèþ ôåíîëà ñ áðîìíîé âîäîé. Ïðèçíàêîì åå áûëî îáðàçîâàíèå áåëîãî îñàäêà òðèáðîìôåíîëà, åãî ôîðìóëà — Âr3Ñ6Í2—ÎÍ, êîòîðàÿ äîêàçàíà ýêñïåðèìåíòàëüíî. Òðè àòîìà âîäîðîäà â áåíçîëüíîì êîëüöå çàìåùàþòñÿ íà àòîìû áðîìà. Áåíçîë ñ áðîìíîé âîäîé íå ðåàãèðóåò, à ñ áðîìîì âçàèìîäåéñòâóåò ëèøü ïðè íàëè÷èè êàòàëèçàòîðà (æåëåçíûå îïèëêè), ïðè÷åì áðîì çàìåùàåò â áåíçîëüíîì ÿäðå òîëüêî îäèí àòîì âîäîðîäà. Ïðîáëåìà. Ïî÷åìó ðåàêöèÿ ôåíîëà ñ áðîìîì ïðîòåêàåò ñ áîëüøåé ëåãêîñòüþ, ÷åì ñ áåíçîëîì, è ïðè ýòîì çàìåùàþòñÿ â áåíçîëüíîì ÿäðå òðè àòîìà âîäîðîäà, à íå îäèí, êàê â ñëó÷àå ñ áåíçîëîì? Ïîñòàðàéòåñü ðåøèòü ýòó ïðîáëåìó ñàìîñòîÿòåëüíî!
|
|
|