对苯酚性质的再认识

2023-02-24

1实验

1.1苯酚的反应

2实验分析

2.1苯酚反应实验分析

(1) 实验中, “?”以前的实验现象众所周知, 但在浑浊的混合液中加入稍过量的稀盐酸后即变澄清, 加入FeCl3溶液后不显色, 这说明苯酚转变成了另外一种物质。苯酚显弱酸性 (20℃时, Ka=1.28×10-10) , 但由于酚羟基的氧原子上仍具有两队孤电子对, 根据Lewis酸碱理论也能作为碱和酸反应。当加入过量酸后, 孤电子对结合H+生成质子化酚C6H5-OH2+, 即酚烊盐

因而溶解度增大, 由浑浊变澄清。这时再加入FeCl3溶液, 不能显色, 一方面由于C6H5-OH亲质子能力强, 即FeCl3溶液的加入, 不能破坏已生成的C6H5-OH2+而生成[Fe (O-C6H5) 6]3-, 另一方面, 过量H的存在, 使得C6H5-OH的浓度很小, 也不能生成[Fe (O-C6H5) 6]3-而显色。此时加入少量稀NaOH溶液 (不能过量, 否则生成Fe (OH) 3沉淀) , 由于和作用生成水, 使反应

平衡向左移动, C6H5-OH2+遭到破坏, 生成Fe (O-C6H5) 6]3-而显色。

(2) 实验中, 加入稀强酸, 如稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、稀磷酸等, 均能出现所述实验现象, 原因同上述。

(3) 实验中, 所加醋酸从6molL-1~1molL-1, 均能使苯酚的悬浊液变澄清, 但加入FeCl3溶液后却显紫色, 这是由于在弱酸性环境中, H+浓度较小, C6H5-OH2+稳定性差, 反应

易向左移动, 使得苯酚浓度较高, 加入FeCl3溶液后能生成[Fe (O-C6H5) 6]3-显紫色。其实, 在 (1) 和 (2) 实验中, 如果加入酸的量使得苯酚悬浊液刚刚澄清, 溶液的酸度较小, 加入稍过量FeCl3溶液的也能显示淡淡的蓝紫色, 也是基于上述原因。g

(4) 实验中, 通入CO2气体于苯酚悬浊液中, 饱和的溶液的浓度仅为1.3×10-4, pH值为3.89, 生成的酚烊盐浓度很小, 因而也不能是苯酚的悬浊液变澄清。g�漡

2.2酚铁盐反应实验分析

实验中, 加入稀酸, 如稀HCl、稀H2SO4、稀HNO3等均能使酚铁盐的紫色褪去, 这里有两方面的原因, 一方面是由于生成了C6H5-OH2+, 破坏显色配离子;一方面, 酚铁盐H3[Fe (O-C6H5) 6]是带电离度很大的物质, 由于电离出[Fe (O-C6H5) 6]3-而显紫色, 加入酸后, 酚铁盐的电离度减小, [Fe (O-C6H5) 6]3-浓度减少而褪色。这里主要是前者。g

实验中, 加入6molL-1~1molL-1的醋酸均能使紫色迅速褪去, 加入0.1molL-1的醋酸也能使之褪色, 但是不太明显, 褪色的原因同上述。但对于醋酸而言, 主要是影响酚铁盐的电离度而褪色。这里似乎和1.1.3实验相矛盾, 其实, 如果是在C6H5-OH悬浊液中加入的醋酸是过量的话, 加入FeCl3溶液仍不能显色, 只有加入过量FeCl3溶液的才能显色。実g g

在酚铁盐中通入CO2气体, 由于酸性很弱还不能生成酚烊盐C6H5-OH2+和影响酚铁盐的电离, 或者影响极小, 因此不能是酚铁盐褪色, 这正是在1.2.3实验中看到的现象。漡

在酚铁盐中加入碱, 由于生成了Fe (OH) 3沉淀, 使得配离子[Fe (O-C6H5) 6]3遭到破坏, 因而褪色。

(5) 和 (6) 实验中, 加入过量的FeCl3溶液和CH3CH2OH均能使酚铁盐溶液褪色是因为减小它的电离度, 使得[Fe (O-C6H5) 6]3-浓度减少而致。