C6H5OH + Na = C6H5ONa + H2 là một phương trình phản ứng giữa phenol tác dụng với Na. Đây cũng được coi là một trong các đặc tính hóa học của phenol. Bài viết sau đây của Dapanchuan.com sẽ đưa ra các nội dung liên quan tới phản ứng C6H5OH + Na và kèm theo những dạng bài tập liên quan tới phản ứng này.
C6H5OH + Na là gì?
C6H5OH + Na là phương trình phản ứng giữa Phenol (C6H5OH) với natri (Na) để tạo thành natri phenolat và khí hidro:
C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2
Trong phản ứng này, natri (Na) cung cấp electron để liên kết với nguyên tử oxy của phenol (C6H5OH), tạo thành ion phenolat (C6H5O-) và ion natri (Na+). Khí hidro (H2) được giải phóng khi electron và proton của nguyên tử hydro của phenol được chuyển đến nhau để tạo thành phân tử hidro.
Tính chất hóa học của C6H5OH
Trước khi tìm hiểu kỹ hơn về phương trình C6H5OH + Na, chúng ta có thể tìm hiểu sơ qua về hợp chất C6H5OH như sau:
Phenol (C6H5OH) là một hợp chất hữu cơ có tính chất hóa học đặc trưng như sau:
– Tính chất acid: C6H5OH là một axit yếu, có khả năng cho proton (H+) để tạo ra ion phenolat (C6H5O-). Điều này được thể hiện trong phản ứng trung hòa với natri hidroxit (NaOH) để tạo ra natri phenolat (C6H5ONa) và nước (H2O).
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
– Tính chất oxi-hoá khử: C6H5OH có khả năng bị oxi hóa thành axit benzoic (C6H5COOH) trong môi trường oxi hoặc tác nhân oxi hóa mạnh như axit nitric (HNO3). C6H5OH cũng có khả năng khử ion sắt (Fe3+) trong phản ứng Fehling.
– Tính chất ester hóa: C6H5OH có khả năng phản ứng với axit cacboxylic (RCOOH) để tạo ra este (RCOOC6H5) trong phản ứng este hóa.
– Tính chất tạo liên kết hydrogen: C6H5OH có khả năng tạo liên kết hydrogen với những phân tử khác có nhóm chức tương tự, ví dụ như trong phân tử anilin (C6H5NH2) để tạo ra phân tử phức anilin phenol.
– Tính chất tương tác với kim loại: C6H5OH có khả năng tương tác với natri (Na) để tạo ra natri phenolat (C6H5ONa) và khí hidro (H2) trong phản ứng khử.
Cân bằng phương trình C6H5OH + Na = C6H5ONa + H2
Ta có phương trình phản ứng đã cho là:
C6H5OH + Na = C6H5ONa + H2
Để cân bằng phương trình này, ta cần điều chỉnh số hệ số trước các chất sao cho số lượng các nguyên tố và số điện tích của các nguyên tử ở cả hai phía bằng nhau. Theo đó, ta có thể thực hiện các bước sau đây:
C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2
Để cân bằng số lượng cacbon (C), ta thêm hệ số 6 ở phía bên phải phương trình:
C6H5OH + Na → C6H5ONa + 3H2
Để cân bằng số lượng hydro (H), ta thêm hệ số 6 ở phía bên trái phương trình:
C6H5OH + 6Na → C6H5ONa + 3H2
Để cân bằng số lượng natri (Na), ta thêm hệ số 2 ở phía bên phải phương trình:
C6H5OH + 2Na → C6H5ONa + 3H2
Vậy phương trình đã được cân bằng:
C6H5OH + 2Na → C6H5ONa + 3H2
Giải thích hiện tượng của phản ứng C6H5OH + Na = C6H5ONa + H2
Phản ứng giữa phenol (C6H5OH) và natri (Na) tạo ra natri phenolat (C6H5ONa) và khí hidro (H2), có thể giải thích như sau:
Đầu tiên, natri (Na) tác dụng với phenol (C6H5OH) để tạo ra ion phenolat (C6H5O-) và ion natri (Na+). Trong quá trình này, nguyên tử natri (Na) cung cấp electron để liên kết với nguyên tử oxy của phenol (C6H5OH), tạo thành ion phenolat (C6H5O-) và ion natri (Na+).
C6H5OH + Na → C6H5O- Na+ + H2
Sau đó, các nguyên tử hydro (H) trong ion phenolat (C6H5O-) và ion natri (Na+) tương tác để tạo ra phân tử khí hidro (H2). Trong quá trình này, electron và proton được chuyển đổi giữa các nguyên tử hydro để tạo thành phân tử hidro (H2).
Phản ứng này thường được thực hiện trong dung dịch, vì vậy các chất tạo thành sẽ được hòa tan trong dung dịch và không hiện diện dưới dạng riêng lẻ. Natri phenolat (C6H5ONa) được tạo thành trong dung dịch này có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm trong sản xuất chất tẩy rửa, thuốc nhuộm và dược phẩm.
Phản ứng C6H5OH + Na tạo ra kết tủa màu gì?
Phản ứng giữa phenol (C6H5OH) và natri (Na) không tạo ra kết tủa màu gì. Trong quá trình này, natri (Na) tác dụng với phenol (C6H5OH) để tạo ra natri phenolat (C6H5ONa) và khí hidro (H2), nhưng không có kết tủa được tạo ra. Natri phenolat (C6H5ONa) được tạo thành trong dung dịch này là một chất rắn màu trắng, có thể được trung hòa bằng axit để thu được phenol ban đầu (C6H5OH).
Mở rộng phương trình phản ứng C6H5OH + Na
Phương trình phản ứng C6H5OH + Na chỉ cho biết sự tương tác giữa phenol (C6H5OH) và natri (Na). Để mở rộng phương trình phản ứng, cần xác định các sản phẩm phản ứng và các điều kiện phản ứng. Ví dụ:
1. C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
Phản ứng trên là phản ứng trung hòa, trong đó phenol (C6H5OH) phản ứng với natri hidroxit (NaOH) để tạo ra natri phenolat (C6H5ONa) và nước (H2O).
2. C6H5OH + NaCl → C6H5OH + NaCl
Phản ứng trên là phản ứng trao đổi ion, trong đó phenol (C6H5OH) phản ứng với muối natri clorua (NaCl) để tạo ra phenolat natri (C6H5ONa) và muối natri phenolat clorua (NaC6H5OCl).
3. C6H5OH + 2Na → C6H5ONa + H2
Phản ứng trên là phản ứng oxi-hoá khử, trong đó phenol (C6H5OH) phản ứng với natri (Na) để tạo ra natri phenolat (C6H5ONa) và khí hidro (H2). Đây là phản ứng có tính chất khử, trong đó nguyên tử natri (Na) bị oxy hóa thành ion natri (Na+) và nguyên tử oxy trong phenol (C6H5OH) bị khử thành ion phenolat (C6H5O-).
Bài tập vận dụng liên quan đến phương trình C6H5OH + Na
1. Viết phương trình phản ứng cho sự tác dụng giữa C6H5OH và nước brom?
Phản ứng giữa C6H5OH và nước brom là:
C6H5OH + Br2 + 2 NaOH → NaC6H5OBr + NaBr + 2 H2O
2. Tính khối lượng Na cần dùng để phản ứng hoàn toàn với 50 gam C6H5OH.
Trong phản ứng, số mol Na cần tương ứng với số mol C6H5OH. Ta tính được số mol C6H5OH:
n(C6H5OH) = m/M = 50/94 = 0.53 mol
Do phản ứng 1 mol C6H5OH tương ứng với 1 mol Na, nên số mol Na cần để phản ứng hoàn toàn với 0.53 mol C6H5OH là 0.53 mol.
Khối lượng Na cần tìm là:
m(Na) = n(M) = 0.53 x 23 = 12.19 g
Vậy, ta cần dùng khoảng 12.19 g Na để phản ứng hoàn toàn với 50 gam C6H5OH.
3. Sử dụng phản ứng C6H5OH + Na để giải thích tại sao phenol là một axit yếu.
Trong phản ứng giữa C6H5OH và NaOH, C6H5OH tạo ra natri phenolat và nước:
C6H5OH + NaOH → NaC6H5O + H2O
Phenol có khả năng cho proton (H+) để tạo ra ion phenolat (C6H5O-). Tuy nhiên, vì khả năng cộng hưởng của nhóm phenyl, mật độ điện tử của nguyên tử oxy trong nhóm OH giảm, dẫn đến liên kết O-H yếu hơn so với phenolat. Do đó, phenol là một axit yếu.
4. Tác dụng C6H5OH với dung dịch HCl đặc nóng tạo ra sản phẩm gì? Viết phương trình phản ứng.
C6H5OH tác dụng với dung dịch HCl đặc nóng tạo ra phenyl clorua và nước:
C6H5OH + HCl → C6H5Cl + H2O
5. Tìm khối lượng nước cần phản ứng với 50 gam C6H5OH để tạo ra 50 gam phenolat natri (C6H5ONa).
Trong phản ứng, 1 mol C6H5OH tương ứng với 1 mol C6H5ONa và 1 mol H2O. Vì vậy, số mol C6H5OH cần để tạo ra 50 gam C6H5ONa là:
n(C6H5OH) = n(C6H5ONa) = 50/129 = 0.388 mol
Do tỉ lệ mol giữa C6H5OH và H2O là 1:1, vậy số mol H2O cần là 0.388 mol.
Khối lượng nước cần là:
m(H2O) = n(M) = 0.388 x 18 = 6.984 g
Vậy, ta cần dùng khoảng 6.984 g nước để phản ứng với 50 gam C6H5OH để tạo ra 50 gam phenolat natri.
Bài viết vừa rồi đã giới thiệu khá nhiều thông tin liên quan đến phương trình C6H5OH + Na = C6H5ONa + H2. Mong rằng với những thông tin trên, các bạn học sinh có thể nâng cao kiến thức trong môn hóa học của mình và hoàn thành tốt các đề thi hóa học trên lớp.