Báo cáo thực hành - ANCOL – PHENOL

H2 + O2  H2O + Q Muối C2H5ONa của acid rất yếu, yếu hơn cả acid nước nên C2H5ONa có phản ứng thủy phân trong nước phản ứng xảy ra chủ yếu theo chiều thuận – kết luận: hầu như dung dịch

ANCOL – PHENOL

&&&

MSSV : 0770830

Nhận xét:

NỘI DUNG

1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Tính chất hóa học của ancol đơn chức

Phân biệt ancol bậc 1, bậc 2 và bậc 3

Phân biệt ancol đơn chức và đa chức

Tính chất hóa học của phenol

Nhận biết phenol

Điều chế phenolphtalein từ phenol

2 THỰC HÀNH

THÍ NGHIỆM 1 Nhận biết nước có lẫn trong ancol:

CuSO4 trong chén sứ có màu xanh do có ngậm x phân tử H2O Sau khi được đun nóng các phân tử H2O được giải phóng cho ta CuSO4 khan có màu trắng

Dùng ống nghiệm khô cho vào CuSO4 khan và 2 – 3 ml etanol  CuSO4 từ màu trắng chuyển sang xanh nhạt

Thí nghiệm trên chứng tỏ etanol tạo hỗn hợp đẳng phí với nước (95,57% rượu)

SO 2 dư

Sơ đồ minh họa:

CuSO4.5H2O (xanh) t

o -H2O CuSO4 khan (trắng) 95,57% etanol + 4,43% nước CuSO 4 CuSO4.xH2O (xanh) Tùy vào lượng nước trong etanol ta có sự đổi màu đậm nhạt tương ứng

THÍ NGHIỆM 2 Tính chất của ancol etylic:

a Phản ứng của ancol etylic với natri:

Sơ đồ minh họa:

C2H5OH khan + Na hạt nhỏ  C2H5ONa trắng (khan) + ½ H2

C2H5ONa trắng (khan) + H2O C2H5OH trắng (khan) + NaOH

Do tính acid của etanol rất yếu nên sử dụng C2H5OH khan phản ứng mới xảy ra

Hidro sinh ra sau phản ứng bị oxi hóa bởi oxi không khí làm cháy trên đầu ống nghiệm

H2 + O2  H2O + Q Muối C2H5ONa của acid rất yếu, yếu hơn cả acid nước nên C2H5ONa có phản ứng thủy phân trong nước (phản ứng xảy ra chủ yếu theo chiều thuận – kết luận: hầu như dung dịch etanol không tác dụng với kiềm) theo sơ đồ trên làm biến đổi màu PP, từ không màu chuyển sang màu đỏ tím Khi hòa tan PP vào dung dịch kiềm loãng sẽ có màu đỏ tím, mất màu khi thêm dư kiềm

Phản ứng:

C O CO

2ROH pH 8,2 - 10 C

O CO

2H2O

PP

OH

b Phản ứng oxi hóa ancol etylic bằng Cu (II) oxit:

Dây đồng ban đầu có màu đỏ, sau khi bị đun nóng dây đồng có màu đen Khi nhúng dây đồng ngay lại trong ống nghiệm chứa ancol etylic  dây đồng trở lại màu đỏ vốn có ban đầu khi chưa bị oxi hóa

Rượu etylic (rượu bậc 1) xúc tác kim loại ở nhiệt độ cao,trong điều kiện thiếu oxi không khí, sẽ xảy ra phản ứng dehydro hóa, hình thành các tạp chất andehyde

CH3CH2OH 200 - 300Cu o C CH3CHO + H2 (2.1) Acid fucsinsunfuro: là hỗn hợp muối natri hay muối amoniac của đi và trisunfat rozanilin

và pararozanilin Dung dịch không màu

Fucsin có công thứ cấu tạo là:

C

H2N

H2N

NH2 Cl

Dung dịch fucsin có màu hồng khi cho trong 200ml nước cất và cho bảo hòa khí anhidrrit sunfuro SO2 sẽ tạo thành acid fucsinsunfuro không màu

C

H2N

H2N

H

SO3H

OSOH

Khí SO2 ta có thể điề chế theo phương trình:

NaHSO3 + HCl → NaCl + SO2↑ + H2O Hợp chất này dần dần lại tác dụng với SO2 còn dư trong dung dịch loại trừ andehit ra dưới dạng hợp chất bisunfit và lại chuyển về dạng acid fucsinsunfuro Phản ứng acid fucsinsunfuro rất nhạy và đặc trưng với andehit Nhìn chung không phản ứng với xeton Nếu sau phản ứng dung dịch còn màu hồng chứng tỏ fucsin còn dư, do đó phải cho than hoạt tính vào hấp thụ lượng fucsin, sao đó mới lọc lại để thu acid fucsinsunfuro tinh khiết Thực hiện phản ứng chuyển vị khi nhận andehit sản phẩm có cấu tạo quinoit có màu:

C H

H

NH 2

OSO

OSO C

C

CH 3

OH

OH R

R

Cl

Do đó:

Nhỏ acid fucsinsunfuro không màu vào hỗn hợp (2.1) không màu dung dịch sẽ hóa hồng

Để nguội hỗn hợp (2.1) mới cho acid fucsinsunfuro vào (không được đun) vì ở nhiệt độ cao acid sẽ mất SO2 tạo ngược lại fucsin có màu hồng  không phải màu phản ứng

Vì acid fucsinsunfuro rất nhạy với andehyde (CH3CHO) nên không được để đầu ống nghiệm chạm vào ống nghiệm

c Phản ứng oxi hóa ancol etylic bằng kali pemaganat:

Sơ đồ phản ứng:

CH3CH2OH + 2KMnO4 + 3H2SO4 t

o 5CH3CHO + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O Tiếp tục bị oxi hóa hình thành các acid carboxylic:

CH3CHO + [O] HKMnO2SO4, t4o CH3COOH Dung dịch màu hồng của Mn+7 nhạt màu dần và cuối cùng trở nên không màu Mn+2, lưu ý

là dùng lượng H2SO4 ít Nếu dung dịch vẫn còn màu hồng thì thêm vào vài giọt tinh thể natri sunfit hoặc natri hidrosunfit để khử hết tác nhân oxi hóa

Do hỗn hợp tạo thành sau phản ứng có tính acid nên khi cho acid fucsinsunfuro vào dung dịch chuyển sang màu vàng  nhận biết sự tạo thành CH3COOH từ CH3CH2OH

THÍ NGHIỆM 3 Phản ứng của etylenglicol và glyxerin với Cu (II) hidroxit:

Sơ đồ phản ứng:

CuSO4 + 2NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4 Kết tủa tinh thể màu xanh dương

Không cần lọc thu Cu(OH)2 vì khi lọc có đôi khi tạo phức Cu+2

Ống nghiệm 1: cho etylenglicol vào dung dịch có màu xanh tím

CH2

CH2 OH

OH

Cu(OH)2 H2 C

H2C O

O

CH2

CH2 O

O

Cu

Ống nghiệm 2: cho glyxerin vào dung dịch có màu xanh tím, phản ứng nhanh

H2C HC OH

H2C OH

OH Cu(OH)2

H 2 C HC O

H2C OH

O

CH 2

CH HO

CH 2

O O

Cu

2H2O

2

Ống nghiệm 3: cho ancol etylic vào phản ứng không xảy ra

Cho vào 3 ống từng giọt dung dịch HCl:

Ống nghiệm 1 và 2: khi cho HCl vào không có phản ứng đống thời có sự tách lớp giữa HCl và phức chất nguyên nhân do phức chất tạo thành trong thí nghiệm tương đối bền Ống 3: khi cho HCl vào kết tủa Cu(OH)2 màu xanh dương không tham gia phản ứng lắng dưới đáy ống nghiệm, lớptrên tham gia phản ứng hình thành dung dịch keo giữa etanol có tính bazo và HCl:

C2H5OH + HCl  C2H5Cl + H2O

THÍ NGHIỆM 4 Phản ứng của ancol với thuốc thử Lucas:

Thuốc thử Lucas: là hỗn hợp HCL đậm đặc và ZnCl2 , có khả năng biến đổi Ancol thành dẫn xuất Clo tương ứng , không tan trong hỗn hợp phản ứng , và tùy theo hàm lượng , có thể làm vẩn đục dung dịch hoặc có hiện tượng tách lớp :

Ống 1 chứa phenol: có hiện tượng phân lớp, không phản ứng

Ống 2 chứa etanol: dung dịch vẩn trong suốt Rượu bậc một hoàn toàn ko phản ứng ở nhiệt độ phòng

Ống 3 chứa isopropanol: dung dịch bị vẩn đục Rượu bậc 2 phản ứng sau khoảng 5 phút

H3C C

OH

CH3 HCl ZnCl H3C C

Cl

CH3 H2O Ống 4 chứa tert-butanol: có hiện tượng tách lớp Rượu bậc 3 phản ứng ngay tức khắc

H3C C

OH

CH3 HCl ZnCl H3C C

Cl

CH3 H2O

Phản ứng giữa rượu và HCL trong thuốc thử Lucas xảy ra theo cơ chế SN1 (subsitution , nucleophilic , 1 osder ) do sự tác động của ZnCl2 là một Acid Lewis mạnh

2HCl + ZnCl2 < > 2H+ + [ZnCl2] 2-R–OH + H+ < > R - OH2+ < > R+ + H2) Như vậy tốc độ phản ứng của rượu bậc 3 > 2 > 1 Mặt khác rượu phải tan được trong nước, nếu không sẽ có sự tách lớp ngay từ đầu Do đó phương pháp này chỉ dùng cho các rượu có ko quá 6 nguyên tử Cacbon

THÍ NGHIỆM 5 Một số tính chất của phenol

a) Phản ứng của phenol với natri hidroxit:

Lắc đều ống nghiệm ta thấy phenol có khả năng tan trong nước nhờ khả năng hình thành các liên kết hidrogen với nước, tuy vậy nhưng khả năng tan này xảy ra không hoàn toàn, nhưng khi ở 70oC thì tan vô hạn  dung dịch phenol vẩn đục

Sơ đồ phản ứng:

C6H5OH + NaOH  C6H5ONa + H2O Phenol có tính acid vì có hiệu ứng cộng hưởng xảy ra trong phân tử Vì vậy, khác với rượu, phenol còn có thể tác dụng với bazơ mạnh  dung dịch trong lại

Chia làm ra 2 ống nghiệm:

Ống 1: Cho từ từ dung dịch HCl lắc nhẹ dung dịch vẩn đục lại, do sự tạo thành Phenol lại Đây là phản ứng điều chế phenol trong phòng thí nghiệm

C6H5ONa + HCl  C6H5OH + NaCl

Ống 2: Tính axit của phenol rất yếu Ka=10-9,75 nên không làm đổi màu quỳ tím Vì vậy, muối phenolat bị axit cacbonic tác dụng tạo lại phenol Khi dẫn khí CO2 vào dung dịch

 đục

C6H5ONa + CO2 + H2O C6H5OH + NaHCO3 Điều chế khí CO2:

CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + H2O + CO2 b) Phản ứng của phenol với dung dịch FeCl3

Ống nghiệm 1 chứa phenol: thêm vài giọt FeCl3 loãng vào dung dịch phenol trong nước

sẽ có màu tím (phức xanh tím)

OH

Fe 3+

Fe(C6H5O)6

3-6

6H +

Ống nghiệm 2 chứa hidroquinon: thêm vài giọt FeCl3 loãng vào dung dịch hidroquinon trong nước sẽ đượcc kết tủa quinhydron hình kim màu xanh lá cây

Ống nghiệm 3 chứa 2-naphtol: khi thêm vài giọt dung dịch FeCl3 vào dung dịch 2-naphtol trong nước nóng sẽ xuất hiện màu xanh lá cây nhạt, sau một thời gian có kết tủa bông trắng

Các phức tạo thành trong 3 ống nghiệm trên đều kém bền trong cả hai môi trường acid và kiềm, do đó khi cho phức phản ứng với H+ hay OH- kể cả rượu thì màu các phức đều bị mất Do đó khi cho ancol etylic, HCl, NaOH vào các ống nghiệm đều mất màu  tùy vào độ mạnh yếu của acid hay kiềm mà khả năng mất màu nhanh hay chậm

c) Phản ứng brom hóa phenol:

Sơ đồ phản ứng:

OH

3Br2 2

OH Br

Br

Br

2

Xảy ra phản ứng thế ái điện tử vào nhân thơm với một lượng Brom không dư tạo kết tủa trắng

Đổ tiếp tục Brom vào đến dư kết tủa chuyển sang màu vàng do hình thành 2,4,4,6-tetrabrom hexa-2,5-dien-1-on

OH O

Br

Br Br

Br

Br 2

THÍ NGHIỆM 6 Phản ứng libemen:

Đun nhẹ hỗn hợp phenol và tinh thể NaNO2  làm nguội và cho H2SO4 vào dung dịch chuyển sang màu đỏ đậm, kết tinh lại và có khối màu nâu bay lên

Sơ đồ phản ứng:

C6H5OH không phản ứng trực tiếp với NaNO2 2NaNO2 + H2SO4  2HONO + Na2SO4

OH

HONO

OH

NO

OH NO

Do nhân thơm được tăng hoạt, phản ứng nitro hóa phenol có thể xảy ra trong điều kiện nhẹ nhàng hơn nitro hóa benzen Phản ứng không cần phải dùng H2SO4 làm chất xúc tác như trường hợp nitro hóa benzen sản phẩm tạo ra sẽ thế vào vị trí ortho và para

Pha loãng dung dịch trong nước màu đỏ nhạt dần  màu đỏ Và khi trung hòa bằng dung dịch NaOH 1N xuất hiện kết tủa dạng keo

Nhóm –NO trong sản phẩm sẽ định hướng OH- của NaOH sẽ thế vào vị trí ortho và para cho ta thu được sản phẩm Điều này giải thích sự xuất hiện tinh kết tủa keo trong ống nghiệm

THÍ NGHIỆM 7 Điều chế phenolphtalein và phản ứng của phenolphtalein

a Điều chế phenolptalein:

Cho anhidrit phtalic vào 3 ống nghiệm:

Ống 1: cho phenol vào và xúc tác H2SO4 đậm đặc  dung dịch chuyển dần sang màu đỏ dưới dạng keo  khi đun nóng và làm lạnh  có màu đỏ đậm

Sơ đồ phản ứng:

C

C O

O

O

C C

O O

OH

H2SO4

OH OH

H2O

Ống 2: cho hidroquinon vào và xúc tác H2SO4 đậm đặc  dung dịch chuyển dần sang màu nâu dưới dạng keo  khi đun nóng và làm lạnh  có màu nâu đậm

Đỏ đậm

Hidroquinon có công thức cấu tạo tương tự như phenol chỉ hơn 1 nhóm –OH nên quá trình hình thành PP tương tự như sơ đồ phản ứng trên, nhưng lúc này môi trường tạo sản phẩm có sự khác biệt do nhóm –OH dư gây ra nên PP có màu nâu đậm

Ống 3: cho 2-naptol vào và xúc tác H2SO4 đậm đặc  dung dịch chuyển dần sang màu đỏ dưới dạng keo  khi đun nóng và làm lạnh  có màu đen

Tương tự 2-naptol dư một vòng benzen so với phenol nên tạo môi trường có độ pH thấp nên PP có màu đen

Nhận xét: PP có khả năng thay đổi màu trong các môi trường khác nhau

b Phản ứng của phenolphtalein:

Ống 1: PP tan trong dung môi nước, nếu được đun nóng lên khoảng 70oC khả năng tan là

vô hạn

Ống 2: PP bị hóa đỏ tím trong NaOH 2N, trong môi trường kiềm yếu PP đổi màu Khi thêm vào kiềm rắn hay dung dịch kiềm đặc thì màu PP sẽ bị mất

Ống 3: acid hóa dung dịch PP bằng HCl 2N sẽ tạo ra kết tủa trắng Kết tủa này tan trong ete và nóng chảy trong nồi cách thủy

Ứng dụng: Chỉ thị pH chuyển màu từ không màu sang tím đỏ ở pH từ 8,2 đến 10 Là thành phần trong vài loại hỗn hợp Dùng trong dược phẩm