Hướng dẫn giải Câu 17.15 Bài 17. Phenol (trang 82, 83, 84, 85, 86) – SBT Hóa 11 Chân trời sáng tạo. Hướng dẫn: Hằng số phân li acid (KC) càng lớn, tính acid càng mạnh.
Câu hỏi/Đề bài:
Hằng số phân li acid Ka của một số hợp chất được thể hiện trong bảng dưới đây:
|
Hợp chất |
Ka (phân li trong H2O, 25 oC) |
|
Phenol |
\[1,0 \times {10^{ – 10}}\] |
|
2-methylphenol |
\[6,3 \times {10^{ – 11}}\] |
|
2-chlorophenol |
\[7,8 \times {10^{ – 9}}\] |
|
2-nitrophenol |
\[6,8 \times {10^{ – 8}}\] |
|
2,4-dinitrophenol |
\[1,1 \times {10^{ – 4}}\] |
|
2,4,6-trinitrophenol (acid picric) |
\[0,4\] |
|
Carbonic acid \[\begin{array}{l}{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{HCO}}_3^ – + {{\rm{H}}^ + }\\{\rm{HCO}}_3^ – \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{CO}}_3^{2 – } + {{\rm{H}}^ + }\end{array}\] |
\[\begin{array}{l}5,0 \times {10^{ – 7}}\\5,0 \times {10^{ – 11}}\end{array}\] |
a) Sắp xếp theo thứ tự giảm dần tính acid của các hợp chất phenol.
b) Trong các chất trên, chất nào tác dụng được với Na2CO3 sinh ra khí CO2? Giải thích.
Hướng dẫn:
a) Hằng số phân li acid (KC) càng lớn, tính acid càng mạnh.
b) Chất tác dụng được với Na2CO3 sinh ra khí CO2 phải có tính acid mạnh hơn proton thứ nhất của \[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}\] \[({{\rm{K}}_a} > 5 \times {10^{ – 7}}).\]
Lời giải:
a) Hằng số phân li acid (KC) càng lớn, tính acid càng mạnh.
→ Thứ tự giảm dần tính acid của các hợp chất phenol: 2,4,6-trinitrophenol 2,4-dinitrophenol > 2-nitrophenol > 2-chlorophenol > phenol > 2-methylphenol.
b) Hằng số phân li của quá trình: \[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3} \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} {\rm{HCO}}_3^ – + {{\rm{H}}^ + }\] \[{{\rm{K}}_{\rm{a}}} = 5 \times {10^{ – 7}}\]
Chất phản ứng với Na2CO3 sinh ra khí CO2 phải có tính acid mạnh hơn proton thứ nhất của \[{{\rm{H}}_{\rm{2}}}{\rm{C}}{{\rm{O}}_3}\] \[({{\rm{K}}_a} > 5 \times {10^{ – 7}}).\]
Vậy chất phản ứng với Na2CO3 sinh ra khí CO2 là 2,4,6-trinitrophenol và 2,4-dinitrophenol.