Хід роботи

ДОСЛІД 1.Розчинність та кислотний характер фенолів і нафтолів

Обладнання та реактиви: феноли(фенол, пірокатехін, резорцин, гідрохінон, пірогалол, α - і β - нафтоли); синій лакмусовий папір; пробірки і штативи.

Дослід проводять одночасно з декількома різними речовинами.

До 0,3-0,5 г досліджуваного фенолу додають 4-5 мл води і збовтують. Якщо продукт не розчиняється повністю, нагрівають суміш до кипіння, потім охолоджують, відмічаючи зміни.

Випробують реакцію отриманих розчинів на лакмус, використовуючи синій лакмусовий папір. Водні розчини фенолів використовують для наступних дослідів.

ХІМІЗМ

11

Висновки: Найпростіший фенол С₆Н₅ОН при звичайній температурі помірно розчиняється у воді (6 г у 100 мл води) і одночасно надлишок фенолу розчиняє воду, і температура його плавлення різко знижується. У результаті утворюється два рідких шари – розчин фенолу у воді і маслоподібний розчин води у фенолі. При нагріванні взаємна розчинність води і фенолу збільшується; вище 68°С фенол і вода змішуються у всіх співвідношеннях. Пірогалол і резорцин розчиняються у воді дуже добре, а гідрохінон – дещо гірше , ніж фенол, нафтоли у холодній воді малорозчинні, у гарячій – дещо краще. Усі феноли і нафтоли розчинні у етиловому спирті. Феноли у недуже розбавлених водних розчинах проявляють кислу реакцію. Найбільше виражений кислотний характер у пірогалолу, пірокетехіну і нафтолів.

ДОСЛІД 2. Добування і розкладання фенолятів.

Обладнання та реактиви: фенол (кристалічний), α - або β - нафтоли; розбавлений розчин лугу;розбавлена хлоридна кислота; карбонат натрію; бікарбонат натрію; пробірки; штативи.

Досліди проводять одночасно з фенолом і нафтолом.

А) До 0,3-0,5 досліджуваної речовини додають 1 мл води, а потім розбавлений розчин лугу до повного розчинення. З отриманих прозорих розчинів при підкислені розбавленою хлоридною кислотою виділяється у осад первинна речовина.

12

Б) Поміщають у дві пробірки по 0,2-0,3 г фенолу, додають при збовтуванні у одну з них 1-2 мл водного розчину карбонату натрію, а у іншу – такий же об’єм розчину бікарбонату натрію. Повне розчинення фенолу у результаті утворення фенолятів спостерігається лише у розчині вуглекислої солі.

α – нафтолят натрію α - нафтол

Висновки: Феноли мають слабо кислі властивості. Ці властивості слабкіші, ніж у карбонової кислоти. Феноли як кислоти реагують з лугами і утворюють солеподібні сполуки – феноляти що добре розчиняються у воді і, на відміну від алкоголятів, не розкладаються нею.

13

Кислотні властивості фенолів значно вищі, ніж спиртів. Це пов’язано з впливом бензольного ядра на гідроксил. Однак ці властивості надзвичайно слабкі, про що свідчить факт, що така слабка кислота, як карбонатна, може розкладати феноляти на феноли й кислі натрієві солі.

ДОСЛІД 3. Реакція фенолів і нафтолів з хлоридом феруму (ІІІ).

Обладнання та реактиви: різноманітні феноли (водні розчини фенолу, піроктехіну, резорцину ,гідрохінону, пірогалолу, α або β – нафтолу,етиловий спирт, 1% - й водний розчин червоної кров’яної солі, розчин хлориду феруму (ІІІ), розчин лугу, пробірки, штативи.

А) Дослід проводять одночасно з розчинами різних фенолів і нафтолів.

До 5-6 крапель кожного досліджуваних розчинів добавляють 1-1,5 мл води і потім 3-5 крапель розчину хлориду заліза (ІІІ). Розчини фенолу і резорцину дають при цьому фіолетове забарвлення. Розчин пірогалолу – червоне, розчин пірокатехіну – зелене, що при розбавленні водою переходить у фіолетово – синє, розчин гідрохінону – зелене, потім буріє і при стоянні з нього випадають темно – зелені кристали хінгідрону, розчин α – нафтолу – зелене, а потім з нього виділяється білий осад, що при стоянні забарвлюється у фіолетовий колір.

Б) Отриманні у досліді А забарвленні розчини, що містять фенол, резорцин і пірогалол, ділять кожний на три частини; до одної з них додають рівний об’єм спирту, до іншої – декілька крапель розчину лугу.

Ці реактиви викликають зникнення первинного інтенсивного забарвлення розчинів.

В) Із сумішей, що містять гідрохінон і нафтоли (проба А), відливають трохи розчину, який відшарувався над осадом, і додають до нього декілька крапель розчину червоної кров’яної солі, утворюється синій осад (турнбулева синь).

14

Хімізм: Забарвлення являється результатом утворення сильнодисоційованих комплексних фенолятів феруму (ІІІ)

FeCl₃ + 6ArOH 6H⁺ + 3Cl ^- + [Fe(OAr)₆] ^3-

При введенні кислоти, гліцерину, спирту, а іноді і надлишку хлориду феруму (ІІІ) зменшується ступінь дисоціації фенолу (знижується концентрація забарвлених аніонів) і забарвлення розчину зникає. При введенні до розчину лугу забарвлення також зникає внаслідок зв’язування іонів феруму з утворенням його гідроксиду. Одночасно хлорид феруму (ІІІ) діє на феноли як окислювач:

гідрохінон хінгідрон хінон

Нафтоли, окислюючись, дають малорозчинні динафтоли:

2 С₁₀Н₇ОН + 2FeCl₃ HOC₁₀H₆C₁₀H₆OH + 2 FeCl₂ + 2HCl

Реагуючи на окислювач, сіль феруму (ІІІ) переходить у сіль феруму (ІІ), що підтверджується дією реактиву на ферум (ІІ) – червоної кров’яної солі:

3 Fe²⁺ + 2[Fe(CN)₆]^3- Fe₃[Fe(CN)₃]₂

Висновки: Феноли та більш складні сполуки , що містять у молекулі фенольний гідроксил, дають з хлоридом феруму (ІІІ) у водному, водно – спиртовому розчині чи у розчині хлороформу інтенсивне забарвлення того чи іншого кольору, що характерне для даного фенолу.

15

ДОСЛІД 4.Окиснення фенолу та нафтолу.

Обладнання та реактиви: фенол, α або β – нафтол (водні розчини), розчин карбонату натрію, розчин перманганату калію, пробірки, штативи.

До 0,5 – 1 мл водного розчину фенолу або нафтолу додають рівний об’єм розчину карбонату натрію і потім приливають по краплям при збовтуванні розчин перманганату калію. У обох випадках знебарвлення розчину і виділення MnO₂ відбувається при кімнатній температурі.

Висновки: Окиснення фенолів протікає одночасно за різними напрямами і веде до утворення складної суміші речовин. Більш легка окиснюваність фенолів порівняно з ароматичними вуглеводнями обумовлено впливом гідроксильної групи, що підвищує рухливість атомів гідрогену при інших атомах карбону бензольного ядра, у результаті перерозподілу зарядів на атомах карбону Багатоатомні феноли окисляються ще легше і являється дуже сильними відновниками (див. дослід 3В).