Mục lục bài viết

1. Cân bằng phản ứng: C6H5OH + Br2 → C6H2Br3OH + HBr
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng C6H5OH + Br2
3. Bài tập vận dụng liên quan

1. Cân bằng phản ứng: C6H5OH + Br2 → C6H2Br3OH + HBr

Công thức C6H5OH + Br2 biểu thị phản ứng giữa phenol (C6H5OH) và brom (Br2). Kết quả của phản ứng này là hợp chất C6H2Br3OH (2,4,6-tribromophenol) và axit hydrobromic (HBr), được mô tả như sau:

C6H5OH + Br2 → C6H2Br3OH + HBr

Phản ứng trên được gọi là phản ứng brom hóa của phenol. Trong quá trình này, brom được thêm vào vị trí liên kết benzen của phenol, tạo thành hợp chất mới C6H2Br3OH và HBr được tách ra.

Trước khi cân bằng phương trình C6H5OH + Br2 → C6H2Br3OH + HBr, ta cân bằng nó như sau:

C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3OH + 3HBr

2. Hiện tượng nhận biết phản ứng C6H5OH + Br2

Trong quá trình phản ứng giữa phenol (C6H5OH) và brom (Br2) theo phương trình:

C6H5OH + Br2 → C6H2Br3OH + HBr

Có một số hiện tượng quan sát được để nhận biết phản ứng này:

- Thay đổi màu sắc: Trong quá trình phản ứng, brom được thêm vào phenol, tạo ra sản phẩm là 2,4,6-tribromophenol (C6H2Br3OH) và axit hydrobromic (HBr). C6H2Br3OH là một chất rắn màu trắng đục, trong khi HBr là một chất lỏng không màu. Nếu có kết tủa hình thành, nó cũng có thể có màu trắng đục.

- Tăng nhiệt độ: Phản ứng giữa phenol và brom là một phản ứng tỏa nhiệt (exothermic), nghĩa là nhiệt độ của hệ sẽ tăng trong quá trình phản ứng. Đo nhiệt độ trước và sau phản ứng có thể giúp xác định tính exothermic của phản ứng này.

- Tạo khí: Trong quá trình phản ứng, axit hydrobromic được tạo ra là một khí có mùi khá đặc trưng. Nếu phản ứng diễn ra trong môi trường không khí, khí này có thể nhận biết dựa trên mùi hôi của nó.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong phản ứng C6H5OH + Br2 → C6H2Br3OH + HBr, sản phẩm C6H2Br3OH là một chất rắn có màu trắng đục. Do đó, nếu có kết tủa hình thành trong phản ứng này, thì kết tủa đó sẽ có màu trắng đục. Tuy nhiên, nếu sản phẩm không kết tủa hoàn toàn và có thể hòa tan trong dung dịch, màu sắc của dung dịch cuối cùng có thể bị ảnh hưởng bởi các chất khác trong mẫu hoặc môi trường phản ứng, và không thể kết luận màu sắc của dung dịch sau phản ứng một cách chính xác.

3. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Phenol không phản ứng với chất nào sau đây?

A. Na.

B. NaOH.

C. NaHCO3.

D. Br2.

=> Đáp án C

Phương trình phản ứng hóa học:

C6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3OH + 3HBr

C6H5OH + Na → C6H5ONa + 1/2H2

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

Câu 2. Cho các phát biểu sau về phenol:

(a) Phenol vừa tác dụng được với dung dịch NaOH vừa tác dụng được với Na.

(b) phenol tan được trong dung dịch KOH.

(d) phenol phản ứng được với dung dịch KHCO3 tạo CO2.

(e) Phenol là một ancol thơm.

Trong các trường hợp trên, số phát biểu đúng là:

A. 5

B. 2

C. 3

D. 4.

=> Đáp án C

Phân tích:

(a) Đúng - Phenol có thể tác dụng được cả với dung dịch NaOH và Na.

(b) Đúng - Phenol tan được trong dung dịch KOH.

(d) Đúng - Phenol phản ứng được với dung dịch KHCO3 tạo CO2.

(e) Đúng - Phenol là một ancol thơm.

Câu 3. Hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử C7H8O2 (với một vòng benzen) được biết khi tác dụng với Na dư, số mol H2 sản phẩm bằng số mol X tham gia phản ứng. Ngoài ra, X tác dụng được với dung dịch NaOH theo tỉ lệ số mol 1 : 1. Công thức cấu tạo thu gọn của X là gì?

A. C6H5CH(OH)2.

B. HOC6H4CH2OH.

C. CH3C6H3(OH)2.

D. CH3OC6H4OH.

=> Đáp án B

Chất X phản ứng với Na tạo ra nH2 = nX, tức là có 2 nhóm -OH trong phân tử X. X cũng tác dụng được với NaOH theo tỉ lệ số mol 1:1, điều này cho biết X chỉ có một nhóm -OH gắn vào nhân thơm. Vì vậy, công thức cấu tạo thu gọn của X là HOC6H4CH2OH.

Câu 4. Để nhận biết ba lọ mất nhãn: phenol, stiren, ancol benzylic, người ta dùng một thuốc thử duy nhất là gì?

A. Na.

B. Dung dịch NaOH.

C. Nước brom.

D. Ca(OH)2.

=> Đáp án C

Để nhận biết các dung dịch phenol, stiren và ancol benzylic, ta sử dụng thuốc thử duy nhất là nước brom.

- Nếu dung dịch chứa phenol, nước brom sẽ tạo ra kết tủa trắng do phản ứng brom hóa.

- Nếu dung dịch chứa stiren, nước brom sẽ làm mất màu do phản ứng cộng nối đôi C=C trong stiren với brom.

- Dung dịch ancol benzylic không tạo hiện tượng gì với nước brom.

Vì vậy, sử dụng nước brom là thuốc thử duy nhất để phân biệt ba chất này.

Câu 5. Khi thổi khí CO2 dư vào dung dịch C6H5ONa, muối vô cơ thu được phải là NaHCO3 vì:

A. Phenol là chất kết tinh, ít tan trong nước lạnh.

B. Tính axit của H2CO3 > C6H5OH > HCO3-.

C. CO2 là một chất khí.

D. Nếu tạo ra Na2CO3 thì nó sẽ bị CO2 dư tác dụng tiếp theo theo phản ứng: Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3.

=> Đáp án B

Lý do: H2CO3 (acid cacbonic) có tính axit mạnh hơn so với C6H5OH (phenol) và HCO3- (bicarbonate ion). Khi CO2 tác dụng với NaOH (C6H5ONa là muối của phenol), nó sẽ tạo ra H2CO3, và H2CO3 có khả năng tạo ra NaHCO3 (bicarbonate sodium) trong dung dịch.

Câu 6. Dung dịch A gồm phenol và cyclohexanol trong hexane (làm dung môi). Chia dung dịch A làm hai phần bằng nhau:

Phần một cho tác dụng với Na (dư) thu được 3,808 lít khí H2 (đktc).

Phần hai phản ứng với nước brom (dư) thu được 59,58 gam kết tủa trắng.

Khối lượng của phenol và cyclohexanol trong dung dịch A lần lượt là:

A. 25,38 g và 15 g.

B. 16 g và 16,92 g.

C. 33,84 g và 32 g.

D. 16,92 g và 16 g.

=> Đáp án C

Gọi số mol trong 1/2 dung dịch A là: nC6H5OH = x mol; nC6H11OH (cyclohexanol) = y mol

nH2 = 1/2 * nC6H5OH + 1/2 * nC6H11OH = 0,17 mol ⇒ x + y = 0,34 mol

n↓ = nC6H2OHBr3 = nC6H5OH = 0,18 mol ⇒ x = 0,18 mol ⇒ y = 0,16 mol

Khối lượng của phenol và cyclohexanol trong dung dịch A lần lượt là:

mphenol = x * 94 = 0,18 * 94 = 16.92 g

mcyclohexanol = y * 100 = 0,16 * 100 = 16 g

Vậy, khối lượng của phenol và cyclohexanol trong dung dịch A là 33.84 g và 32 g, tương ứng.

Câu 7. Hãy chọn các phát biểu đúng về phenol (C6H5OH):

(1). Phenol có tính axit nhưng yếu hơn axit cacbonic.

(2). Phenol làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

(3). Hiđro trong nhóm –OH của phenol linh động hơn hiđro trong nhóm –OH của etanol, như vậy phenol có tính axit mạnh hơn etanol.

(4). Phenol tan trong nước (lạnh) vô hạn vì nó tạo được liên kết hiđro với nước.

(5). Axit picric có tính axit mạnh hơn phenol rất nhiều.

(6). Phenol không tan trong nước nhưng tan tốt trong dung dịch NaOH.

A. (1), (2), (3), (6).

B. (1), (2), (4), (6).

C. (1), (3), (5), (6).

D. (1), (2), (5), (6).

=> Đáp án C

Phân tích:

(1). Đúng - Phenol có tính axit nhưng yếu hơn axit cacbonic.

(2). Sai - Phenol không làm đổi màu quỳ tím thành đỏ.

(3). Đúng - Hiđro trong nhóm –OH của phenol linh động hơn hiđro trong nhóm –OH của etanol, nên phenol có tính axit mạnh hơn etanol.

(4). Sai - Phenol tan ít trong nước lạnh, không tan vô hạn.

(5). Đúng - Axit picric có tính axit mạnh hơn phenol rất nhiều.

(6). Đúng - Phenol không tan trong nước nhưng tan tốt trong dung dịch NaOH.

Câu 8. Phát biểu không đúng là:

A. Dung dịch natri phenolat phản ứng với khí CO2, lấy kết tủa vừa tạo ra cho tác dụng với dung dịch NaOH lại thu được natri phenolat.

B. Phenol phản ứng với dung dịch NaOH, lấy muối vừa tạo ra cho tác dụng với dung dịch HCl lại thu được phenol.

C. Axit axetic phản ứng với dung dịch NaOH, lấy dung dịch muối vừa tạo ra cho tác dụng với khí CO2 lại thu được axit axetic.

D. Anilin phản ứng với dung dịch HCl, lấy muối vừa tạo ra cho tác dụng với dung dịch NaOH lại thu được anilin.

=> Đáp án C

Lý do: Axit axetic (CH3COOH) phản ứng với dung dịch NaOH để tạo muối axetat (CH3COONa), và khí CO2 không thể phản ứng được với muối axetat để tạo axit axetic.

Câu 9. Để nhận biết 3 lọ mất nhãn: phenol, stiren, ancol benzylic, người ta dùng một thuốc thử duy nhất là:

A. Na

B. Dung dịch NaOH

C. Nước brom

D. Ca(OH)2

=> Đáp án C

Người ta sử dụng nước brom (Br2) làm thuốc thử duy nhất để phân biệt giữa phenol, stiren và ancol benzylic.

- Nếu xuất hiện kết tủa khi tác dụng với nước brom, thì đó là phenol.

- Nếu nước brom mất màu, thì đó là stiren.

- Nếu không có hiện tượng gì, thì đó là ancol benzylic.

Bài viết liên quan: Cân bằng phản ứng sau C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O

Trên đây là toàn bộ nội dung bài viết của Luật Minh Khuê về cân bằng phản ứng sau: C6H5OH + Br2 → C6H2Br3OH + HBr. Xin cảm ơn quý bạn đọc đã quan tâm theo dõi!