Khi đun nóng toluen không tác dụng được với chất nào sau đây?

1. Toluen không tác dụng được với chất nào sau đây

Câu hỏi: Toluen không tác dụng được với chất nào sau đây:

A. H2

B. KMnO4

C. Br2

D. NaOH

Hướng dẫn giải:

Toluen có công thức hóa học là C6H5CH3

Đối với H2 xúc tác thì chúng ta sẽ được phương trình như sau khi phản ứng với toluen

2C6H5CH3 + 7H2 -> 2C6H12CH3

Đối với KMnO4 thì khi phản ứng với C6H5CH3 thì ta sẽ thu được C6H5COOK , KOH, MnO2 và H2O. Phương trình phản ứng được thể hiện như sau:

C6H5CH3 + 2KMnO4 ->C6H5COOK +KOH + MnO2 + H2O

Đối ới Br2 khi phản ứng với C6H5CH3 thì ta sẽ được phương trình phản ứng như sau:

Br2 + C6H5CH3 ->C6H5CH2Br + HBr

Tuy nhiên thì khi đún nóng toluen sẽ không tác dụng được với NaOH

Khi đun nóng toluen, quá trình oxi hóa có thể xảy ra, tạo thành một số chất có thể phản ứng với NaOH. Tuy nhiên, nếu toluen không chứa các nhóm chức như nhóm metylen (CH2) hoặc nhóm benzylic (C6H5CH2-), thì khả năng tương tác với NaOH sẽ giảm. Cụ thể, NaOH thường phản ứng với các hợp chất có nhóm chức -CH2- hoặc -CH2OH (các nhóm chức chứa hydro và carbon). Trong trường hợp của toluen (C7H8), không có nhóm chức -CH2- hoặc -CH2OH trực tiếp liên quan đến vòng benzen, và do đó, khả năng tương tác với NaOH giảm.

2. Toluen phản ứng được với những chất gì đặc trưng?

Toluen phản ứng được với những chất như sau:

Phản ứng với khí Clo (Cl2):

C6H5CH3+Cl2→C6H5CH2Cl+HCl

Toluene phản ứng với khí Clo để tạo thành chlorotoluene và axit hydrochloric (HCl).

Phản ứng với brom khan (Br2): 

C6H5CH3 + Br2→ C6H5CH2Br + HBr

Toluene phản ứng với brom khan để tạo bromotoluene và axit hydrobromic (HBr).

Phản ứng oxy hóa với nhóm metyl: Toluene có thể trải qua phản ứng oxi hóa với nhóm metyl (CH3), tạo thành các sản phẩm oxi hóa, như benzoic acid.

Phản ứng nitro hóa

C6H5CH3 + HNO3 → C6H5CH2NO2 + H2O

Toluene phản ứng với axit nitric tạo thành nitrotoluene và nước.

Phản ứng cộng với H2: Toluene có thể trải qua phản ứng cộng với H2 ​ (hidro hóa) dưới điều kiện phù hợp để tạo ra các sản phẩm như methylcyclohexane.

Tất cả các phản ứng trên đều liên quan đến nhóm metyl trong toluen và cho thấy tính chất hóa học linh hoạt của toluen, giống như các hợp chất khác trong dãy đồng đẳng của benzen.

Bên cạnh đó thì toluen được thể hiện như sau:

Toluen là một dung môi có khả năng hòa tan cao với nhiều loại chất, bao gồm chất béo, dầu, nhựa thông, lưu huỳnh, iot. Ngoài ra, nó cũng có khả năng hoà tan hoàn toàn với một số dung môi hữu cơ khác như xeton, rượu, và este. Toluen là một dung môi dễ cháy. Toluene có ngưỡng cháy thấp và có thể tự cháy khi nó tiếp xúc với không khí và nguồn nhiệt độ cao. Điều này làm cho nó có nguy cơ cháy nổ cao khi sử dụng trong môi trường có điều kiện cháy nổ. Khi sử dụng hoặc lưu trữ toluen, cần tuân thủ các biện pháp an toàn để tránh tai nạn và đảm bảo an toàn.

3. Một số câu hỏi bài tập vận dụng

Câu hỏi số 1: Các bạn hãy cho chúng tôi biết hiện tượng gì sẽ xảy ra nếu như đun nóng toluen với dung dịch thuốc tím

A. Dung dịch KMnO4 sẽ bị mất màu

B. Xuất hiện kết tủa trắng

C. Có sủi bọt khí

D. Không có hiện tượng gì xảy ra

Hướng dẫn giải:

Quá trình mất màu dung dịch KMnO4 khi đun nóng toluen là do quá trình oxi hóa toluen bởi kali permanganat (KMnO4). Trong phản ứng này, kali permanganat chuyển từ màu tím sang màu nâu hoặc màu vàng, đồng thời, toluen chuyển hóa thành benzoic acid (C6H5COOH). Phản ứng có thể được biểu diễn như sau:

C6H5CH3 + 2KMnO4 + 3H2O→ C6H5COOH + 2KOH + 2MnO2

Trong phản ứng trên, toluen (mthylbenzene) được oxi hóa thành benzoic acid (C6H5COOH). Sản phẩm cuối cùng của phản ứng là benzoic acid (C6H5COOH), kali hydroxide (KOH), và dioxide mangan (MnO2). Phản ứng này dẫn đến mất màu của dung dịch KMnO4.

Nói cách khác, khi bạn đun nóng toluen với dung dịch KMnO4, KMnO4 sẽ tác động làm mất màu do oxi hóa toluen thành benzoic acid.

Như vậy thì đáp án chính xác ở đây đó là đáp án A

Câu hỏi số 2: Trong các nhận định dưới đây các bạn hãy tìm ra một nhận định sai:

A. Stiren làm mất màu dung dịch Brom ở điều kiện bình thường

B. Benzen làm mất màu dung dịch brom khi có chất xúc tác là bột sắt

C. Cumen làm mất màu dung dịch thuốc tim khi tiến hành đun nóng

D. Toluen làm mất màu dung dịch thuốc tim khi tiến hành đun nóng

Hướng dẫn giải:

Nhận định sai trong số các lựa chọn đã cho là: B. Benzen làm mất màu dung dịch brom khi có xúc tác bột sắt.

Thực tế, benzen (C6H6) không phản ứng với brom ở điều kiện thường hoặc khi có xúc tác bột sắt. Phản ứng này không xảy ra vì benzen là một hợp chất không no và không có chứa các liên kết đôi hoặc liên kết ba. Điều này làm cho benzen ít hoặc không phản ứng với brom, ngay cả khi có xúc tác bột sắt. Vậy nên, phát biểu B là không chính xác.

Toluen có thể phản ứng với dung dịch thuốc tím (brom thymol) khi đun nóng. Khi toluen được đun nóng, nó có thể chịu quá trình oxi hóa và tạo thành benzoic acid, gây mất màu cho dung dịch thuốc tím.

Câu hỏi 3: Các bạn hãy phân biệt toluen và stiren 

Hướng dẫn giải: 

Chúng ta có thể tiến hành phân biệt toluen và stiren qua công thức hóa học,mùi, điểm sôi, tính chất hóa học, và ứng dụng. Cụ thể thông qua bảng sau:

Câu hỏi 4: Các bạn hãy lý giải tại sao dung dịch Br2 có thể được sử dụng để nhận biết stiren, toluen và phenol?

Hướng dẫn giải:

Dung dịch Br2 (brom) có thể được sử dụng để nhận biết giữa stiren, toluen và phenol dựa trên phản ứng oxi hóa:

Stiren (C8H8): Stiren là một hydrocarbon không no, không chứa nhóm chức có thể bị oxi hóa dễ dàng. Dung dịch Br2 không phản ứng với stiren ở điều kiện thường.

Toluen (C7H8): Toluen cũng là hydrocarbon không no, nhưng có nhóm metylen (CH2) có thể bị oxi hóa. Dung dịch Br2 có thể phản ứng với toluen, oxi hóa nhóm metylen tạo thành bromua benzyl (C6H5CH2Br), và dung dịch Br2 mất màu.

Phenol (C6H5OH): Phenol chứa nhóm hydroxyl (-OH) có thể bị oxi hóa. Dung dịch Br2 phản ứng với phenol, oxi hóa nhóm hydroxyl tạo thành các sản phẩm phản ứng và dung dịch Br2 mất màu.

Vậy nên, dung dịch Br2 có thể được sử dụng để nhận biết stiren, toluen và phenol dựa trên khả năng oxi hóa của chúng và sự mất màu của dung dịch brom.

Câu hỏi 5: Các bạn hãy lựa chọn một thuốc thử để nhận biết được 03 chất lỏng bị mất nhãn sau đây: benzen, toluen, stiren

Dung dịch KMnO4 có thể được sử dụng để nhận biết giữa benzen, toluen và stiren dựa trên khả năng oxi hóa của các chất này. Dưới đây là cách các chất phản ứng với dung dịch KMnO4:

Stiren (C8H8): Stiren làm mất màu dung dịch KMnO4 ngay cả ở nhiệt độ thường, do có khả năng oxi hóa nhóm chức -CH=CH2 tạo thành các hydroxyalkyl benzen.

3C6H5-CH=CH2 +2KMnO4 + 4H2O -> 3C6H5-CH(OH)-CH2(OH)+ 2MnO2( kết tủa đen) + 2KOH

Toluen (C7H8): Toluen không làm mất màu dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường. Tuy nhiên, khi đun nóng, toluen có thể phản ứng với KMnO4, oxi hóa nhóm metylen (CH2) tạo thành benzoic acid.

Benzen (C6H6): Benzen không làm mất màu dung dịch KMnO4 ở nhiệt độ thường và cả khi đun nóng, do không có nhóm chức dễ bị oxi hóa.

Vì vậy, dung dịch KMnO4 là một thuốc thử hữu ích để nhận biết giữa benzen, toluen và stiren dựa trên khả năng oxi hóa và phản ứng với KMnO4 của từng chất.

Trên đây là toàn bộ những nội dung kiến thức và bài tập có liên quan đến toluen mong rằng những nội dung mà chúng tôi cung cấp đã đem lại cho các bạn những kiến thức hóa học vô cùng hữu ích. Bên cạnh đó thì các bạn có thể theo dõi thêm nội dung bài viết sau đây của chúng tôi: Toluen tác dụng với Cl2 ánh sáng tỉ lệ mol 1:1 thu được chất hữu cơ là?