Учебник «Химия» для 10 класса, написанный Габриеляном и Остроумовым, является надежным и современным пособием, которое помогает старшеклассникам углубить свои знания в области химии. Книга отличается четкой структурой, логичным изложением материала и наглядными иллюстрациями, что способствует лучшему усвоению сложных тем. В ней рассматриваются ключевые концепции, такие как органическая и неорганическая химия, а также основы химической кинетики и термодинамики. Учебник не только помогает подготовиться к экзаменам, но и вдохновляет на дальнейшее изучение науки, делая процесс обучения увлекательным и доступным для каждого ученика.
ГДЗ по Химии 10 Класс Параграф 13 Вопрос 3 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы
В настоящее время вместо фенола в качестве дезинфицирующего средства используют 2,4,6-трихлорфенол. Предложите способ его получения исходя из бензола. Напишите уравнения соответствующих реакций.
1. Хлорирование бензола
C₆H₆ + Cl₂ —(t, кат.)—> C₆H₅Cl + HCl
(Бензол + Хлор —> Хлорбензол + Хлороводород)
2. Получение фенола из хлорбензола
C₆H₅Cl + KOH —> C₆H₅OH + KCl
(Хлорбензол + Гидроксид калия —> Фенол + Хлорид калия)
3. Галогенирование (хлорирование) фенола
C₆H₅OH + 3Cl₂ —> C₆H₂Cl₃OH + 3HCl
(Фенол + Хлор —> 2,4,6-трихлорфенол + Хлороводород)
Синтез 2,4,6-трихлорфенола из бензола — это классическая многостадийная цепочка в органической химии, которая демонстрирует, как можно постепенно изменять свойства ароматического кольца, вводя в него различные функциональные группы.
Ниже представлен подробный разбор каждого этапа этого процесса.
Этап 1: Активация бензольного кольца
На первом этапе мы превращаем инертный бензол в хлорбензол. Бензол обладает очень устойчивой ароматической системой, поэтому просто так с хлором он не взаимодействует.
Уравнение:
C₆H₆ + Cl₂ —(FeCl₃, t)—> C₆H₅Cl + HCl
Почему это происходит:
Для протекания этой реакции (электрофильного замещения) необходим катализатор — кислота Льюиса (обычно хлорид железа(III) или алюминия). Катализатор «разламывает» молекулу хлора, создавая активную частицу, которая способна атаковать электронное облако бензола. В результате один атом водорода в кольце заменяется на атом хлора.
Этап 2: Введение гидроксильной группы
Теперь нам нужно превратить хлорбензол в фенол. Это самая сложная стадия с точки зрения условий проведения реакции.
Уравнение:
C₆H₅Cl + KOH —(t, p)—> C₆H₅OH + KCl
Почему это происходит:
Атом хлора, связанный напрямую с бензольным кольцом, держится очень крепко из-за взаимодействия его электронных пар с системой кольца. Чтобы «выбить» хлор и заменить его на OH-группу, требуются жесткие условия: высокая температура и повышенное давление. В промышленности этот процесс часто проводят с использованием щелочей, чтобы получить фенолят, который затем переводят в свободный фенол добавлением кислоты.
Этап 3: Глубокое хлорирование фенола
Финальный шаг — превращение фенола в целевой антисептик. Здесь реакция идет гораздо легче, чем на первом этапе.
Уравнение:
C₆H₅OH + 3Cl₂ —> C₆H₂Cl₃OH + 3HCl
Почему это происходит:
Гидроксильная группа (—OH) — это мощный «активатор». Она отдает свои электроны в бензольное кольцо, делая его невероятно активным в реакциях замещения. Кроме того, она направляет новые атомы хлора строго в определенные положения: 2, 4 и 6 (орто- и пара-положения). Из-за высокой активности фенола реакция идет мгновенно и сразу по трем точкам, даже без участия специальных катализаторов.
Этот путь наглядно показывает, как введение гидроксильной группы полностью меняет химическую «сговорчивость» молекулы: если бензол сопротивляется хлорированию, то фенол жадно поглощает хлор, образуя эффективное дезинфицирующее средство.
Любой навык лучше отрабатывать самостоятельной практикой, и решение задач — не исключение. Прежде чем обратиться к подсказкам, стоит попробовать справиться с заданием, опираясь на свои знания. Если дойти до конца удалось — проверить ответ и в случае расхождений сверить своё решение с правильным.
Оставь свой отзыв 💬
Комментариев пока нет, будьте первым!