По электронному строению фенолы являются полярными соединениями, или диполями. Отрицательный конец диполя – это бензольное кольцо, положительный – группа –OH. Дипольный момент направлен к бензольному кольцу.
Поскольку гидроксильная группа – заместитель I рода, она повышает электронную плотность, особенно для орто- и пара-положений, в бензольном кольце. Это объясняется сопряжением, возникающим между одной из неподеленных электронных пар атома кислорода в OH-группе и π-системой кольца. Такое смещение неподеленной пары электронов приводит к повышению полярности связи O-H.
Взаимное влияние атомов и атомных групп в фенолах отражается на свойствах этих веществ. Так, увеличивается к замещению водородных атомов в орто- и пара-положениях бензольного ядра, и обычно в результате таких реакций замещения образуются тризамещенные производные фенола. Повышение полярности связи между кислородом и водородом обусловливает появление достаточно большого положительного заряда (δ+) на атоме водорода, в связи с чем фенол диссоциирует в водных растворах по кислотному типу. В результате диссоциации образуются фенолят-ионы и катионы водорода.
Фенол C6H5OH – слабая кислота, называемая также карболовой кислотой. В этом заключается главное отличие фенолов от спиртов – неэлектролитов.
К смеси меди, натрия и бария добавили воды: Cu + H₂O = не реагирует 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑ (1) Ba + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂↑ (2) В результате реакций (1) и (2) суммарно выделилось 22,4 л или 1 моль водорода. ν(H₂) = 1 моль
Именно BaSO₄ и есть 116,5 г осадка, о которых идёт речь в условии. Рассчёт ведём по BaSO₄. M (BaSO₄) = 137 + 32 + 4·16 = 233 г/моль ν(BaSO₄) = 116,5 / 233 = 0,5 моль
Из (3) следует, что ν(Ba(OH)₂) : ν(BaSO₄) = 1 : 1. Поэтому ν(Ba(OH)₂) = 0,5 моль.
Из (2) следует, что ν(Ba) : ν(Ba(OH)₂): ν(H₂) = 1 : 1 : 1. Поэтому ν(Ba) = 0,5 моль. m(Ba) = M(Ba)·ν(Ba) = 137·0,5 = 68,5 г. При реакции Ba и H₂O выделилось ν(H₂) = 0,5 моль.
Тогда ещё 1 - 0,5 = 0,5 моль водорода выделилось при реакции Na и H₂O.
Из (1) следует, что ν(Na) : ν(H₂) = 2 : 1. Поэтому в реакцию вступило 2·0,5 = 1 моль Na. m(Na) = M(Na)·ν(Na) = 23·1 = 23 г.
Поскольку гидроксильная группа – заместитель I рода, она повышает электронную плотность, особенно для орто- и пара-положений, в бензольном кольце. Это объясняется сопряжением, возникающим между одной из неподеленных электронных пар атома кислорода в OH-группе и π-системой кольца. Такое смещение неподеленной пары электронов приводит к повышению полярности связи O-H.
Взаимное влияние атомов и атомных групп в фенолах отражается на свойствах этих веществ. Так, увеличивается к замещению водородных атомов в орто- и пара-положениях бензольного ядра, и обычно в результате таких реакций замещения образуются тризамещенные производные фенола. Повышение полярности связи между кислородом и водородом обусловливает появление достаточно большого положительного заряда (δ+) на атоме водорода, в связи с чем фенол диссоциирует в водных растворах по кислотному типу. В результате диссоциации образуются фенолят-ионы и катионы водорода.
Фенол C6H5OH – слабая кислота, называемая также карболовой кислотой. В этом заключается главное отличие фенолов от спиртов – неэлектролитов.
Cu + H₂O = не реагирует
2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑ (1)
Ba + 2H₂O = Ba(OH)₂ + H₂↑ (2)
В результате реакций (1) и (2) суммарно выделилось 22,4 л или 1 моль водорода.
ν(H₂) = 1 моль
К жидкости (раствору NaOH и Ba(OH)₂) добавили сульфат калия:
NaOH + K₂SO₄ ⇄ Na₂SO₄ + KOH
Ba(OH)₂ + K₂SO₄ = BaSO₄↓ + 2KOH (3)
Именно BaSO₄ и есть 116,5 г осадка, о которых идёт речь в условии.
Рассчёт ведём по BaSO₄.
M (BaSO₄) = 137 + 32 + 4·16 = 233 г/моль
ν(BaSO₄) = 116,5 / 233 = 0,5 моль
Из (3) следует, что ν(Ba(OH)₂) : ν(BaSO₄) = 1 : 1. Поэтому ν(Ba(OH)₂) = 0,5 моль.
Из (2) следует, что ν(Ba) : ν(Ba(OH)₂): ν(H₂) = 1 : 1 : 1.
Поэтому ν(Ba) = 0,5 моль. m(Ba) = M(Ba)·ν(Ba) = 137·0,5 = 68,5 г.
При реакции Ba и H₂O выделилось ν(H₂) = 0,5 моль.
Тогда ещё 1 - 0,5 = 0,5 моль водорода выделилось при реакции Na и H₂O.
Из (1) следует, что ν(Na) : ν(H₂) = 2 : 1. Поэтому в реакцию вступило 2·0,5 = 1 моль Na.
m(Na) = M(Na)·ν(Na) = 23·1 = 23 г.
m(Cu) = 180 - 68,5 - 23 = 88,5 г.