Phenol là gì? Công thức, cách nhận biết phenol

Bạn có biết rằng là những hợp chất mà chúng ta khử trùng hằng ngày thường sử dụng để sát trùng vết thương có chứa một hợp chất hữu cơ gọi là phenol? Phenol, một chất có tính axit yếu nhưng lại có khả năng gây bỏng da, đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Vậy phenol là gì? Chúng có cấu tạo hóa học như thế nào và tại sao lại có những tính chất đặc biệt như vậy? Hãy cùng tìm hiểu để giải đáp những câu hỏi thú vị này cùng BTEC FPT nhé!

Phenol là gì?

Đầu tiên chúng ta cần tìm hiểu về lý thuyết của Phenol là gì? Thì Phenol, còn được gọi là axit carbolic, là một hợp chất hữu cơ với công thức hóa học C6H5OH và là một trong những hydrocarbon thơm đơn giản nhất. Đây là một chất lỏng không màu, có mùi đặc trưng và rất độc hại, tuy nhiên sản phẩm là một hợp chất hữu cơ quan trọng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp.

• Công thức phân tử: C6H6O
• Công thức cấu tạo: C6H5OH 

Phenol đơn giản nhất là C6H5-OH. Thông thường, chúng ta chỉ xét phenol đơn giản nhất là C6H5OH. Ngoài ra, còn có crezol CH3–C6H4–OH và HO-C6H4-OH (o-catechol, m-rezoxinol, p-hidroquinol).

Chú ý: Cần phân biệt giữa phenol và ancol thơm (có vòng benzen nhưng nhóm OH liên kết với C trong nhánh).

Phenol là gì

Công thức cấu tạo

Trong công thức cấu tạo, chúng ta thấy nhóm hydroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với một nguyên tử carbon trong vòng benzen. Chính liên kết này đã tạo nên những tính chất đặc trưng của phenol.

Phenol đơn chức (monophenol): Đây là những phenol trong công thức phân tử chỉ chứa 1 nhóm -OH. Ví dụ như: P-crezol, m-crezol, o-crezol…

Phenol đơn chức

Phenol đa chức (polyphenol): Đây là những phenol mà trong công thức phân tử chứa hai hoặc nhiều nhóm -OH. 

Phenol đa chức

Tính chất và ứng dụng của Phenol

Phenol có một số tính chất nổi bật sau:

• Tính axit yếu, phản ứng tạo muối phenoxide với kiềm
• Hoạt tính cao với nhóm thơm, có khả năng thế các nguyên tử hiđro
• Chịu nhiệt và chống oxy hóa tốt, thích hợp làm chất bảo quản gỗ
• Kháng khuẩn, sát trùng hiệu quả nên được dùng làm thuốc tẩy trùng thương tích
• Tính ăn mòn cao, cần cẩn trọng trong vận chuyển, bảo quản

Phenol đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: 

• Sản xuất các hợp chất ở dạng thơm như caprolactam, cyclohexanone, xylene
• Sản xuất thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, chất diệt khuẩn
• Sản xuất chất dẻo, chất nhựa cứng epoxy, poliamit, tơ nhân tạo
• Chất xử lý gỗ, bảo quản củi, làm vật liệu chèn gỗ
• Thành phần trong bột thơm, mỹ phẩm

Cách nhận biết Phenol 

Để nhận biết Phenol ta sử dụng dung dịch Brom 

Nhỏ nước brom vào dung dịch phenol, màu nước brom bị mất và xuất hiện ngay kết tủa trắng. Phản ứng này được dùng để nhận biết phenol.

Tính chất của Phenol 

Tính chất vật lý 

- Ở điều kiện thường, phenol là chất rắn màu trắng, nóng chảy ở 43 độ C. Để lâu, phenol bị oxi hóa chậm bởi không khí nên chuyển thành màu hồng

- Phenol rất độc, khi dây vào tay có thể gây bỏng da

- Phenol ít tan trong nước lạnh, nhưng tan nhiều trong nước nóng ( tan tốt nhất ở 66 độ C) và etanol

- Phenol sẽ bị oxi hóa nếu để lâu ngoài không khí. Lúc này, phenol sẽ chuyển thành hồng và bị chảy rữa vì chúng hút hơi nước ngoài môi trường.

- Phenol (C6H5-OH) là chất rắn không màu, tan ít trong nước lạnh, tan vô hạn ở 66°C tan tốt trong etanol, ete và axeton,... Trong quá trình bảo quản, phenol thường bị chảy rữa và thẫm màu dần do hút ẩm và bị oxi hóa bởi oxi không khí.

- Phenol độc, khi tiếp xúc với da sẽ gây bỏng. Các phenol thường là chất rắn, có nhiệt độ sôi cao. Ở phenol cũng có liên kết hidro liên phân tử tương tự như ở ancol.

Tính chất của phenol

Tính chất hóa học 

Có hai tính chất hóa học quan trọng của phenol mà chúng ta cần ghi nhớ: Phản ứng thế nguyên tử H của nhóm -OH và mang tính chất của vòng Benzen.

Tính chất này được thể hiện khi cho phenol tác dụng với kim loại kiềm hoặc dung dịch bazơ. 

• Tác dụng với kim loại kiềm:   

Tiến hành thí nghiệm: Cho một mẩu natri vào ống nghiệm chứa phenol nóng chảy. Ta thấy hiện tượng khí hidro thoát ra với phản ứng: 

2C6H5OH + 2Na → 2C6H5ONa + H2 (nhiệt độ)

Đây là phản ứng dùng để phân biệt phenol và anilin.

Tác dụng với dung dịch bazơ:                    

Tiến hành thí nghiệm: Lấy một ít phenol vào 2 ống nghiệm. Thêm 1-2ml H2O vào ống thứ nhất, 2ml dung dịch NaOH đặc vào ống thứ 2. Lắc đều hai ống, ta thấy hiện tượng: Ống thứ nhất, mẩu phenol không thay đổi và ống thứ hai, mẩu phenol tan hết. 

Kết luận: 

• Phenol không tan trong nước lạnh nhưng tan trong NaOH theo phản ứng: 

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O 

• Phenol có tính axit, tuy nhiên rất yếu (không làm đổi màu quỳ tím).
• Vòng benzen làm tăng khả năng phản ứng của nguyên tử H thuộc nhóm -OH trong phân tử phenol so với trong phân tử ancol. 

Phản ứng ở vòng benzen

- Phenol tác dụng với nước brom tạo kết tủa trắng.

- Phản ứng thế vào nhân thơm ở phenol dễ hơn benzen nếu cho phenol phản ứng ở điều kiện êm dịu hơn thì thế được ở các vị trí para và ortho

Ví dụ: Dung dịch phenol tác dụng với dung dịch HNO3 cho 2,4,6-trinitrophenol kết tủa màu vàng.

Qua bài viết này, chúng ta đã cùng nhau khám phá phenol - một hợp chất hữu cơ thơm với những tính chất độc đáo và ứng dụng đa dạng. Từ công thức cấu tạo đến các phản ứng hóa học đặc trưng, phenol đã để lại nhiều ấn tượng sâu sắc. Tuy nhiên, hành trình khám phá về phenol vẫn còn rất nhiều điều thú vị đang chờ bạn. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thêm về các ứng dụng của phenol trong cuộc sống hàng ngày, cũng như những tác động của nó đến môi trường và sức khỏe con người.