Номер 1, страница 161 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

1. Почему при пропускании углекислого газа через прозрачный водный раствор фенолята натрия наблюдается помутнение раствора? Напишите уравнение протекающей реакции.

$\text{C}_6\text{H}_5\text{ONa} + \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \to \text{C}_6\text{H}_5\text{OH} \downarrow + \text{NaHCO}_3$

Помутнение прозрачного водного раствора фенолята натрия ($C_6H_5ONa$) при пропускании через него углекислого газа ($CO_2$) происходит из-за химической реакции, в результате которой образуется фенол ($C_6H_5OH$), который плохо растворим в воде.

Механизм этого процесса следующий:

1. Углекислый газ, растворяясь в воде, образует слабую угольную кислоту ($H_2CO_3$).

$CO_2 + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3$

2. Угольная кислота ($H_2CO_3$) является более сильной кислотой по сравнению с фенолом ($C_6H_5OH$). Это подтверждается их константами кислотности: $pK_a$ угольной кислоты (по первой ступени) составляет примерно 6,35, в то время как $pK_a$ фенола — около 9,95. Чем меньше значение $pK_a$, тем кислота сильнее.

3. Согласно общему правилу химии, более сильная кислота вытесняет более слабую кислоту из её соли. В данном случае угольная кислота вытесняет фенол из его соли — фенолята натрия.

4. Образующийся в ходе реакции свободный фенол плохо растворяется в воде и выделяется в виде белой эмульсии или мелкокристаллического осадка, что и вызывает помутнение раствора.

Суммарное уравнение протекающей реакции:

$C_6H_5ONa + CO_2 + H_2O \rightarrow C_6H_5OH \downarrow + NaHCO_3$

В результате реакции также образуется хорошо растворимый в воде гидрокарбонат натрия ($NaHCO_3$).

Ответ: Помутнение раствора вызвано образованием малорастворимого в воде фенола, который вытесняется из своей соли (фенолята натрия) более сильной угольной кислотой. Уравнение реакции: $C_6H_5ONa + CO_2 + H_2O \rightarrow C_6H_5OH \downarrow + NaHCO_3$.