كيفية التمييز بين الفينول وحمض البنزويك ؟

الفينول وحمض البنزويك هما مركبان مختلفان في التركيب الكيميائي ، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعات الكيميائية والصيدلانية والمبيدات الحشرية وغيرها من الصناعات. على الرغم من أن أسمائهم وبعض خصائصهم قد تكون مربكة ، إلا أنه من خلال بعض الاختبارات والأساليب الكيميائية البسيطة ، يمكننا تمييزها بسهولة. توضح هذه المقالة كيفية التمييز بين الفينول وحمض البنزويك ، وتوفر لك بعض تقنيات التعرف الشائعة.

التركيب الكيميائي الأساسي للفينول وحمض البنزويك

نحن بحاجة إلى فهم الاختلافات في التركيب الكيميائي الأساسي للفينول وحمض البنزويك:

• الفينول: الفينول (C:H:OH) هو مركب يتكون من حلقة بنزين (C:H) ومجموعة هيدروكسيل (OH). مجموعة الهيدروكسيل في جزيء الفينول تجعل الفينول حمضي ، لكن حموضته أضعف بكثير من حمض البنزويك.

• حمض البنزويك: حمض البنزويك (C₆ H₅ COOH) هو حمض عضوي يتكون من حلقة بنزين ومجموعة كربوكسيل (COOH). إن وجود مجموعات الكربوكسيل يجعل حمض البنزويك أكثر حمضية ، ويمكن إطلاق أيونات الهيدروجين بشكل أكثر وضوحًا في الماء.

على الرغم من أن جزيئات الاثنين تحتوي على حلقات بنزين ، إلا أن الفرق في المجموعات الوظيفية يجعلها مختلفة بشكل كبير في الخواص الكيميائية.

الاختلافات الحمضية والقلوية: كيف يمكن الحكم عليها من الحمضية ؟

عند التمييز بين الفينول وحمض البنزويك ، يمكن الحكم عليه أولاً من خلال قلويتها الحمضية. على الرغم من أن الفينول يمكن أن يتفاعل أيضًا مع الماء ، إلا أنه أقل حمضية بكثير من حمض البنزويك. يمكن لحمض البنزويك أن يتفكك في الماء ، ويطلق أيونات الهيدروجين ، وبالتالي يظهر حموضة قوية.

الطريقة التجريبية: اختبار المحاليل المائية لكليهما مع شرائط اختبار الأس الهيدروجيني. يُظهر محلول حمض البنزويك حموضة واضحة (درجة الحموضة أقل) ، في حين أن درجة الحموضة لمحلول الفينول أعلى ، مما يدل على أنها محايدة أو حمضية ضعيفة.

تفاعل الأكسدة: الفرق بين الفينول وحمض البنزويك

تختلف خصائص الأكسدة للفينول وحمض البنزويك أيضًا. الفينول عرضة لتفاعلات الأكسدة في الهواء ، وتشكيل مركبات الكينون ، خاصة في ظروف درجات الحرارة العالية أو وجود الأكسجين. يحتوي حمض البنزويك على خصائص مؤكسدة ضعيفة ، وعادة ما يحدث تفاعل أكسدة كبير تحت تأثير مؤكسد قوي.

الطريقة التجريبية: معالجة محلول الفينول وحمض البنزويك بمواد مؤكسدة (مثل برمنجنات البوتاسيوم أو الكرومات) على التوالي. سيتغير لون الفينول بسرعة ، مما يدل على منتجات الكينونات الداكنة ، بينما يتفاعل حمض البنزويك ببطء وليس عرضة لتغيرات اللون الواضحة.

الاختلافات في قابلية الذوبان في الماء: قابلية ذوبان الفينول وحمض البنزويك في الماء

هناك أيضا اختلافات واضحة في قابلية الذوبان في الماء من الفينول وحمض البنزويك. يحتوي الفينول على قابلية منخفضة للذوبان في الماء ، ولكن عندما يحتوي على كمية صغيرة من المواد القلوية (مثل محلول هيدروكسيد الصوديوم) ، يمكن أن يتفاعل الفينول مع القواعد لتشكيل ملح الفينول الصوديوم القابل للذوبان في الماء. في المقابل ، فإن قابلية ذوبان حمض البنزويك منخفضة ، ولكن يمكن أن يتفاعل مع القواعد القوية في الماء لإنتاج أملاح بنزوات الصوديوم ، ومحلول الملح المتكون أكثر استقرارًا.

الطريقة التجريبية: أضف كمية متساوية من الفينول وحمض البنزويك إلى الماء بشكل منفصل لمراقبة الاختلافات في قابلية الذوبان. قابلية ذوبان الفينول أقل ، وحمض البنزويك أقل الذوبان. إذا تمت إضافة محلول هيدروكسيد الصوديوم إلى الاثنين ، يمكن أن يشكل الفينول الفينول الصوديوم القابل للذوبان في الماء بسرعة ، بينما ينتج حمض البنزويك بنزوات الصوديوم.

تحليل التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (IR): كيف يمكن تمييزه باستخدام تقنية التحليل الطيفي ؟

تقنية التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء هي طريقة تحليلية شائعة الاستخدام يمكنها تحديد المجموعات الوظيفية للفينول وحمض البنزويك بدقة. في طيف الأشعة تحت الحمراء للفينول ، عادة ما يكون هناك ذروة امتصاص قوية للاهتزاز التلسكوبي-OH في منطقة 3200-3600 cm ، بينما سيكون لحمض البنزويك مجموعة كربونيل واضحة (C = O) ذروة اهتزاز تلسكوبي بالقرب من 1700 سم.

الطريقة التجريبية: إجراء التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء للفينول وحمض البنزويك لمراقبة قمم الامتصاص الفريدة لكل منهما. يحتوي الفينول على ذروة امتصاص هيدروكسيل-OH ، بينما يحتوي حمض البنزويك على ذروة امتصاص كربوكسيل واضحة-C = O.

ملخص: كيف نميز بشكل فعال بين الفينول وحمض البنزويك ؟

من خلال الطرق المذكورة أعلاه ، يمكننا تلخيص بعض النصائح العملية للتمييز بين الفينول وحمض البنزويك:

1. حمضية: حمض البنزويك أكثر حمضية من الفينول ، ويمكن استخدام اختبار شريط اختبار الأس الهيدروجيني كأداة للحكم الأولي.
2. الأكسدة: الفينول أكثر عرضة للأكسدة ويتجلى كمنتج داكن ، في حين أن أكسدة حمض البنزويك بطيئة نسبيًا.
3. قابلية الذوبان: قابلية ذوبان الفينول في الماء منخفضة ، ولكن قابليته للذوبان أفضل في المحاليل القلوية ؛ قابلية ذوبان حمض البنزويك في الماء أقل أيضًا ، لكن قابلية الذوبان أضعف قليلاً من الفينول.
4. طيف الأشعة تحت الحمراء: يتميز الفينول وحمض البنزويك بخصائص طيف الأشعة تحت الحمراء مختلفة ، حيث يحتوي الفينول على قمة-OH وحمض البنزويك له-C = ذروة O.

من خلال الطرق المذكورة أعلاه ، يمكنك بسهولة التمييز بين الفينول وحمض البنزويك في بيئة المختبر ، وتجنب الالتباس وسوء الاستخدام.