II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Vận dụng 1: Trên nhãn của chai chứa benzene trong phòng thí nghiệm thường có một số biểu tượng sau:

Cho biết cần chú ý gì khi sử dụng benzene.

III. TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Các phản ứng ở vòng benzene

Thí nghiệm 1: Nitro hoá benzene

Cho từ từ 2 mL dung dịch sulfuric acid đặc vào ống nghiệm đã chứa sẵn 1,5 mL dung dịch nitric acid đặc và làm lạnh trong chậu nước đá để tạo hỗn hợp nitro hóa. Nhỏ tiếp từ từ 1 mL benzene vào ống nghiệm và lắc ống nghiệm trong 6 đến 10 phút. Sau đó, rót từ từ hỗn hợp trong ống nghiệm vào cốc chứa 20 đến 30 mL nước lạnh (khoảng 0 – 10°C). Dùng đũa thuỷ tinh khuấy đều hỗn hợp rồi để yên. Quan sát màu của chất lỏng ở đáy cốc.

Yêu cầu: Viết phương trình hoá học của phản ứng đã xảy ra và cho biết nitrobenzene có tan trong nước không.

Thí nghiệm 2: Chlorine hóa benzene

Cho 5 mL benzene vào bình tam giác 150 mL, sau đó dẫn một lượng nhỏ khí chlorine vào bình. Đậy kín nắp bình rồi đưa ra ngoài ánh nắng. Trong bình xuất hiện khói trắng và trên thành bình thấy xuất hiện một lớp bột 1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane màu trắng.

Yêu cầu: Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra và cho biết phản ứng chlorine hóa benzene xảy ra thuận lợi trong điều kiện nào. Vì sao hiện nay 1,2,3,4,5,6-hexachlorocyclohexane không còn được sử dụng làm thuốc trừ sâu trong nông nghiệp?

2. Các phản ứng khác

Thí nghiệm 3: Oxi hóa toluen bằng potassium permanganate

Chuẩn bị: Benzene, toluene, dung dịch KMnO₄ 0,1 M, ống nghiệm, kẹp ống nghiệm, đèn cồn.

Tiến hành: Cho vào hai ống nghiệm, mỗi ống khoảng 2 mL dung dịch KMnO₄ 0,1 M. Thêm vào ống nghiệm thứ nhất khoảng 1 mL toluene và vào ống nghiệm thứ hai khoảng 1 mL benzene. Lắc đều các ống nghiệm, sau đó kẹp các ống nghiệm rồi lần lượt đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn trong khoảng 3 phút (vừa đun vừa lắc đều).

Yêu cầu: Quan sát, nhận xét hiện tượng xảy ra; viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra (nếu có) để giải thích.

Chú ý an toàn: Benzene và toluene có tính độc.

IV. ĐIỀU CHẾ VÀ ỨNG DỤNG

BÀI TẬP

Bài 1: Cho các chất có công thức sau:

Trong các chất trên, những chất là sản phẩm chính khi cho toluene tác dụng với chlorine trong điều kiện đun nóng và có mặt FeCl₂ là

A. (1) và (2).

B. (2) và (3).

C. (1) và (4).

D. (2) và (4).

Bài 3: Theo Data Bridge Market Research, trong giai đoạn 2021 – 2028, tốc độ tăng trưởng thương mại của chlorotoluene (bao gồm các đồng phân khác nhau) dự đoán vào khoảng 6,2% hằng năm và có thể sẽ đạt đến 3 654,7 triệu USD vào năm 2028. Chlorotoluene được sử dụng trong các lĩnh vực hoá dược, hoá nông, polymer, dệt,... và được điều chế bằng phản ứng giữa chlorine và toluene. Viết phương trình hoá học và nêu rõ điều kiện của phản ứng trên.

Bài 5: Terephthalic acid (p-HOOCC₆H₄COOH) là nguyên liệu để sản xuất poly (ethylene terephthalate) (PET, một loại polymer quan trọng được sử dụng làm sợi dệt và chai nhựa,...). Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế terephthalic acid từ p-xylene.