페놀과 벤조산을 구별하는 방법?

페놀과 벤조산은 화학, 제약, 살충제 및 기타 산업에서 널리 사용되는 화학 구조가 다른 두 가지 화합물입니다. 그들의 이름과 일부 속성은 혼란 스러울 수 있지만 간단한 화학 테스트 및 방법으로 쉽게 구별 할 수 있습니다. 이 기사에서는 페놀과 벤조산을 구별하는 방법을 자세히 설명하고 일반적인 식별 기술을 제공합니다.

페놀 및 벤조산 기본 화학 구조

우리는 페놀과 벤조산의 기본 화학 구조 차이를 이해해야합니다.

• 페놀: 페놀 (C≤H≤OH) 은 벤젠 고리 (C≤H≡I) 와 히드록실기 (OH) 로 이루어진 화합물이다. 페놀 분자의 수산기는 페놀을 산성으로 만들지 만 산도는 벤조산보다 훨씬 약합니다.

• 벤조산: 벤조산 (C-HYCOOH) 은 벤젠 고리 및 카르복실기 (COOH) 로 이루어진 유기산이다. 카르복실 기의 존재는 벤조산을 더 산성으로 만들고 물에서 수소 이온을 더 분명하게 방출 할 수 있습니다.

두 분자 모두 벤젠 고리를 함유하고 있지만, 그 작용기는 화학적 특성이 크게 다릅니다.

산-염기 차이: 산에서 판단하는 방법?

페놀과 벤조산의 구별은 먼저 산도와 염기성으로 판단 할 수 있습니다. 페놀은 또한 물과 반응 할 수 있지만 벤조산보다 산성이 훨씬 적습니다. 벤조산은 물에서 해리되어 수소 이온을 방출하여 강한 산도를 나타낼 수 있다.

실험 방법: 둘 모두의 수용액을 pH 종이로 시험하였다. 벤조산 용액은 명백한 산도 (낮은 pH 값) 를 보인 반면, 페놀 용액의 pH 값은 더 높아서 중성 또는 약한 산도를 보였다.

산화 반응: 페놀 및 벤조산 차이

페놀과 벤조산의 산화 특성도 다릅니다. 페놀은 공기 중에서 쉽게 산화되어 퀴논을 형성하며, 특히 고온에서 또는 산소의 존재하에 형성된다. 벤조산의 산화는 약하며, 강한 산화제의 작용하에 상당한 산화 반응이 일어난다.

실험 방법: 페놀 및 벤조산 용액을 각각 산화제 (예: 과망간산 칼륨 또는 크롬산염) 로 처리한다. 페놀은 색이 빠르게 변하여 어두운 퀴논 제품을 나타내며 벤조산은 반응이 느리며 명백한 색상 변화가 나타나지 않습니다.

물 용해도 차이: 물 용해도에 있는 페놀과 벤조산

또한 페놀과 벤조산의 수용성에도 상당한 차이가 있다. 페놀은 물에 대한 용해도가 낮지 만 소량의 알칼리성 물질 (예: 수산화나트륨 용액) 이있는 경우 페놀은 알칼리와 반응하여 수용성 페놀 나트륨 염을 형성 할 수 있습니다. 대조적으로, 벤조산은 낮은 용해도를 갖지만, 물에서 강한 알칼리와 반응하여 벤조산 나트륨 염을 형성할 수 있고, 형성된 염 용액은 더 안정하다.

실험 방법: 동일한 양의 페놀과 벤조산을 물에 첨가하고, 용해도 차이가 관찰되었다. 페놀은 덜 용해되고 벤조산은 덜 용해된다. 수산화나트륨 용액이 둘에 첨가되면, 페놀은 비교적 빠르게 수용성 나트륨 페놀레이트를 형성할 수 있는 반면, 벤조산은 나트륨 벤조에이트를 생성한다.

적외선 분광법 (IR) 분석: 분광법을 사용하여 구별하는 방법?

적외선 분광법은 페놀과 벤조산의 작용기를 정확하게 식별 할 수있는 일반적으로 사용되는 분석 방법입니다. 페놀의 적외선 스펙트럼에서, 강한-OH 스트레칭 진동 흡수 피크는 일반적으로 3200-3600 ㎝ 영역에 나타나는 반면, 벤조산은 1700 ㎝ 근처에서 진동 피크를 신장시키는 별개의 카르보닐 (C = O) 을 갖는다.

실험 방법: 페놀 및 벤조산을 적외선 분광법으로 분석하고, 이들의 독특한 흡수 피크를 관찰하였다. 페놀은 히드록실-OH 흡수 피크를 갖는 반면, 벤조산은 투명한 카르복실-C = O 흡수 피크를 갖는다.

요약: 페놀과 벤조산을 효과적으로 구별하는 방법?

위의 방법을 통해 페놀과 벤조산을 구별하는 실용적인 기술을 요약 할 수 있습니다.

1. 산성: 페놀보다 벤조산 더 많은 산, pH 종이 시험을 예비 판단 도구로 사용할 수 있습니다.
2. 산화: 페놀은 더 쉽게 산화되어 어두운 생성물을 나타내며 벤조산 산화는 상대적으로 느립니다.
3. 용해도: 수용성 페놀은 낮지 만 알칼리성 용액에서는 용해도가 더 좋습니다. 용해도 벤조산도 낮지 만 페놀의 용해도는 약간 약합니다.
4. 적외선스펙트럼: 페놀 및 벤조산 IR 스펙트럼 특성은 상이하고, 페놀은-OH 피크를 가지며, 벤조산은-C = O 피크를 갖는다.

위의 방법을 사용하면 실험실 환경에서 페놀과 벤조산을 쉽게 구분할 수 있으며 혼란과 오용을 피할 수 있습니다.