苯酚为什么叫石炭酸(为什么苯酚钠和CO2反应只能生成NaHCO3?)

为何苯酚钠与二氧化碳反应只能生成碳酸氢钠,而不能生成碳酸钠呢?我们可以通过探讨苯酚和碳酸溶液的电离平衡来解答这个问题。
让我们了解一下苯酚在水中的电离平衡。其电离方程式为:
C6H5-OH+H2O=(可逆)C6H5-O-+H3O+。它的电离常数K为1.2810^-10,这说明苯酚的酸性比较弱。
接下来是碳酸的电离平衡。碳酸的电离分为两级,第一级电离方程式为:H2CO3=(可逆)H++HCO3-,其电离常数K1为4.310^-7。第二级电离方程式为HCO3-=(可逆)H++CO32-,其电离常数K2为5.610^-11。从数据可以看出,碳酸的酸性相对较弱。
通过对比苯酚和碳酸的电离常数,我们可以得出以下结论:
1. 苯酚和碳酸的酸性都很弱。
2. 碳酸的第一级电离常数大于苯酚的,意味着苯酚的酸性比碳酸还要弱。这也解释了为什么苯酚不能使某些指示剂变色。
3. 碳酸的第二级电离常数比苯酚的小,说明在此条件下,碳酸的二级电离会受到抑制,也就是说体系中存在大量的HCO3-离子。
根据酸性强弱关系,我们可以得出:H2CO3的酸性>苯酚的酸性>HCO3-的酸性。这意味着当碳酸与苯酚钠反应时,碳酸只能发生一级电离,生成HCO3-离子,而无法生成CO32-离子。当向苯酚钠溶液中通入二氧化碳时,只能生成碳酸氢钠,反应方程式为:C6H5-ONa+CO2+H2O→C6H5-OH+NaHCO3。
