Sản phẩm tạo thành khi cho Toluen phản ứng với HNO3 đặc dư có xúc tác H2SO4 đặc là?

VnDoc xin giới thiệu bài Sản phẩm tạo thành khi cho Toluen phản ứng với HNO3 đặc dư có xúc tác H2SO4 đặc là? được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 11. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Sản phẩm tạo thành khi cho Toluen phản ứng với HNO₃ đặc dư có xúc tác H₂SO₄ đặc là?

1. 2,3,4-trinitroluen
2. o-nitrotoluen và m-nitrotoluen
3. 2,4,6-nitrotoluen (TNT)
4. m-nitrotoluen và p-nitrotoluen

Lời giải:

Đáp án đúng: C. 2,4,6-nitrotoluen (TNT)

1. Toluen là gì?

Toluen (toluene) là một chất lỏng không màu, không tan trong nước với mùi liên quan đến chất pha loãng sơn. Toluen là một hydrocacbon thơm chủ yếu được sử dụng làm nguyên liệu công nghiệp và dung môi. Toluen có công thức hóa học là C₇H₈ (C₆H₅CH₃). Nó là một dẫn xuất benzen thay thế đơn chất, bao gồm một nhóm CH₃ gắn liền với một nhóm phenyl. Vì vậy Toluen còn được gọi là methylbenzene.

2. Tính chất của Toluen

2.1 Tính chất vật lý của Toluen

- Toluene là chất lỏng có tính khúc xạ, không tan trong cồn, ether, acetone và hầu hết các loại dung môi khác và ít tan trong nước độ hòa tan trong nước của nó ở 16 độ C là 0.047g/100ml còn ở 150 độ C là 0.04g/100ml.

- Toluen được phát hiện lần đầu khi điều chế khí than từ nhựa thông và là dung môi có ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp.

- Dung môi Toluen rất dễ cháy

- Khối lượng phân tử của dung môi Toluen là 92.14 g/mol.

- Tỷ trọng và pha của Toluen 0,8669 g/cm³, lỏng

- Độ hoà tan trong nước của Toluen là 0,053 g/100 mL (20-25°C).

- Nhiệt độ nóng chảy của Toluen là −93 độ C (180 K)/(-135,4°F)

- Nhiệt độ sôi của Toluen là 110.6 độ C.

- Nhiệt độ tới hạn của Toluen là 320 độ C.

2.2 Tính chất hóa học của Toluen

Dung môi Toluen là hợp chất thuộc dãy đồng đẳng của benzen nên nó có mùi thơm ngọt giống benzen. Cũng vì thế nên tính chất hóa học của toluen cũng tương tự như benzen:

+ Toluen phản ứng với khí Clo tạo thành diclometan và axit HCl.

+ Tham gia phản ứng với brom khan cho ra brom toluen và axit HBr.

+ Toluen phản ứng oxy hóa với nhóm metyl.

+ Toluen phản ứng với nitro hóa tạo ra nitrotoluen và nước.

+ Toluen phản ứng cộng với H₂ tạo ra metylxiclohexan.

3. Các cách điều chế Toluen hiện nay

- Do Toluen là chất thuộc dãy đồng đẳng của benzen nên có thể điều chế Toluen bằng cách cho benzen tác dụng với CH3Cl xúc tác AlCl3 hay acid lewis tạo ra toluen và axit HCl.

- Phương trình hóa học minh họa: C₆H₆ + Cl-CH₃ → CH₃– C₆H₅ + HCl (xúc tác AlCl₃ hoặc FeCl₃)

- Hoặc cho benzen tác dụng với Clo tạo ra C₆H₅Cl và axit HCl. Sau đó tiếp tục cho C₆H₅Cl mới tạo thành tác dụng với CH₃Cl và Na sẽ tạo ra toluen.

- Phương trình hóa học minh họa:

C₆H₆ + Cl₂ → C₆H₅Cl + HCl

C₆H₅Cl + CH₃Cl + 2Na→ C₇H₈ + 2NaCl

- Ngoài ra, người ta dùng phương pháp chưng cất dầu mỏ hoặc than đá để tạo ra dung môi toluen trong sản xuất công nghiệp.

- Trong ba cách điều chế trên thì điều chế benzen ra Toluen là phương pháp đơn giản và ngắn nhất, nhưng đòi hỏi phải có nguyên liệu là benzen. Xét về mặt kinh tế thì phương pháp này không áp dụng cho sản xuất mà chủ yếu sử dụng trong nghiên cứu.

- Trong công nghiệp thì điều chế Toluen nên chọn phương pháp chưng cất dầu mỏ và than đá, vừa tận dụng được nguồn tài nguyên thiên nhiên vừa sản xuất với số lượng lớn giảm thiểu chi phí sản xuất.

4. Ứng dụng của Toluen trong công nghiệp

- Dung môi Toluen thường được sử dụng trong sản xuất sơn, cao su, sơn mài, keo dán và chất kết dính vì nó có thể giúp làm khô, hòa tan và làm loãng các chất khác.

- Toluene ứng dụng khi cần khả năng hoà tan và độ bay hơi cao.

- Là một thành phần của sơn nhiều loại sơn bề mặt (Sơn xe hơi, đồ gia dụng nội thất, sơn tàu và sơn quét…). Ngoài ra còn được ứng dụng trong sản xuất nhựa tổng hợp và là một thành phần phần trong các chất tẩy rửa.

- Được ứng dụng trong sản xuất keo dán và các sản phẩm cùng loại nhờ có khả năng hoà tan mạnh mẽ.

- Dùng làm phụ gia cho nhiên liệu (làm chất mang và cải thiện chỉ số octane…)

- Ngoài ra còn sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm, y khoa, nước hoa…

- Một phần Toluen còn được ứng dụng như chất tẩy rửa, dùng để sản xuất thuốc nhuộm và điều chế thuốc nổ TNT cũng như sản xuất mực in.

5. Hóa chất Toluen có độc không?

- Toluene chính là đồng đẳng của Benzen, có cấu tạo và tính chất hóa học tương đồng với Benzen. Vì vậy, Toluene khá độc và chúng ta không nên tiếp xúc trực tiếp.

- Khi tiếp xúc với Benzen và các đồng đẳng như hóa chất Toluene, người tiếp xúc sẽ bị đau đầu, chóng mặt, buồn nôn lẫn lộn, mất ý thức, hôn mê, mất trí nhớ; Viêm phổi; Bỏng, viêm kết mạc, giác mạc, mù màu; Viêm gan nhiễm độc; Viêm cầu thận; Tổn thương tim mạch; Ảnh hưởng đến hệ sinh sản;…

- Nếu không may hít phải Toluen thì có thể gây đau đầu, ngủ gật, vô thức, ảnh hưởng đến trung tâm thần kinh, hỏng não và có thể gây chết. Nếu nuốt phải thì cũng cực kỳ nguy hiểm. Vì vậy, khi sử dụng hóa chất này cần phải cẩn thận và áp dụng những cách bảo quản theo quy trình nghiêm ngặt.

6. Hướng dẫn sử dụng Toluen an toàn

Cần trang bị đồ bảo hộ khi tiếp xúc với hóa chất Toluen:

+ Bảo quản Toluen phải được để trong kho, có mái che đậy và tránh những nơi có nhiệt độ cao trên 500^oC, tránh những nơi gần nguồn nhiệt để tránh gây hoả hoạn, cháy nổ.

+ Khi tiếp xúc với Toluen cần trang bị đồ bảo hộ như mang khẩu trang, bao tay ủng hộ, đồ bảo hộ, mắt kính.

+ Khi xảy ra sự cố tiếp xúc với Toluen thì phải rửa bằng nhiều nước cho đến khi sự kích thích dịu đi.

-------------------------------------------

Như vậy VnDoc đã giới thiệu các bạn tài liệu Sản phẩm tạo thành khi cho Toluen phản ứng với HNO3 đặc dư có xúc tác H2SO4 đặc là? Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu: Giải bài tập Hóa học lớp 11, Giải SBT Hóa Học 11, Trắc nghiệm Hóa học 11, Tài liệu học tập lớp 11