¿Cuál es la reacción entre el fenol y el cloruro férrico?

Gracias por el A2A. Sin embargo, no estoy seguro de por qué me hacen esta pregunta a pesar de que otras respuestas ya están bastante completas. Por ejemplo, la respuesta de Ian Miller ofrece una buena explicación de cómo el fenol podría reaccionar con FeCl3.

La solución se vuelve púrpura porque la unión resultante del complejo permite que los electrones sean excitados por ciertas longitudes de onda de luz. En química, esto tiene algo que ver con el HOMO y el LUMO. No estoy completamente familiarizado con este concepto, pero responderé lo que pueda aquí.

La formación del complejo cambia esencialmente los niveles de energía de algunos de estos electrones. Esto hace que estos electrones puedan absorber ciertas longitudes de onda de luz que corresponden a la brecha de energía entre su nivel actual y el siguiente nivel al que pueden excitarse. En otras palabras, la absorción de esa longitud de onda de luz permite que estos electrones sean promovidos a un estado de mayor energía, también conocido como el estado “excitado”.

Cuando se absorbe esta longitud de onda de luz, el complejo aparece en un color que es complementario a esta longitud de onda. En el caso de FeCl3 y fenol, esta suele ser una coloración violeta.

Tenga en cuenta que los metales de transición a menudo aparecen coloreados debido a la existencia de estos orbitales d bajos, lo que permite que los electrones sean excitados fácilmente por ciertas longitudes de onda de luz visible. Relacionado con este concepto de absorción de ciertas longitudes de onda de luz visible sería el de fluorescencia, pero no entraré en eso aquí.

Los compuestos de coordinación en muchos casos sufren reacciones de intercambio de ligando o reacciones ácido-base. Los intercambios de ligando provocan un cambio de color, mientras que las reacciones ácido-base producen precipitación y neutralización. Tanto el fenol como el cloruro férrico son ácidos relativamente fuertes. El resultado de la reacción sería una solución púrpura formada debido a la unión del complejo que permite que los electrones se exciten por las longitudes de onda de la luz.

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Los conceptos importantes a tener en cuenta son que los compuestos de coordinación (al menos en situaciones como esta) sufrirán reacciones ácido-base o reacciones de intercambio de ligandos. Las reacciones ácido-base dan como resultado la neutralización y un precipitado, los intercambios de ligando provocan un cambio de color. El fenol es un ácido relativamente fuerte (al menos más fuerte que el alcohol), y también lo es el cloruro férrico. Tuve que mirar alrededor, pero esta página dice en la parte inferior que todos los compuestos que contienen oxígeno actúan como bases en presencia de ácidos de Lewis (como el cloruro férrico).

3ArOH + FeCl3⟶Fe (OAr) 3 + 3HCl [matemática] 3ArOH + FeClX3⟶Fe (OAr) X3 + 3HCl [/ matemática] es la reacción ácido-base, y obtienes una sal de fenolato férrico como precipitado.

6ArOH + FeCl3⟶ [Fe (OAr) 6] 3− + 3H ++ 3HCl [matemático] 6ArOH + FeClX3⟶ [Fe (OAr) X6] X3− + 3HX ++ 3HCl [/ matemático] es el intercambio de ligando. No es inmediatamente obvio, pero puedes reescribir las dos reacciones de una manera diferente y queda claro.

3ArOH + [Fe (H2O) 6] 3 + ⟶Fe (H2O) 3 (OAr) 3 + 3HCl [matemáticas] 3ArOH + [Fe (HX2O) X6] X3 + ⟶Fe (HX2O) X3 (OAr) X3 + 3HCl [/ matemáticas]

6ArOH + [Fe (H2O) 6] 3 + ⟶ [Fe (OAr) 6] 3− + 6H2O + 3H ++ 3HCl [matemática] 6ArOH + [Fe (HX2O) X6] X3 + ⟶ [Fe (OAr) X6] X3− + 6HX2O + 3HX ++ 3HCl [/ matemáticas]

Esos tres iones H + [matemáticos] HX + [/ matemáticos] son ​​del exceso de fenol. El intercambio de ligandos ocurre solo cuando el fenol está en exceso y se pueden reemplazar más moléculas de agua, haciendo que el compuesto de hierro sea iónico y soluble nuevamente.

Entonces, dependiendo del contexto, verá el que tiene tres o el que tiene seis. Ambos son correctos, pero [Fe (OC6H5) 6] 3− [matemáticas] [Fe (OCX6HX5) X6] X3 – [/ matemáticas] es el nuevo complejo y Fe (OAr) 3 [matemáticas] Fe (OAr) X3 [/ matemáticas] es un producto intermedio.

Aquí hay otra respuesta: ¿Cuál es el producto de la reacción química entre el fenol y el cloruro férrico?

Jagjit

La prueba de cloruro férrico es una prueba colorimétrica tradicional para fenoles, la concentración es FeCl3 + 6 C6H5OH === H3 [Fe (C6H5O) 6] + 3 HCl

El fenol ( http://www.guidechem.com/cas-108 …) generalmente producirá un dramático color púrpura, azul, rojo o verde como una indicación de una prueba positiva. También es importante comprender que no todos los fenoles darán un resultado positivo en presencia del reactivo FeCl3. Un buen ejemplo de esto es en fenoles altamente impedidos que no producen pruebas positivas.

El ligando complejo tiene color púrpura.

El fenol reacciona con cloruro férrico neutro acuoso para formar un complejo de fenóxido férrico, que es de color violeta. Esta reacción se utiliza para distinguir los fenoles de los alcoholes.

El cloruro férrico forma un complejo con el fenol, siempre que ambos estén muy diluidos, y el complejo, al ser un compuesto de transferencia de carga, da una señal espectral muy fuerte en lo visible, por lo tanto, actúa como una prueba de color para los fenoles.

fuente de imagen: Google

Sucede así:

ArOH + FeCl3 =} (Fe (OAr) 6) 3- + 3H + + 3Cl-

El fenol reacciona con el cloruro férrico para formar un complejo púrpura (el primer producto anterior) … los iones fenóxido forman enlaces coordinados con el ion Fe3 +, mientras que el hidrógeno del fenol permanece en forma iónica con el ion cloruro. Sin embargo, no estoy seguro de si el producto final es H + y Cl- o H + y HCl … pero eso no parece demasiado importante aquí.

La mayoría de las reacciones químicas ocurren para formar un compuesto o molécula.
Por ejemplo, el sodio y el cloro reaccionan para crear cloruro de sodio o sal de mesa simple.
La molécula o compuesto que ha creado al hacer reaccionar los reactivos.
absorbe todos los colores de luz excepto el azul y el rojo (morado).

Las moléculas aún contienen los mismos átomos desde el principio.
Por ejemplo, H2O era originalmente dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno.
Si identifica los dos compuestos con los que comenzó, el compuesto resultante contendrá los mismos átomos.
Puede escribir esto como una ecuación: como ejemplo para el agua es:

2H + O = H2O

Buena suerte.