7. Используйте дополнительную информацию, страница 70 - гдз по химии 10 класс учебник Габриелян, Остроумов

Решение

1. Описание физических свойств фенола

Фенол (гидроксибензол, карболовая кислота) с химической формулой $C_6H_5OH$ является одним из простейших представителей класса фенолов. Его физические свойства следующие:

Агрегатное состояние: при стандартных условиях фенол — это твёрдое вещество, представляющее собой бесцветные игольчатые кристаллы.

Цвет и запах: чистый фенол бесцветен. Однако при хранении на воздухе и под действием света он постепенно окисляется, приобретая розоватый или красный оттенок. Обладает характерным резким, сладковатым запахом (иногда описываемым как "запах гуаши" или "карболовый").

Температура плавления: $t_{пл} = 40,5 \text{ °C}$.

Температура кипения: $t_{кип} = 181,7 \text{ °C}$.

Плотность: $\rho = 1,07 \text{ г/см}^3$ (при $20 \text{ °C}$).

Растворимость: фенол имеет ограниченную растворимость в холодной воде, но она значительно возрастает с повышением температуры. При температуре выше $65,3 \text{ °C}$ фенол и вода смешиваются в любых пропорциях. Он хорошо растворим в большинстве органических растворителей (спиртах, эфирах, ацетоне) и в водных растворах щелочей (с образованием солей — фенолятов).

Прочие свойства: фенол — летучее вещество. Он токсичен и является едким веществом, вызывающим сильные химические ожоги при контакте с кожей.

Ответ: Фенол — это бесцветное кристаллическое вещество с характерным резким запахом, плавящееся при $40,5 \text{ °C}$ и кипящее при $181,7 \text{ °C}$. Он ограниченно растворим в холодной воде, но его растворимость сильно увеличивается с температурой. Фенол хорошо растворяется в органических растворителях и растворах щелочей, является токсичным и едким.

2. Данные о растворимости фенола в воде

Растворимость фенола в воде сильно зависит от температуры. Ниже представлена таблица данных, показывающая, сколько граммов фенола может раствориться в 100 граммах воды при различных температурах.

Температура $65,3 \text{ °C}$ называется верхней критической температурой растворения для системы фенол-вода. Выше этого значения фенол и вода становятся взаимно растворимыми в любых отношениях.

Ответ: Растворимость фенола в воде увеличивается с ростом температуры: от $6,7$ г/100 г H₂O при $0-10 \text{ °C}$ до $25,0$ г/100 г H₂O при $60 \text{ °C}$. При температуре выше $65,3 \text{ °C}$ фенол и вода смешиваются неограниченно.

3. График температурной зависимости растворимости фенола в воде

На основе приведенных выше данных построен график зависимости растворимости фенола (S) от температуры (T). Такой график называется кривой растворимости.

График показывает, что кривая растворимости является восходящей. Рост растворимости сначала умеренный, но становится все более резким по мере приближения к верхней критической температуре ($65,3 \text{ °C}$, на графике отмечена пунктирной линией), после которой два компонента смешиваются в любых пропорциях.

Ответ: График зависимости растворимости фенола в воде от температуры представляет собой восходящую кривую, демонстрирующую медленный рост растворимости при низких температурах и его резкое ускорение при приближении к критической температуре $65,3 \text{ °C}$.