Explicación:

* Activación del anillo aromático: El grupo hidroxilo (-OH) en el fenol es un grupo fuertemente activador, lo que significa que aumenta la densidad electrónica del anillo aromático. Esto hace que el anillo sea más susceptible al ataque electrofílico, como la nitración.

* Estabilización de resonancia: El par solitario de electrones en el átomo de oxígeno en el fenol puede delocalizarse en el anillo aromático, creando estructuras de resonancia. Estas estructuras de resonancia estabilizan la carbocatión intermedia formada durante la nitración, lo que hace que la reacción sea más favorable.

Mecanismo de nitración:

La nitración implica el ataque electrofílico de un ion nitronium (NO2+) en el anillo aromático. La naturaleza activadora del grupo hidroxilo en el fenol hace que el anillo sea más rico en electrones, atrayendo el electrofilo más fácilmente.

Comparación con tolueno:

El tolueno tiene un grupo metilo (-CH3), que es un grupo de activación débil. Si bien el grupo metilo aumenta la densidad electrónica del anillo, su efecto es mucho menos pronunciado que el del grupo hidroxilo en el fenol.

Conclusión:

Debido al fuerte efecto activador del grupo hidroxilo y la estabilización de resonancia, el fenol se nitre mucho más rápido que el tolueno.