Химия
8 класс
Вопрос
При взаимодействии алкенов с подкисленным раствором перманганата калия при нагревании происходит расщепление двойной связи. Установите количественную зависимость мольного соотношения перманганата и олефина от строения углеводорода. Проведите общий анализ и проиллюстрируйте полученный результат на примере окисления изомерных алкенов состава C5H10.
Ответ
В зависимости от числа атомов водорода и алкильных групп у двойной связи возможны: шесть типов протекания реакции (более глубоким окислением кетонов пренебрегаем):
R2C=CR2[O]→2R2CO;
R2C=CHR[O]→R2CO+RCOOH;
R2C=CH2[O]→R2CO+CO2;
RCH=CHR[O]→2RCOOH;
RCH=CH2[O]→2RCOOH+CO2;
CH2=CH2[O]→2CO2.
Мольное соотношение перманганата и олефина определяется строением алкена и может быть установлено с помощью метода электронно-ионного баланса.
Восстановление:
MnO−4+8H++5ˉe→Mn2++4H2O.
Окисление:
R2C=CR2+2H2O−4ˉe→2R2CO+4H+;
R2C=CHR+3H2O−6ˉe→R2CO+RCOOH+6H+;
R2C=CH2+3H2O−8ˉe→R2CO+CO2+8H+;
RCH=CHR+4H2O−8ˉe→2RCOOH+8H+;
RCH=CH2+4H2O−10ˉe→RCOOH+CO2+10H+;
CH2=CH2+2H2O−12ˉe→2CO2+12H+.
Изомерные олефины C5H10 будут реагировать с различным количеством KMnO4:
изомеры C5H10 n(KMnO4)/n(изомера)
CH3CH2CH2CH=CH2 2/1
(CH3)2CHCH=CH2 2/1
CH3CH2C(CH3)=CH2 8/5
CH3CH2CH=CHCH3 8/5
(CH3)2C=CHCH3 6/5