Уравнение бутена 2 с перманганатом калия в кислой среде (6 видео)

Окислительно-восстановительные реакции: теория, методика и практика (стр. 3 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4

5 С 4 H8+ 10KMnO4 + 15H2SO4 à 5CO2 + 5C3H6O2 + 10MnSO4+ 5 K2SO4 + 20H2O

Рассмотрим окисление бутена -2 перманганатом калия в щелочной среде.

Щелочное окисление алкенов протекает также энергично, как и при кислотном их окислении, расщепляя не только π-, но и σ- связи, образуя соли карбоновых кислот. Степень окисления марганца, как окислителя, понижается до +6, образуя соль манганат калия

СН 3 — CH = CH–CH3 +KMnO4 + КОН à CH3–COO К + K2MnO4+ H2O

Запишем уравнение реакции в молекулярной форме, расставим степень окисления у окислителя и восстановителя (можно у каждого элемента) и подберём коэффициенты методом электронного баланса:

С4-2 H 8 + KMn +7 O 4 + КОН à C 2 0 H 3 O 2 К + K 2 Mn +6 O 4 + H 2 O

Составим электронный баланс:

восстановитель 4С -2 -8 e à 4 C 0 8 1

окислитель Mn +7 + 1 e à Mn +6 1 8

4 C -2 + 8 Mn +7 à 4 C 0 + 8 Mn +6

Запишем уравнение реакции с учётом коэффициентов:

С4 H 8 + 8 KMnO 4 + 10 КОН à 2 C 2 H 3 O 2 К + 8 K 2 MnO 4 + 6 H 2 O

Запишем уравнение реакции в ионной форме и подберём коэффициенты методом электронного- ионного баланса:

С 4 H80 + K+ + MnO4- + K+ + OH — à C2H3O2- + K+ + 2K++ MnO42- + H2O0

Восстановитель С4 H 8 0 + 10 OH — — 8 e à 2 C 2 H 3 O 2 — + 6 H 2 O 0 8 1

Окислитель MnO 4 — +1 e à MnO 4 2- 1 8

С 4 H80 + 10 OH — +8 MnO4- à 2C2H3O2- +6H2O0 + 8MnO42-

Добавим противоположные ионы: к перманганат — иону — катионы калия, к гидроксианионам – катионы калия, ацетат — иону – ионы калия, к манганат-иону — катионы калия

С4 H 8 0 + +8 MnO 4 — + 10 О H — à 2 C 2 H 3 O 2 — + 6 H 2 O 0 +8 MnO 4 2-

8 K + + 10 К+ à 2К+ 16 K +

Запишем уравнение реакции с учётом коэффициентов:

С4 H 8 + 8 KMnO 4 + 10 КОН à 2 C 2 H 3 O 2 К + 8 K 2 MnO 4 + 6 H 2 O

Задания с решениями.

Решение заданий части С1 ЕГЭ 2009 года

С1. Задание. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:

определите окислитель и восстановитель.

1) Определим степень окисления у каждого элемента в веществах

H 2 + S -2 + Cl 2 0 +… à … + H + Cl –

2) Сера в сероводороде является восстановителем, следовательно, степень окисления у восстановителя должна повыситься до максимальной +6, так как окислитель хлор сильный; у хлора, как окислителя степень окисления должна понизиться до -1, что имеем в продуктах реакции ( H + Cl – )

3) Реагирующее вещество сероводород – кислота, следовательно, в продуктах реакции должна быть кислота, где степень окисления +6,- это серная кислота.

4) Составляем электронный баланс:

Восстановитель: S -2 -8 e à S +6 1

Окислитель : Cl20 +2e à 2Cl — 4

S -2 + 4 Cl 2 0 à S +6 + 8 Cl —

Или электронно — ионный баланс:

Восстановитель: S 2- + 4 H 2 O -8 e à SO 4 2- + 8 H + 1

Окислитель : Cl20 +2e à 2Cl — 4

S2- + 4Cl20 + 4H2O à 8Cl- + 8H++ SO42-

(Добавляем противоионы: к сульфид-иону – 2 катионы водорода, к сульфат — иону — 2 катионы водорода)

5) Записываем уравнение реакции с учётом коэффициентов:

H 2 S + 4 Cl 2 + 4 H 2 O à H 2 SO 4 + 8 HCl

Окислительные свойства пероксида водорода.

2. Нейтральная среда.

1. 2 KI + H 2 O 2 à I 2 + 2 KOH

H2O2 + 2 ē à 2OH — 1

2I — + H2O2 à I2+ 2OH —

Практическая часть. Задания ЕГЭ — 2007 г.

1) Обе частицы содержат атом азота в одинаковой степени окисления:

10) С12 + КОН t à

11) Н2 O 2 + АиС1з +. à Аи+.

12) К I + КМп O 4 + Н2 SO 4 à М nSO4 + .

13) КМ nO 4 + . + КОН à К2Мп O 4 + К NO3 +.

14) Н2 SO 4 + FeS2 à

15) Н NO 2 + Н I à N О + I 2 +.

16) Н NO 2 + С12 +. à Н NO 3 + НС lO4

17) К NO2 + FeSO4 + Н 2 SO4 à NO + F е 2 (SO4)3 + К 2 SO4 + .

18) NaNO 2 + КМп O 4 + . à N а N Оз + М nSO 4 + К2 SO 4

Окисление органических веществ.

1 . A лкенов.
1) СН2=СН2 + КМп O 4 + Н2 O à . + СН2 O Н-СН2 O Н + .

2) СН2 = СН2 + КМп O 4 + Н2 SO 4 à С O 2 +. + . + Н2 O

3) Н3С — СН = СН2 + КМп O 4 + ….. à К2 SO 4 +. + С O 2 + . + СН3СООН

1) НС≡ СН + КМ nO 4 + Н2 O à . + КОН + НООС-СООН

2) CH3 — C≡CH + КМ nO4 +….. à CH3COOK + K2CO3 + ….+….

1) СНз — СН2ОН + КМп O 4 à М nO 2 + КОН + СН3 СОН + ….

2) СН3ОН + КМп O 4 + Н2 SO 4 à H СНО + . + Мп S 04 +.

1) С6Н12 O 6 + КМп O 4 + Н2 SO 4 à С O 2 +. + Н2О +.

5.Аренов.
1) С7Н8 + КМп O 4 + Н2 SO 4 à С7Н6 O 2 +. + Н2 O +.

2) С8Н10 + К2Мп O 4 + Н2 SO 4 à С6Н5СООН +….. + Н2 O + . + С02

3) С7Н8 + КМп O 4 + …. à С6Н5СОО K +……. Н2 O + . .

Содержание

Химические свойства алкенов
Химические свойства алкенов
1. Реакции присоединения
1.1. Гидрирование
1.2. Галогенирование алкенов
1.3. Гидрогалогенирование алкенов
1.4. Гидратация
1.5. Полимеризация
2. Окисление алкенов
2.1. Каталитическое окисление
2.2. Мягкое окисление
2.2. Жесткое окисление
2.3. Горение алкенов
3. Замещение в боковой цепи
4. Изомеризация алкенов
Acetyl
📺 Видео

Видео:Самые сложные ОВР с перманганатом калия | Химия ЕГЭ 2023 | УмскулСкачать

Химические свойства алкенов

Алкены – это непредельные (ненасыщенные) нециклические углеводороды, в молекулах которых присутствует одна двойная связь между атомами углерода С=С.

Наличие двойной связи между атомами углерода очень сильно меняет свойства углеводородов.

Видео:Окисление органических соединений перманганатом калияСкачать

Химические свойства алкенов

Алкены – непредельные углеводороды, в молекулах которых есть одна двойная связь. Строение и свойства двойной связи определяют характерные химические свойства алкенов.

Двойная связь состоит из σ-связи и π-связи. Рассмотрим характеристики одинарной связи С-С и двойной связи С=С:

Энергия связи, кДж/моль	Длина связи, нм
С-С	348	0,154
С=С	620	0,133

Можно примерно оценить энергию π-связи в составе двойной связи С=С:

Таким образом, π-связь — менее прочная, чем σ-связь. Поэтому алкены вступают в реакции присоединения, сопровождающиеся разрывом π-связи. Присоединение к алкенам может протекать по ионному и радикальному механизмам.

Для алкенов также характерны реакции окисления и изомеризации. Окисление алкенов протекает преимущественно по двойной связи, хотя возможно и жесткое окисление (горение).

Видео:ОКИСЛЕНИЕ АЛКЕНОВ ЕГЭ / жёсткое, мягкое окисление в органике с KMnO4Скачать

1. Реакции присоединения

Для алкенов характерны реакции присоединения по двойной связи С=С, при которых протекает разрыв пи-связи в молекуле алкена.

1.1. Гидрирование

Алкены реагируют с водородом при нагревании и под давлением в присутствии металлических катализаторов (Ni, Pt, Pd и др.).

Например, при гидрировании бутена-2 образуется бутан.

Реакция протекает обратимо. Для смещения равновесия в сторону образования бутана используют повышенное давление.

1.2. Галогенирование алкенов

Присоединение галогенов к алкенам происходит даже при комнатной температуре в растворе (растворители — вода, CCl₄).

При взаимодействии с алкенами красно-бурый раствор брома в воде (бромная вода) обесцвечивается. Это качественная реакция на двойную связь.

Например, при бромировании пропилена образуется 1,2-дибромпропан, а при хлорировании — 1,2-дихлорпропан.

Реакции протекают в присутствии полярных растворителей по ионному (электрофильному) механизму.

1.3. Гидрогалогенирование алкенов

Алкены присоединяют галогеноводороды. Реакция идет по механизму электрофильного присоединения с образованием галогенопроизводного алкана.

Например, при взаимодействии этилена с бромоводородом образуется бромэтан.

При присоединении полярных молекул к несимметричным алкенам образуется смесь изомеров. При этом выполняется правило Марковникова.

Правило Марковникова: при присоединении полярных молекул типа НХ к несимметричным алкенам водород преимущественно присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода при двойной связи.

Например, при присоединении хлороводорода HCl к пропилену атом водорода преимущественно присоединяется к атому углерода группы СН₂=, поэтому преимущественно образуется 2-хлорпропан.

1.4. Гидратация

Гидратация (присоединение воды) алкенов протекает в присутствии минеральных кислот. При присоединении воды к алкенам образуются спирты.

Например, при взаимодействии этилена с водой образуется этиловый спирт.

Гидратация алкенов также протекает по ионному (электрофильному) механизму.

Для несимметричных алкенов реакция идёт преимущественно по правилу Марковникова.

Например, при взаимодействии пропилена с водой образуется преимущественно пропанол-2.

1.5. Полимеризация

Полимеризация — это процесс многократного соединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) друг с другом с образованием высокомолекулярного вещества (полимера).

nM → M_n (M – это молекула мономера)

Например, при полимеризации этилена образуется полиэтилен, а при полимеризации пропилена — полипропилен.

Видео:Все ОВР с перманганатом для ЕГЭ 2023 | Интенсив | Екатерина Строганова | 100балльныйСкачать

2. Окисление алкенов

Реакции окисления в органической химии сопровождаются увеличением числа атомов кислорода (или числа связей с атомами кислорода) в молекуле и/или уменьшением числа атомов водорода (или числа связей с атомами водорода).

В зависимости от интенсивности и условий окисление можно условно разделить на каталитическое, мягкое и жесткое.

2.1. Каталитическое окисление

Каталитическое окисление протекает под действием катализатора.

Взаимодействие этилена с кислородом в присутствии солей палладия протекает с образованием этаналя (уксусного альдегида)

Взаимодействие этилена с кислородом в присутствии серебра протекает с образованием эпоксида

2.2. Мягкое окисление

Мягкое окисление протекает при низкой температуре в присутствии перманганата калия. При этом раствор перманганата обесцвечивается.

В молекуле алкена разрывается только π-связь и окисляется каждый атом углерода при двойной связи.

При этом образуются двухатомные спирты (диолы).

Например, этилен реагирует с водным раствором перманганата калия при низкой температуре с образованием этиленгликоля (этандиол-1,2)

2.2. Жесткое окисление

При жестком окислении под действием перманганатов или соединений хрома (VI) происходит полный разрыв двойной связи С=С и связей С-Н у атомов углерода при двойной связи. При этом вместо разрывающихся связей образуются связи с кислородом.

Так, если у атома углерода окисляется одна связь, то образуется группа С-О-Н (спирт). При окислении двух связей образуется двойная связь с атомом углерода: С=О, при окислении трех связей — карбоксильная группа СООН, четырех — углекислый газ СО₂.

Поэтому можно составить таблицу соответствия окисляемого фрагмента молекулы и продукта:

Окисляемый фрагмент	KMnO₄, кислая среда	KMnO₄, H₂O, t
>C=	>C=O	>C=O
-CH=	-COOH	-COOK
CH₂=	CO₂	K₂CO₃

При окислении бутена-2 перманганатом калия в среде серной кислоты окислению подвергаются два фрагмента –CH=, поэтому образуется уксусная кислота:

При окислении метилпропена перманганатом калия в присутствии серной кислоты окислению подвергаются фрагменты >C= и CH₂=, поэтому образуются углекислый газ и кетон:

При жестком окислении алкенов в нейтральной среде образующаяся щелочь реагирует с продуктами реакции окисления алкена, поэтому образуются соли (кроме реакций, где получается кетон — кетон со щелочью не реагирует).

Например, при окислении бутена-2 перманганатом калия в воде при нагревании окислению подвергаются два фрагмента –CH=, поэтому образуется соль уксусной кислоты – ацетат калия:

Например, при окислении метилпропена перманганатом калия в воде при нагревании окислению подвергаются фрагменты >C= и CH₂=, поэтому образуются карбонат калия и кетон:

Взаимодействие алкенов с хроматами или дихроматами протекает с образованием аналогичных продуктов окисления.

2.3. Горение алкенов

Алкены, как и прочие углеводороды, горят в присутствии кислорода с образованием углекислого газа и воды.

В общем виде уравнение сгорания алкенов выглядит так:

Например, уравнение сгорания пропилена:

3. Замещение в боковой цепи

Алкены с углеродной цепью, содержащей более двух атомов углерода, могут вступать в реакции замещения в боковой цепи, как алканы.

При взаимодействии алкенов с хлором или бромом при нагревании до 500 о С или на свету происходит не присоединение, а радикальное замещение атомов водорода в боковой цепи. При этом хлорируется атом углерода, ближайший к двойной связи.

Например, при хлорировании пропилена на свету образуется 3-хлорпропен-1

4. Изомеризация алкенов

При нагревании в присутствии катализаторов (Al₂O₃) алкены вступают в реакцию изомеризации. При этом происходит либо перемещение двойной связи, либо изменение углеродного скелета. При изомеризации из менее устойчивых алкенов образуются более устойчивые. Как правило, двойная связь перемещается в центр молекулы.

Видео:Жёсткое окисление алкенов, алкинов, алкадиеновСкачать

Acetyl

Привет! Я Виктор.

Я пишу этот сайт с 2013 года для вас

Если вам нравится то, что я делаю, вы можете:

Это сообщение исчезнет завтра на неделю

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H +

Li +

K +

Na +

NH₄ +

Ba 2+

Ca 2+

Mg 2+

Sr 2+

Al 3+

Cr 3+

Fe 2+

Fe 3+

Ni 2+

Co 2+

Mn 2+

Zn 2+

Ag +

Hg 2+

Pb 2+

Sn 2+

Cu 2+

OH —

—

F —

—

Cl —

Br —

I —

S 2-

—

HS —

SO₃ 2-

—

HSO₃ —

SO₄ 2-

—

HSO₄ —

—

NO₃ —

—

NO₂ —

PO₄ 3-

—

CO₃ 2-

CH₃COO —

—

SiO₃ 2-

Растворимые (>1%)

Нерастворимые (

Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

8(906)72 3-11-5 2

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса » » на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Если вы считаете, что результат запроса » » содержит ошибку, нажмите на кнопку «Отправить».

Этим вы поможете сделать сайт лучше.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки — помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация — такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений.