Окисление толуола перманганатом калия в водной среде


C6H5Ch4 + KMnO4 + h3O = ? уравнение реакции

Гомологи бензола имеют ряд особенностей в химическом поведении, связанных с наличием в их молекулах алкильных радикалов.
Боковые цепи в гомологах бензола подвергаются окислению при действии сильных окислителей, таких, как азотная кислота, хромовая смесь, перманганат калия. Окисляемое соединение должно иметь хотя бы один атом водорода у альфа-атома углерода, т.е. у того, который непосредственно связан с ароматическим кольцом. Этот атом углерода окисляется в карбоксильную группу и продуктами окисления являются ароматические карбоновые кислоты.
Так, при окислении метилбензола (толуола) перманганатом калия (C6H5Ch4 + KMnO4 + h3O = ?) происходит образование бензойной кислоты, гидроксида калия и выпадение осадка черного цвета – диоксида марганца. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

   

Бензойная кислота распространена в природе, содержится в различных смолах, в ягодах растений семейства брусничных – клюкве, бруснике, чернике. Соли и эфиры бензойной кислоты называются бензоаты.
В промышленности бензойную кислоту получают окислением толуоола кислородом воздуха в присутствии катализаторов – солей кобальта или оксида ванадия (V). Применяют как полупродукт для синтеза лекарственных соединений, душистых веществ и красителей, а также в качестве консерванта для пищевых продуктов.

алкенов и манганат калия (VII) (перманганат)

Если продукт имеет одну углеводородную группу и один водород

Например, предположим, что первая стадия реакции была:

В этом случае первая молекула продукта имеет метильную группу и водород, присоединенный к карбонильная группа. Это другой вид соединения, известный как альдегид.

Альдегиды легко окисляются с образованием карбоновых кислот, содержащих группу -COOH.Таким образом, на этот раз реакция пойдет на следующую стадию с получением этановой кислоты, CH 3 COOH.

Структура кислоты была немного изменена, чтобы она больше походила на то, как мы обычно извлекаем кислоты, но в итоге кислород оказался между углеродом и водородом.

Таким образом, общий эффект манганата калия (VII) на этот вид алкена составляет:

Очевидно, если бы к обоим атомам углерода на концах двойной связи углерод-углерод был присоединен атом водорода, вы бы получили две молекулы карбоновой кислоты, которые могли бы быть одинаковыми или разными, в зависимости от того, были ли одинаковые алкильные группы. или другое.

Поиграйте с этим, пока не будете довольны. Нарисуйте несколько алкенов, каждый из которых имеет водород, присоединенный к обоим концам двойной углерод-углеродной связи. Меняйте алкильные группы - иногда одинаковые на каждом конце двойной связи, иногда разные. Окислите их, чтобы образовались кислоты, и посмотрите, что у вас получится.

Если продукт содержит два атома водорода, но не содержит углеводородной группы

Можно было ожидать, что при этом будет образована метановая кислота, как в уравнении:

Но это не так! Это потому, что метановая кислота также легко окисляется раствором манганата калия (VII).Фактически, он полностью окисляет его до двуокиси углерода и воды.

Таким образом, уравнение в таком случае могло бы быть, например:

Точная природа другого продукта (в этом примере пропанона) будет варьироваться в зависимости от того, что было присоединено к правому атому углерода в двойной связи углерод-углерод.

Если бы на обоих концах двойной связи было по два атома водорода (другими словами, если бы у вас был этен), то все, что вы получили бы, - это диоксид углерода и вода.

 

Сводка

Подумайте о обоих концах двойной связи углерод-углерод по отдельности, а затем объедините результаты.

  • Если на одном конце связи есть две алкильные группы, эта часть молекулы даст кетон.

  • Если есть одна алкильная группа и один водород на одном конце связи, эта часть молекулы даст карбоновую кислоту.

  • Если на одном конце связи есть два атома водорода, эта часть молекулы даст диоксид углерода и воду.

 

В чем смысл всего этого?

Работа с результатами поможет вам определить структуру алкена. Например, алкен C 4 H 8 имеет три структурных изомера:

Определите, какие из них дали бы каждый из следующих результатов, если бы их обрабатывали горячим концентрированным раствором манганата (VII) калия. Вышеуказанные изомеры: , а не в порядке A, B и C.

Не читайте ответы в зеленой рамке, пока не попробуете это.

  • Изомер A дает кетон (пропанон) и диоксид углерода.

  • Изомер B дает карбоновую кислоту (пропановую кислоту) и диоксид углерода.

  • Изомер C дает карбоновую кислоту (этановую кислоту).

.

% PDF-1.4 % 257 0 объект > endobj Xref 257 95 0000000016 00000 н. 0000003014 00000 н. 0000003215 00000 н. 0000003251 00000 н. 0000003843 00000 н. 0000003984 00000 н. 0000004132 00000 н. 0000004273 00000 н. 0000004421 00000 н. 0000004562 00000 н. 0000004710 00000 н. 0000004851 00000 н. 0000004997 00000 н. 0000005138 00000 п. 0000005286 00000 п. 0000005427 00000 н. 0000005575 00000 н. 0000005715 00000 н. 0000005865 00000 н. 0000006006 00000 п. 0000006156 00000 п. 0000006297 00000 н. 0000006445 00000 н. 0000006586 00000 н. 0000006734 00000 н. 0000006875 00000 н. 0000007021 00000 н. 0000007163 00000 н. 0000007311 00000 н. 0000007451 00000 п. 0000007599 00000 н. 0000007959 00000 н. 0000008713 00000 н. 0000009246 00000 н. 0000009349 00000 п. 0000009386 00000 п. 0000009807 00000 н. 0000010003 00000 п. 0000010161 00000 п. 0000010317 00000 п. 0000010472 00000 п. 0000010840 00000 п. 0000011125 00000 п. 0000013037 00000 п. 0000013249 00000 п. 0000013666 00000 п. 0000014116 00000 п. 0000014332 00000 п. 0000014403 00000 п. 0000014585 00000 п. 0000015782 00000 п. 0000016212 00000 п. 0000016282 00000 п. 0000016652 00000 п. 0000018462 00000 п. 0000020087 00000 н. 0000021701 00000 п. 0000021863 00000 п. 0000022021 00000 п. 0000022197 00000 п. 0000022431 00000 п. 0000024094 00000 п. 0000024635 00000 п. 0000024764 00000 п. 0000026603 00000 п. 0000028283 00000 п. 0000029972 00000 н. 0000036803 00000 п. 0000041682 00000 п. 0000044375 00000 п. 0000054441 00000 п. 0000055055 00000 п. 0000055241 00000 п. 0000055440 00000 п. 0000055808 00000 п. 0000056011 00000 п. 0000056900 00000 п. 0000057108 00000 п. 0000057196 00000 п. 0000057559 00000 п. 0000057767 00000 п. 0000058014 00000 п. 0000058215 00000 п. 0000059116 00000 п. 0000059316 00000 п. 0000059387 00000 п. 0000059662 00000 п. 0000059781 00000 п. 0000059904 00000 н. 0000060042 00000 п. 0000060229 00000 п. 0000060346 00000 п. 0000060511 00000 п. 0000060649 00000 п. 0000002196 00000 п. прицеп ] / Назад 442274 >> startxref 0 %% EOF 351 0 объект > поток hb```b`e`g`Pgd @

.

Перманганат калия (Kmno4) | Применение, физические и химические свойства перманганата калия

Что такое перманганат калия?

  • Перманганат калия - это универсальное химическое соединение пурпурного цвета.

  • Это калиевая соль марганцевой кислоты.

  • Также известный как перманганат калия, он имеет много других названий, таких как минерал хамелеон, кристаллы Конди и гипермаган.

  • Перманганат калия был впервые произведен немецким химиком Иоганном Рудольфом Глаубером в 1659 году, но вскоре о нем забыли.Он был заново открыт британским химиком Генри Конди, который производил дезинфицирующие средства, известные как «кристаллы Конди». Перманганат калия имел большой успех.

  • Обладает окислительными свойствами, поэтому нашло разнообразное применение в медицинской и химической промышленности.

  • Его химическая формула - KMnO4.

Физические свойства перманганата калия - KMnO4

  • Это химическое соединение ярко-фиолетового или бронзового цвета.

  • Имеет плотность 2.7 г / мл, а его молярная масса составляет 158,034 г / моль.

  • Состав не имеет запаха, то есть не имеет запаха, но имеет сладкий вкус.

  • Он имеет высокую температуру плавления 2400 C.

  • Он в основном встречается в виде порошка, кристаллов или таблеток.

Химические свойства перманганата калия

  • Перманганат калия растворим в ацетоне, воде, пиридине, метаноле и уксусной кислоте.Он также легко растворяется в неорганических растворителях.

  • Имеет насыщенный фиолетовый цвет в концентрированном растворе и розовый цвет в разбавленном растворе.

Концентрированные и разбавленные растворы перманганата калия

  • Не горючий, но поддерживает горение других веществ.

  • В нормальных условиях это очень стабильное соединение, но при нагревании разлагается с образованием MnO2 и высвобождением кислорода.

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

  • Это сильный окислитель (соединение, которое может легко переносить свой кислород на другие вещества), образуя темно-коричневый диоксид марганца (MnO2), который окрашивает все, что есть органические.Он легко может принимать электроны от других веществ.

  • Он бурно реагирует с серной кислотой, приводя к взрыву.

  • Он немедленно вступает в реакцию с глицерином и простыми спиртами с образованием пламени и дыма.

Структура перманганата калия - KMnO4

  • Перманганат калия представляет собой ионное соединение, состоящее из катиона калия (K +) и перманганат-аниона (MnO4-).

  • В перманганат-анионе (MnO4-) атом марганца связан с четырьмя атомами кислорода тремя двойными связями и одной одинарной связью.Его структуру можно записать следующим образом.

  • Степень окисления марганца в этой соли +7.

  • Кристаллическая структура твердого KMnO4 орторомбическая. Каждая структура MnO4- присутствует в тетраэдрической геометрии.

Реакции перманганата калия (KMnO4)

Большинство реакций с перманганатом калия представляют собой окислительно-восстановительные реакции (химическая реакция, в которой одно вещество окисляется, а другое восстанавливается)

.

Смотрите также