44. Se supune oxidării o masă de 21 g 1-pentenă cu o soluție slab bazică de KMnO4 de concentratie 2,5 M. Se cere:
a. Să se scrie ecuația reacţiei chimice care are loc;
b. Să se calculeze volumul de soluție slab bazică de KMnO4 de concentratie 0,6 M care se consumă
c. Să se calculeze masa de produs de reacţie care se formează;
d. Să se determine masa de precipitat brun care se depune.
Va rog ajutor la aceasta problema dau coroana si puncte
Răspunsuri la întrebare
Răspuns:
a) Reactia dintre 1-pentena (CH₂=CH-(CH₂)₂-CH₃) cu KMnO₄ in solutie slab bazica (sau neutra) este o reactie redox de oxidare blândă, prin care se rupe legatura π din dubla legatura si se obtine un diol vicinal:
3 C⁻²H⁺¹₂=C⁻¹ H⁺¹ - (CH₂)₂ -CH₃ + 2 KMn⁺⁷O₄ + 4H₂O → 2KOH + 2 Mn⁺⁴O₂
+ 3 C⁻¹ H⁺¹ - C⁰ H⁺¹ - (CH₂)₂-CH₃
I I
O⁻²H⁺¹ O⁻² H⁻¹
Reactiile de oxidare si de reducere sunt:
Mn⁺⁷ + 3 e⁻→ Mn⁺⁴ reducere/ KMnO₄=agent oxidant / x 2
C⁻² - 1 e ⁻ → C⁻¹ oxidare
C⁻¹ - 1 e⁻ → C⁰ oxidare
Total e⁻ cedati = 2 si 1 pentena= agent reducator / x 3
Egalam numarul de electroni cedati si acceptati prin inmultire cu 2 reactia de reducere si cu 3 reactia de oxidare a carbonilor de mai sus.
Reactia egalata este:
3C₅H₁₀+ 2 KMnO₄ + 4 H₂O → 3 C₅H₁₀ (OH)₂ +2KOH + 2 MnO₂↓
***
b) volumul de solutie, Vs de KMnO₄ de concentratie molara 0,6 M, necesar reactiei cu 21 g de 1 pentena =?
Acest volum de solutie de KMnO₄ 0,6 M contine cantitatea (moli) de KMnO₄, (X) care se consuma stoechiometric in reactia cu 21 g de C₅H₁₀. Cantitatea X (moli) de KMnO₄ este masa dizolvata de KMnO₄ in volumul necunoscut de solutie de KMnO₄ 0,6M.
- calculam prima data, numarul de moli de KMnO₄ consumat stoechiometric de 21 g de C₅H₁₀ (respectiv un numar de moli continuti), cu ajutorul reactiei chimice:
- numar moli de M C₅H₁₀ din 21 g =?
n moli =m C₅H₁₀ / M C₅H₁₀ = 21g / ( 5.12+10.1) g/mol=21 / 70=0,3 mol
- calculam X moli de KMnO₄, consumati de 0,3 moli de C₅H₁₀
0,3 moli.......Xmoli
3C₅H₁₀+ 2 KMnO₄ + 4 H₂O → 3 C₅H₁₀ (OH)₂ +2KOH + 2 MnO₂↓
3moli.......2 moli
X moli KMnO₄ = 0,3 moli .2/3 =0,2 moli
Rezulta: n moli dizolvat de KMnO₄ in volumul necunoscut de solutie 0,6 M=0,2 moli
- calculam acum, Vs de solutie de KMnO₄ 0,6 M cu definitia concentratiei molare:
C M = n moli dizolvat / Vs (mol/L)
0,6 (mol/L) = 0,2 moli / Vs
Vs= 0,6 L/ 0,2 = 3 L
R: 3 L solutie KMnO₄, 0,6 M
***
c) masa de produs de reactie C₅H₁₀ (OH)₂, Y, g obtinut stoechiometric de 21 g de C₅H₁₀, se calculeaza cu ajutorul reactiei chimice:
M C₅H₁₀ (OH)₂= 5.A C + 10. A H + 2 (A O+A H)=70+2.(17)=104 g/mol
21 g...................................................Y, g
3C₅H₁₀ + 2 KMnO₄ + 4 H₂O → 3 C₅H₁₀ (OH)₂ +2KOH + 2 MnO₂↓
3.70g/mol...........................................3. 104 g/mol
Y, g, C₅H₁₀(OH)₂ = 21 g .3.104/3.70=312 g
R: 312 g de diol
***
d. masa de precipitat MnO₂ (Z), g care se formeaza stoechiometric de 21 g de C₅H₁₀, se calculeaza cu reactia chimica:
M MnO₂= A Mn + 2. A O = 55 +2.16=87 g/mol
21 g..........................................................................................Z, g
3C₅H₁₀+ 2 KMnO₄ + 4 H₂O → 3 C₅H₁₀ (OH)₂ +2KOH + 2 MnO₂↓
3.70g/mol...................................................................................2.87 g/mol
Z, g, MnO₂ = 21 g . 2.87 / 3.70= 17,4 g
R: 17,4 g MnO2
Explicație: