Question

se oxidează 2,5 moli de 2-metil-1-pentena cu soluție acida de KMnO4. Calculati numărul de moli de KMnO4​

Answer 1

Răspuns:

Etapele de calculare a numărului de moli de KMnO₄, care în mediu acid de H₂SO₄ oxidează energic 2 metil-1-pentena, cu ruperea dublei legături C=C, și rezultă CO₂, H₂O și cetona:

• scriem ecuația de oxido-reducere ce are loc. Pentru stabilirea coeficienților stoechiometrici, am scris semireacțiile de oxidare și de reducere, care au loc intre atomii de C din dubla legătură și KMnO₄.

CH2≠C-(CH₂)₂-CH₃ + KMnO₄+ H₂SO₄→CO₂ + H₂O + K₂SO₄+MnSO₄

         I

        CH₃

                                                        + O=C-(CH₂)-CH₃

                                                                I

                                                               CH₃

1) Oxidarea atomilor de C:

C⁻² -6e⁻→ C⁺⁴

C⁰ - 2e⁻→ C⁺²

-------------------- oxidare 8 e⁻ cedați

C⁻²H₂≠ C⁰ - CH₂-CH₂- CH₃ + 4 (O⁰) → C⁺⁴O₂ + H₂O+ O= C⁺²-CH₂-CH₂-CH₃

              I                                                                             I

             CH₃                                                                       CH₃

2) reducerea Mn⁺⁷ din KMnO₄ la Mn⁺², în mediu acid

2KMnO₄ +3 H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄+ 3H₂O + 5(O)

Mn⁺⁷ + 5 e⁻  →  Mn⁺²

--------------------------reducere , 5 e⁻ acceptați de la atomii de C, care participă la reacția de oxidare

*** Egalăm numărul de electroni transferați, prin înmulțirea reacției 1 cu 5 și a reacției 2 cu 8.

***Ecuația chimică egalată este:

5 CH₂=C-(CH₂)₂-CH₃ + 8KMnO₄ + 12H₂SO₄ → 5O=C-(CH₂)₂-CH₃+5CO₂

            I                                                                     I

           CH₃                                                                 CH₃

                                                                   +17H₂O +4K₂SO₄+8MnSO₄

• din ecuația de mai sus rezultă că:

5moli de 2-metil-1pentenă........consumă stoechiometric 8moli KMnO₄

și 2,5 moli de 2-metil-1 pentena....consumă........................X moli KMnO₄

X moli KMnO₄ = 2,5 .8/ 5=4 moli (jumătate din cantitatea stoechiometrică)

R: 4 moli KMnO₄

Explicație:  

O altă variantă este să calculați:

-prima dată numărul de moli de (O) consumați de 2,5 moli de alchenă, din ecuația 1

-apoi, veți calcula numărul de moli de KMnO₄, ce produc numărul de moli de (O) de mai sus, cu ecuația 2.

V-am scris și ecuațiile de reducere și oxidare ale atomilor de C și respectiv Mn(7+) implicați, poate vă ajută.