2-метилпропен-1 + kmno4 + h2so4 (электронный баланс)

Реакция 2-метилпропена (изобутилена) с KMnO4 (перманганатом калия) и H2SO4 (серной кислотой) ведет к окислению алкена. В данной реакции KMnO4 выступает в роли сильного окислителя, а H2SO4 предоставляет кислую среду, которая необходима для протекания реакции. Рассмотрим эту реакцию более подробно, включая электронный баланс.

Структура исходного соединения:

2-метилпропен (или изобутилен) имеет структурную формулу (CH3)2C=CH2. Это алкен, где двойная связь находится между центральным углеродом и концевым углеродом.

Реакция с KMnO4 и H2SO4:

Перманганат калия в кислой среде обычно окисляет алкены до диолов (гликолей) или, в случае дальнейшего окисления, до карбоновых кислот. Реакция может быть представлена следующим образом:

[ \text{(CH3)2C=CH2} + \text{KMnO4} + \text{H2SO4} \rightarrow \text{(CH3)2C(OH)CH2OH} + \text{MnSO4} + \text{K2SO4} + \text{H2O} ]

Электронный баланс:

В ходе реакции перманганат калия (KMnO4) восстанавливается до сульфата марганца (MnSO4). В то время как алкен окисляется до диола.

1. Окисление 2-метилпропена:

   • 2-метилпропен теряет электроны (окисление), что соответствует прибавлению кислорода и образованию гидроксильных групп на месте двойной связи.

2. Восстановление перманганата калия:

   • Mn в KMnO4 имеет степень окисления +7 и восстанавливается до +2 (в MnSO4). Это означает, что Mn получает электроны, уменьшая свою степень окисления.

Электронный баланс (упрощенно):

[ \text{Mn}^{+7} + 5 \text{e}^- \rightarrow \text{Mn}^{+2} ] [ \text{(CH3)2C=CH2} + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{(CH3)2C(OH)CH2OH} + 4 \text{e}^- ]

В реакции на 1 молекулу Mn требуется 5 электронов, в то время как каждая молекула 2-метилпропена может предоставить 4 электрона. Таким образом, для баланса электронов потребуется подобрать соответствующее количество молекул 2-метилпропена и KMnO4.

Последствия реакции:

В результате реакции образуются сульфат марганца (MnSO4), сульфат калия (K2SO4), вода и гликоль (двухатомный спирт), который может далее окисляться до кетонов или карбоновых кислот в зависимости от условий реакции.

2-метилпропен-1, также известный как изобутен, реагирует с KMnO4 (калия перманганата) и H2SO4 (серной кислотой) в присутствии воды. При этом происходит окисление 2-метилпропена-1 до ацетона (пропан-2-он) с образованием марганцовой соли и серной кислоты. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

2-метилпропен-1 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2 марганцовые соли + 2CH3COCH3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

Это реакция окисления, в результате которой 2-метилпропен-1 превращается в ацетон, а калий перманганат и серная кислота используются как окислительные агенты.