ΑΝΤΙ ΡΑΣΕΙΣ ΟΞΕΙ ΩΣΣ ΑΝΑΓΩΓΣ ΧΡΣΙΜΕΣ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΑΘΑΝΑΣΙΟΥ ΜΤΡΣ Για να υπολογίσουµε τους συντελεστές των αντιδράσεων οξείδωσης λαµβάνουµε υπόψη τα εξής 1.Όταν το οξειδωτικό είναι το υπερµαγγανικό κάλιο KMn (παρουσία H S, το KMn ανάγεται και H στα προϊόντα της αντίδρασης είναι S K Mn Mn S S K 7 µεταβολή του αριθµού οξείδωσης του µαγγανίου (Mn είναι 5 µονάδες (από 7 σε.όταν το οξειδωτικό είναι διχρωµικό κάλιο K Cr7 (παρουσία H S, το K Cr7 ανάγεται και στα 6 H προϊόντα της αντίδρασης είναι 7 S K Cr Cr ( S S K µεταβολή του αριθµού οξείδωσης για κάθε άτοµο του χρωµίου (Cr είναι µονάδες (από 6 σε εποµένως για τα δύο άτοµα του χρωµίου είναι 6.Ο υπολογισµός της µεταβολής του αριθµού οξείδωσης του άνθρακα γίνεται ως εξής α. Πρόσληψη ενός ατόµου οξυγόνου αντιστοιχεί σε αύξηση του αριθµού οξείδωσης κατά δύο µονάδες, ενώ αποβολή ενός ατόµου οξυγόνου αντιστοιχεί σε µείωση του αριθµού οξείδωσης κατά δύο µονάδες β. Πρόσληψη ενός ατόµου υδρογόνου αντιστοιχεί σε µείωση του αριθµού οξείδωσης κατά µία µονάδα, ενώ αποβολή ενός ατόµου υδρογόνου αντιστοιχεί σε αύξηση του αριθµού οξείδωσης κατά µία µονάδα συνολική µεταβολή του αριθµού οξείδωσης του άνθρακα προκύπτει υπολογίζοντας όλες τις προσλήψεις και αποβολές των ατόµων υδρογόνου και οξυγόνου [1]
ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ µεταβολές Να υπολογιστεί η µεταβολή του αριθµού οξείδωσης του άνθρακα στις παρακάτω α. H β. ( H C γ. HC C α. H αλδεϋδη σε σχέση µε την αλκοόλη έχει χάσει υδρογόνα εποµένως έχει αυξηθεί ο αριθµός οξείδωσης του άνθρακα κατά δύο ( µονάδες β. ( H C κετόνη σε σχέση µε την αλκοόλη έχει χάσει υδρογόνα εποµένως έχει αυξηθεί ο αριθµός οξείδωσης του άνθρακα κατά δύο ( µονάδες γ. HC C Το διοξείδιο του άνθρακα ( C σε σχέση µε το οξαλικό οξύ ( HC έχει χάσει υδρογόνα εποµένως έχει αυξηθεί ο αριθµός οξείδωσης του κάθε άνθρακα κατά µία µονάδα και συνολικά της ένωσης κατά δύο ( µονάδες Μετά τον υπολογισµό των µεταβολών των αριθµών οξείδωσης πρέπει να γνωρίζουµε ότι η µεταβολή του αριθµού οξείδωσης του αναγοµένου ( KMn ή K Cr7 που είναι 5 και αντιστοίχως τοποθετείται συντελεστής στο οργανικό προϊόν και η µεταβολή του αριθµού οξείδωσης του οξειδουµένου ( αλκοόλη ή αλδεϋδη ή µεθανικό ή οξαλικό οξύ τοποθετείται συντελεστής στο MnS ή Cr (S. ισοστάθµιση των υπολοίπων στοιχείων γίνεται κατόπιν κατά τα γνωστά Προσοχή Μετά από όλα αυτά οι αντιδράσεις θα γράφονται µε τους µικρότερους δυνατούς συντελεστές []
Οξείδωση αιθανόλης H σε αιθανικό (οξικό οξύ µε H S διάλυµα υπερµαγγανικού καλίου KMn παρουσία Με βάση όσα γράφονται παραπάνω, η αντίδραση είναι H KMn H S MnS K S H α. Μεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα κατά την αντίδραση H Το οξύ ( σε σχέση µε την αλκοόλη H έχει χάσει υδρογόνα εποµένως έχει αυξηθεί ο αριθµός οξείδωσης κατά δύο ( µονάδες, ενώ έχει προσλάβει και ένα οξυγόνο εποµένως έχει αυξηθεί και από αυτό ο αριθµός οξείδωσης κατά δύο ( µονάδες. Συνολικά έχουµε µεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα = που τοποθετείται συντελεστής στο MnS και γίνεται MnS β. Επειδή οξειδωτικό είναι το υπερµαγγανικό κάλιο KMn η µεταβολή του αριθµού οξείδωσης του µαγγανίου (Mn είναι 5 µονάδες που τοποθετείται συντελεστής στο και γίνεται 5 Εποµένως η αντίδραση γράφεται H KMn H S 5 MnS K S H Ισοσταθµίζοντας τα υπόλοιπα στοιχεία έχουµε την τελική µορφή της αντίδρασης 5 H KMn 6H S 5 MnS K S 11 H []
Οξείδωση αιθανόλης H σε αιθανικό (οξικό οξύ µε διάλυµα διχρωµικού καλίου K Cr7 παρουσία H S Με βάση όσα γράφονται παραπάνω, η αντίδραση είναι H Cr7 K H S Cr (S K S H α. Μεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα κατά την αντίδραση H Το οξύ ( σε σχέση µε την αλκοόλη ( H έχει χάσει υδρογόνα εποµένως έχει αυξηθεί ο αριθµός οξείδωσης κατά δύο ( µονάδες, ενώ έχει προσλάβει και ένα οξυγόνο εποµένως έχει αυξηθεί και από αυτό ο αριθµός οξείδωσης κατά δύο ( µονάδες. Συνολικά έχουµε µεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα = που τοποθετείται συντελεστής στο Cr (S και γίνεται Cr ( S β. Επειδή οξειδωτικό είναι το διχρωµικό κάλιο K Cr7 η µεταβολή του αριθµού οξείδωσης για κάθε άτοµο του χρωµίου (Cr είναι µονάδες εποµένως για τα δύο είναι 6 και τοποθετείται συντελεστής στο και γίνεται 6 Εποµένως η αντίδραση γράφεται H Cr7 K H S 6 Cr ( S K S H Επειδή η αντίδραση πρέπει να γράφεται µε τους µικρότερους δυνατούς συντελεστές απλοποιούµε µε το και έχουµε αντί 6 και Cr ( S αντί Cr ( S H Cr7 K H S Cr ( S K S H Ισοσταθµίζοντας τα υπόλοιπα στοιχεία έχουµε την τελική µορφή της αντίδρασης H K Cr7 8H S Cr ( S K S 11 H []
Οξείδωση αιθανόλης H σε αιθανάλη (ακεταλδεϋδη µε H S διάλυµα διχρωµικού καλίου K Cr7 παρουσία Με βάση όσα γράφονται παραπάνω, η αντίδραση είναι H Cr7 K H S Cr (S K S H α. Μεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα κατά την αντίδραση H αλδεϋδη ( σε σχέση µε την αλκοόλη ( H έχει χάσει υδρογόνα εποµένως έχει αυξηθεί ο αριθµός οξείδωσης κατά δύο ( µονάδες Συνολικά έχουµε µεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα που τοποθετείται συντελεστής στο Cr (S και γίνεται Cr ( S β. Επειδή οξειδωτικό είναι το διχρωµικό κάλιο K Cr7 η µεταβολή του αριθµού οξείδωσης για κάθε άτοµο του χρωµίου (Cr είναι µονάδες εποµένως για τα δύο είναι 6 και τοποθετείται συντελεστής στο και γίνεται 6 Επειδή η αντίδραση πρέπει να γράφεται µε τους µικρότερους δυνατούς συντελεστές απλοποιούµε µε το και έχουµε αντί 6 και Cr (S αντί Cr ( S H Cr7 K H S Cr (S K S H Ισοσταθµίζοντας τα υπόλοιπα στοιχεία έχουµε την τελική µορφή της αντίδρασης H K Cr7 H S Cr (S K S H [5]
Οξείδωση µεθανικού οξέος H σε C µε διάλυµα υπερµαγγανικού καλίου KMn παρουσία H S Με βάση όσα γράφονται παραπάνω, η αντίδραση είναι H KMn H S C MnS K S H α. Μεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα κατά την αντίδραση H C Το διοξείδιο του άνθρακα ( C σε σχέση µε το οξύ H έχει χάσει υδρογόνα εποµένως έχει αυξηθεί ο αριθµός οξείδωσης κατά δύο ( µονάδες Συνολικά έχουµε µεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα που τοποθετείται συντελεστής στο MnS και γίνεται MnS β. Επειδή οξειδωτικό είναι το υπερµαγγανικό κάλιο KMn η µεταβολή του αριθµού οξείδωσης του µαγγανίου (Mn είναι 5 µονάδες που τοποθετείται συντελεστής στο C και γίνεται 5C Εποµένως η αντίδραση γράφεται H KMn H S 5C MnS K S H Ισοσταθµίζοντας τα υπόλοιπα στοιχεία έχουµε την τελική µορφή της αντίδρασης 5 H KMn H S 5C MnS K S 8 H [6]
Οξείδωση οξαλικού νατρίου (CNa σε C µε διάλυµα H S υπερµαγγανικού καλίου KMn παρουσία Με βάση όσα γράφονται παραπάνω, η αντίδραση είναι (CNa KMn H S C MnS K S Na S H α. Μεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα κατά την αντίδραση NaC CNa C Το διοξείδιο του άνθρακα ( C σε σχέση µε το οξαλικό νάτριο ( NaC CNa έχει χάσει νάτρια εποµένως έχει αυξηθεί ο αριθµός οξείδωσης του κάθε άνθρακα κατά µία µονάδα και συνολικά της ένωσης κατά δύο ( µονάδες Συνολικά έχουµε µεταβολή αριθµού οξείδωσης άνθρακα που τοποθετείται συντελεστής στο MnS και γίνεται MnS β. Επειδή οξειδωτικό είναι το υπερµαγγανικό κάλιο KMn η µεταβολή του αριθµού οξείδωσης του µαγγανίου (Mn είναι 5 µονάδες που τοποθετείται συντελεστής στο C και γίνεται 10C Εποµένως η αντίδραση γράφεται (CNa KMn H S 10C MnS K S Na S H Ισοσταθµίζοντας τα υπόλοιπα στοιχεία έχουµε την τελική µορφή της αντίδρασης 5( CNa KMn 8H S 10C MnS K S 5Na S 8 H [7]
Α Σ Κ Σ Ε Ι Σ ΑΣΚΣ 1 προπανόλη µε διάλυµα υπερµαγγανικού καλίου KMn παρουσία H S προπανόλη είναι δευτεροταγής αλκοόλη και οξειδώνεται σε κετόνη 5 KMn H S 5 C MnS K S 8 H H ΑΣΚΣ προπανόλη µε διάλυµα διχρωµικού καλίου K Cr7 παρουσία H S προπανόλη είναι δευτεροταγής αλκοόλη και οξειδώνεται σε κετόνη H K Cr7 H S C Cr (S K S 7 H H [8]
ΑΣΚΣ µεθανικό οξύ µε διάλυµα διχρωµικού καλίου K Cr7 παρουσία H S Το µεθανικό οξύ οξειδώνεται σε διοξείδιο του άνθρακα H K Cr7 H S C Cr (S K S 7 H ΑΣΚΣ οξαλικό οξύ µε διάλυµα υπερµαγγανικού καλίου KMn παρουσία H S Το οξαλικό οξύ οξειδώνεται σε διοξείδιο του άνθρακα 5( KMn H S 10C MnS K S 8 H [9]
ΑΣΚΣ 5 οξαλικό οξύ µε διάλυµα διχρωµικού καλίου K Cr7 παρουσία H S Το οξαλικό οξύ οξειδώνεται σε διοξείδιο του άνθρακα ( K Cr7 H S 6C Cr (S K S 7 H ΑΣΚΣ 6 1 βουτανόλη µε διάλυµα υπερµαγγανικού καλίου KMn παρουσία H S σε οξύ 1 βουτανόλη είναι πρωτοταγής αλκοόλη και µπορεί να οξειδωθεί σε οξύ 5 H KMn 6H S 5 MnS K S 11 H [10]
ΑΣΚΣ 7 1 βουτανόλη µε διάλυµα διχρωµικού καλίου K Cr7 παρουσία H S σε αλδεϋδη 1 βουτανόλη είναι πρωτοταγής αλκοόλη και µπορεί να οξειδωθεί σε αλδεϋδη H K Cr7 H S Cr (S K S 5 H ΑΣΚΣ 8 βουτανόλη µε διάλυµα υπερµαγγανικού καλίου KMn παρουσία H S βουτανόλη είναι δευτεροταγής αλκοόλη και οξειδώνεται σε κετόνη 5 KMn H S 5 C MnS K S 8 H H [11]
ΑΣΚΣ 9 βουτανόλη µε διάλυµα διχρωµικού καλίου K Cr7 παρουσία H S βουτανόλη είναι δευτεροταγής αλκοόλη και οξειδώνεται σε κετόνη Cr7 K H S C Cr (S K S H H ΑΣΚΣ 10 µεθυλο 1 προπανόλη µε διάλυµα υπερµαγγανικού καλίου KMn παρουσία H S σε οξύ µεθυλο 1 προπανόλη είναι πρωτοταγής αλκοόλη και µπορεί να οξειδωθεί σε οξύ 5 H KMn 6H S 5 MnS K S 11 H [1]
ΑΣΚΣ 11 µεθυλο 1 προπανόλη µε διάλυµα διχρωµικού καλίου K Cr7 παρουσία H S σε αλδεϋδη µεθυλο 1 προπανόλη είναι πρωτοταγής αλκοόλη και µπορεί να οξειδωθεί σε αλδεϋδη H K Cr7 H S Cr (S K S H [1]