Решение задачи №5: Взаимодействие с перманганатом калия

Вот решение задачи: Задача №5 Из предложенного перечня веществ выберите два вещества, которые взаимодействуют с водным раствором перманганата калия. 1) циклогексан 2) бутен-2 3) бутин-1 4) бутан 5) циклопентан Запишите в поле ответа номера выбранных веществ. Ответ: Решение: Водный раствор перманганата калия (\(\text{KMnO}_4\)) является сильным окислителем. Он взаимодействует с веществами, которые могут быть окислены. В органической химии это обычно ненасыщенные соединения (алкены, алкины) и некоторые другие классы соединений, имеющие функциональные группы, способные к окислению. Рассмотрим предложенные вещества: 1) Циклогексан – это циклоалкан. Циклоалканы, как и алканы, являются насыщенными углеводородами и достаточно инертны к окислению водным раствором перманганата калия в обычных условиях. 2) Бутен-2 – это алкен. Алкены содержат двойную связь, которая легко окисляется перманганатом калия. При этом происходит разрыв \(\pi\)-связи и образование диолов (реакция Вагнера). Уравнение реакции (в нейтральной или слабощелочной среде): \[3\text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_3 + 2\text{KMnO}_4 + 4\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{CH}_3-\text{CH}(\text{OH})-\text{CH}(\text{OH})-\text{CH}_3 + 2\text{MnO}_2\downarrow + 2\text{KOH}\] В результате реакции наблюдается обесцвечивание раствора перманганата калия и выпадение бурого осадка диоксида марганца. 3) Бутин-1 – это алкин. Алкины содержат тройную связь, которая также легко окисляется перманганатом калия. В зависимости от условий, окисление может приводить к образованию дикетонов, карбоновых кислот или даже полному разрыву углеродной цепи. Уравнение реакции (в нейтральной или слабощелочной среде, мягкое окисление): \[3\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{C}\equiv\text{CH} + 4\text{KMnO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 3\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{COOH} + 3\text{CO}_2 + 4\text{MnO}_2\downarrow + 4\text{KOH}\] (Это упрощенное уравнение, продукты могут варьироваться). Как и в случае с алкенами, наблюдается обесцвечивание раствора перманганата калия. 4) Бутан – это алкан. Алканы являются насыщенными углеводородами и не взаимодействуют с водным раствором перманганата калия в обычных условиях. 5) Циклопентан – это циклоалкан. Как и циклогексан и бутан, циклопентан является насыщенным углеводородом и не взаимодействует с водным раствором перманганата калия в обычных условиях. Таким образом, вещества, которые взаимодействуют с водным раствором перманганата калия, это бутен-2 и бутин-1. Ответ: 23