Окисление алкенов. Электронно-ионный баланс.

• Елена Николаевна Шерифулина, репетитор по химии с 1978 года, объясняет, как легко расставлять коэффициенты и находить продукты реакций.  

• Рассматриваются особенности окислительно-восстановительных реакций алкенов, разница между мягким и жестким окислением, правила написания электронно-ионного баланса.  

• Окислительно-восстановительные реакции важны для ЕГЭ, и важно правильно определять продукты реакции и уравнивать химические реакции.  

• Окислительно-восстановительная реакция — это обмен электронами между окислителем и восстановителем.  

• Восстановитель отдает электроны и повышает степень окисления, а окислитель забирает электроны и снижает степень окисления.  

• В органике восстановителями являются органические соединения, а окислителями — калий-марганец-четыре и калий-хром-два-семь.  

• Продукты реакции зависят от среды раствора: в кислой среде фиолетовый раствор обесцвечивается, в нейтральной среде выпадает бурый осадок, в щелочной среде раствор становится изумрудно-зеленым.  

• В кислой среде двойная связь разрывается полностью, образуя углекислый газ и карбоновые кислоты.  

• В щелочной среде двойная связь разрывается частично, образуя диолы или гликоли.  

• Взаимодействие алкенов с водным раствором перманганата калия называется реакцией Вагнера.  

• Реакция Вагнера: обесцвечивание раствора и выпадение бурого осадка марганца-два.  

• Две группы OH прицепляются по месту разрыва связи, образуя диолы или гликоли.  

• Пример реакции: C5H10 + 2KMnO4 → 3C2H5OH + 2MnO2 + 4H2O.  

• До реакции: нейтральная молекула C5H10 и нейтральная молекула диола.  

• После реакции: нейтральная молекула диола и нейтральная молекула марганца-два.  

• Для достижения электронного баланса нужно отдать два отрицательных электрона и принять три электрона.  

• Коэффициенты: 3 для органики, 2 для марганца-четыре, 4 для воды.  

• Продукты реакции: 3C2H5OH, 2MnO2, 2KOH.  

• Коэффициенты и продукты реакции остаются неизменными для всех реакций.  

• Сложение полуреакций аналогично сложению столбиков в первом классе.  

• Рассматривается реакция с участием четырех молекул воды, двух частиц марганца и шестнадцати ионов водорода.  

• Получаются десять ионов водорода, два иона марганца и восемь молекул воды.  

• Сокращаются молекулы воды и ионы водорода.  

• Переносятся коэффициенты в основное уравнение.  

• Уравниваются числа сульфатов и атомов кислорода.  

• При взаимодействии алкенов с калий-марганец-четыре в кислой среде образуются две кислоты с разным количеством углеродных атомов.  

• Третичный углерод окисляется до кетонной группы, вторичный - до кислоты.  

• Пример: алкен с третичным и вторичным углеродом, образуются кетон и кислота.  

• Уравнивание зарядов и электронов с помощью ионов водорода и марганца.  

• Вода уносит лишние атомы кислорода.  

• Коэффициенты подставляются и уравниваются.  

• Сокращаются молекулы воды и ионы водорода.  

• Проверяются коэффициенты по атомам кислорода.  

• Окисление двойной связи приводит к раскрытию молекулы и образованию кислот.  

• Получаются красивые кислоты.  

• Подводятся итоги занятия: определение продуктов реакции, расстановка коэффициентов.  

• Рекомендованы учебники и пособия для углубленного изучения темы.