Những chất làm mất màu KMnO4

Chúng tôi xin giới thiệu bài Những chất làm mất màu KMNO4 được VnDoc biên soạn tổng hợp giúp bạn học có thể xác định được các chất có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím KMnO₄.

I. Hợp chất hữu cơ

1. Hydrocarbon no (Alkanen, Cycloalkane) 

Không làm mất màu dung dịch KMnO₄.

2. Hydrocarbon không no (Alkene, Alkadiene, Alkyne)

Các Alkene, Alkadiene, Alkyne có khả năng làm mất màu dung dịch thuốc tím, đây là phản ứng oxi hoá không hoàn toàn.

• Alkene (có công thức tổng quát  C_nH_2n  với n ≥ 2 )

Ví dụ

3CH₂ = CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3HO – CH₂ – CH₂ – OH + 2MnO₂ + 2KOH

Ethylene

Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn alkene được ứng dụng để sản xuất các dẫn xuất chứa oxygen của hydrocarbon trong công nghiệp.

• Alkyne (có công thức tổng quát C_nH_{2n - 2} với n ≥ 2 )

Ví dụ

3C₂H₂ + 8KMnO₄ → 3(COOK)₂ + 8MnO₂ ↓ + 2KOH + 2H₂O

MnO₂ là chất kết tủa có màu nâu đen.

3. Arene (Hydrocarbon thơm)

Arene hay còn gọi là hydrocarbon thơm là những hydrocarbon trong phân tử có chứa một hay nhiều vòng benzene.

Benzene và toluene đều không tác dụng với dung dịch KMnO₄ ở điều kiện thường.

Các alkylbenzene có thể bị oxi hoá bởi dung dịch KMnO₄ khi đun nóng

+ Toluen làm mất màu dung dịch KMnO₄ ở điều kiện nhiệt độ 80-100^oC

C₆H₅–CH₃ + 2KMnO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$  C₆H₅–COOK + 2MnO₂↓ + KOH + H₂O

(Toluene) 

+  Styrene làm mất màu dung dịch KMnO₄ và bị oxi hóa ở nhóm vinyl (giống như ethylene) nên phản ứng xảy ra ngay nhiệt độ thường.

3C₆H₅-CH=CH₂ + 10KMnO₄ → 3C₆H₅COOK + 3K₂CO₃ + 10MnO₂ + KOH + 4H₂O

(Styrene)

+ Cumene làm mất màu dung dịch KMnO₄

(Cumene)

4. Hợp chất carbonyl

Formaldehyde khả năng gây mất màu dung dịch thuốc tím

HCHO + KMnO₄ → HCOOK + H₂O + MnO₂

II. Tính chất hóa học của KMnO₄

KMnO₄ có tính oxi hóa mạnh do Mn có số oxi hóa +7 cực đại. Tính oxi hóa của KMnO₄ còn phụ thuộc vào môi trường tiến hành phản ứng, thông thường tính oxi hóa của KMnO4 mạnh nhất trong môi trường axit, sau đó là môi trường trung tính và cuối cùng là môi trường bazơ.

Trong môi trường acid: KMnO₄ bị khử thành Mn có số oxi hóa +2. Nó có khả năng oxi hóa được các halogenua (trừ F-), các muối sulfua tan và H₂S, H nguyên tử và các chất hữu cơ và các chất khử khác.

2KMnO₄ + 16HCl → 2KCl + 2MnCl₂ + 5Cl₂ + 8H₂O

4KMnO₄ + 5C₂H₅OH + 6H₂SO₄ → 5CH₃COOH + 2K₂SO₄ + 4MnSO₄ + 11H₂O

2KMnO₄ + 10KI + 8H₂SO₄→ 6K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5I₂ + 8H₂O

2KMnO₄ + 10FeSO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + 6K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ → 10CO₂ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

Trong môi trường trung tính: KMnO₄ bị khử thành Mn có số oxi hóa +4 (MnO₂). KMnO₄ có thể oxi hóa được H₂S, ethanol …

2KMnO₄ + 3H₂S → 2MnO₂ + 3S + 2KOH + 2H₂O

2KMnO₄ + 3CH₃CH₂OH → 2MnO₂ + 3CH₃CHO + 2KOH + 2H₂O

Trong môi trường base: KMnO₄ bị khử thành Mn có số oxi hóa + 6

2KMnO₄ + K₂SO₃ + 2KOH → 2K₂MnO₄ + K₂SO₄ + H₂O

2KMnO₄ + KCN + 2KOH → 2K₂MnO₄ + KOCN + H₂O

Trong điều kiện nhiệt độ cao: KMnO₄ tự phân hủy sinh ra oxi, ngoài ra nó oxi hóa mạnh nhiều phi kim và các chất khử các

2KMnO₄ $\stackrel{t^o}{\to }$ K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

2KMnO₄ + C $\stackrel{t^o}{\to }$ K₂MnO₄ + MnO₂ + CO₂

2KMnO₄ + S $\stackrel{t^o}{\to }$ K₂MnO₄ + MnO₂ + SO₂

10KMnO₄ + 4P $\stackrel{t^o}{\to }$  5K₂MnO₄ + 5MnO₂ + 2P₂O₅

-------------------------------------------