Что происходит при нагревании газа через бромную воду и раствор перманганата калия?

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

Пропускание газа через бромную воду и раствор перманганата калия ( KMnO4cap K cap M n cap O sub 4) — это классические качественные реакции в органической химии, используемые для обнаружения кратных связей (двойных и тройных) в молекулах углеводородов. Ниже представлено подробное описание процессов для различных типов газов. 1. Непредельные углеводороды (Алкены и Алкины) Если через растворы пропускают такие газы, как этилен ( C2H4cap C sub 2 cap H sub 4) или ацетилен ( C2H2cap C sub 2 cap H sub 2), наблюдаются следующие изменения:

  • Бромная вода (раствор брома в воде, бурый цвет):
    Происходит обесцвечивание. Молекулы брома присоединяются по месту разрыва кратной связи.
    • Пример с этиленом: CH2=CH2+Br2CH2BrCH2Brcap C cap H sub 2 equals cap C cap H sub 2 plus cap B r sub 2 right arrow cap C cap H sub 2 cap B r minus cap C cap H sub 2 cap B r (1,2-дибромэтан). Раствор становится прозрачным, так как образующееся вещество бесцветно.
  • Раствор перманганата калия (розово-фиолетовый цвет):
    Происходит обесцвечивание и выпадение бурого осадка диоксида марганца ( MnO2cap M n cap O sub 2). Это реакция Вагнера (мягкое окисление).
    • Пример с этиленом: 3CH2=CH2+2KMnO4+4H2O3CH2OHCH2OH+2MnO2+2KOH3 cap C cap H sub 2 equals cap C cap H sub 2 plus 2 cap K cap M n cap O sub 4 plus 4 cap H sub 2 cap O right arrow 3 cap C cap H sub 2 cap O cap H minus cap C cap H sub 2 cap O cap H plus 2 cap M n cap O sub 2 plus 2 cap K cap O cap H. В результате образуются двухатомные спирты (гликоли).

2. Предельные углеводороды (Алканы) Если через растворы пропускают метан ( CH4cap C cap H sub 4), этан или пропан:

  • Бромная вода: Видимых изменений нет. Раствор остается бурым. Алканы не вступают в реакции присоединения, а реакция замещения требует участия УФ-света и других условий.
  • Раствор перманганата калия: Изменений нет. Раствор остается фиолетовым, так как алканы устойчивы к окислителям при обычных условиях.

3. Неорганические газы-восстановители Некоторые неорганические газы также могут изменять окраску этих реагентов:

Газ Реакция с бромной водойРеакция с KMnO4cap K cap M n cap O sub 4
Сернистый газ ( SO2cap S cap O sub 2)Обесцвечивание (окисление серы до +6positive 6)Обесцвечивание (образование Mn2+cap M n raised to the 2 plus power)
Сероводород ( H2Scap H sub 2 cap S)Помутнение (выпадение серы)Обесцвечивание и выпадение серы

Влияние нагревания Нагревание в данных реакциях обычно выполняет следующие функции:

  1. Ускорение кинетики: Реакции окисления и присоединения протекают быстрее.
  2. Смещение равновесия: При избыточном нагревании в растворе перманганата калия в щелочной или нейтральной среде окисление может пойти глубже (например, до разрыва углеродной цепи с образованием кислот или углекислого газа).
  3. Физический эффект: Поскольку растворимость газов в жидкостях падает с ростом температуры, слишком сильный нагрев может привести к тому, что газ будет покидать раствор быстрее, чем успеет провзаимодействовать.

Вывод: Если исследуемый газ обесцвечивает оба раствора, это служит прямым доказательством наличия в его структуре двойных или тройных связей (непредельности), либо его сильных восстановительных свойств. Я могу составить для вас подробную таблицу с уравнениями реакций для конкретного газа, если вы укажете его название.

Форма ответа

Ваш аватар