Углеводороды.

В кислой среде:

1) CH₂=CH₂ + KMnO₄ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂CO₃ + H₂O

↙ ↘

CO₂ H₂O

-2 -2 +7 +2 +4

5CH₂=CH₂ + 12KMnO₄ + 18H₂SO₄ → 6K₂SO₄ + 12MnSO₄ + 10CO₂ + 28H₂O

2C^-2 – 12e^- → 2C⁺⁴ | 12 | 5 – окисляется, восстановитель;

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺² | 5 |12 -- восстанавливается, окислитель

2) C₂H₂ – окисляется окислителями в кислой среде до щавелевой кислоты.

-1 -1 k. H₂SO₄, KMnO₄ (K₂Cr₂O₇) COOH

CHΞCH ―――――――→ І (HOOC-COOH)

COOH

-2 -1 -3 +7 +4 -3 +3 +2

Mn+7 + 5e- → Mn+2 | 5e- | 2 - восстанавливается, окислитель; C-2 - 6e- → C+4 | | |} 10e-| 1 - окисляется, восстановитель C-1 - 4e- → C+3 | |

3) CH₂=CH-CH₃ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → CO₂ + CH₃-COOH + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 4H₂O

↙͞ ͞͞͞ ͞ ͞͞ ͞ ͞ ͞↘ HCOOH CH3-COOH ↙ ↘ CO2 H2O

-3 -1 -1 -3 +7 -3 +3 +2

4) 5CH₃-CH=CH-CH₃ + 8KMnO₄ + 12H₂SO₄ → 10CH₃-COOH + 4K₂SO₄ + 8MnSO₄ + 12H₂O

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺² |4| | 8Mn⁺⁷ + 40e^- → 8Mn⁺² - восстанавливается, окислитель;

| |× 2 |

C^-1 - 4e^- → C⁺³ |5| | 10C^-1 - 40e^- → 10C⁺³ - окисляется, восстановитель

-3 0 -1 -3 -3 +3 -2 -2 -3 +2 -3

5) CH₃-C‡ CH-CH₃ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ → 5CH₃-COOH + 5CH₃-C-CH₃ + 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ + 9H₂O

| ǁ

-3 O^-2

CH₃

Mn+7 + 5e- → Mn+2 |× 6 | 6Mn+7 + 30e- → 6Mn+2 C-1 - 4e- → C+3 | | 5C-1 - 20e- → 5C+3 |}× 5| C0 - 2e- → C+2 | | 5C0 - 10e- → 5C+2

↙͞ ͞͞͞ ͞ ͞͞ ͞ ͞ ͞ ͞ ͞ ͞͞ ͞ ͞↘ CH3-C- CH3 CH3-COOH ǁ O-2

-1 -1 +7 C⁺³OOH +2

6) 5CHΞCH + 8KMnO₄ + 12H₂SO₄ → 5 І + 4K₂SO₄ + 8MnSO₄ + 12H₂O

C⁺³OOH

только ацетилен!

2C^-1 - 8e^- → 2C⁺³ |× 5

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺² |× 8

Гомологи ацетилена окисляются до одноосновных карбоновых кислот.

-1 0 -3 +7 -3 +3 +4 +2

7) 5CHΞC-CH₃ + 8KMnO₄ + 12H₂SO₄ → 5CH₃-COOH + 5CO₂ + 4K₂SO₄ + 8MnSO₄ + 12H₂O

-3 0 0 -3 +7 -3 +3 +2

8) 5CH₃-CΞC-CH₃ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ → 10CH₃-COOH + 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ + 4H₂O

Ароматические углеводороды.

-1 -3 +7 -1 +3 +2

9) 5C₆H₅ -CH₃ + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ → 5C₆H₅COOH + 3K₂SO₄ + 6MnSO₄ + 14H₂O

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺² |× 6

C^-3 - 6e^- → C⁺³ |× 5

-1 -2 -3 +7 -1 +3 +4 +2

10) 5C₆H₅ -CH₂CH₃ + 12KMnO₄ + 18H₂SO₄ → 5C₆H₅-COOH + 5CO₂ + 6K₂SO₄ + 12MnSO₄ + 28H₂O

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺² | 5e^-|× 12

C^-2 - 6e^- → C⁺⁴ | |

|}12e^-|× 5

C^-3 - 6e^- → C⁺³ | |

-1 -3 +7 -1 +3 +2

11) 5 C₆H₄(CH₃)₂ + 12KMnO₄ + 18H₂SO₄ → 5 C₆H₄(COOH)₂ + 6K₂SO₄ + 12MnSO₄ + 28H₂O

1,2-диметилбензол орто-фталевая кислота

2C^-3 - 12e^- → 2C⁺³ |12e^-|× 5

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺² | 5e^-|× 12

-1 -1 -2 +7 -1 +3 +4 +2

12) C₆H₅—CH=CH₂ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → C₆H₅COOH + CO₂ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 4H₂O

Mn⁺⁷ + 5e^- → Mn⁺² | 5e^-|× 2

C^-1 - 4e^- → C⁺³ | |

|} 10e^-|× 1

C^-2 - 6e^- → C⁺⁴ | |

В нейтральной среде:

-2 -2 +7 -1 -1 +4

1) 3CH₂=CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O → CH₂-CH₂ + 2MnO₂ + 2KOH 2C^-2 - 2e^- → 2C^-1 |× 3

І І Mn⁺⁷ + 3e^- → Mn⁺⁴ |× 1

OH OH

2) 3CH₃–CH=CH– CH₃ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3CH₃–CH–CH– CH₃ + 2MnO₂ + 2KOH

І І

OH OH

3) C₆H₅—CH=CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O → C₆H₅—CH– CH₂ + 2MnO₂ + 2KOH

І І

OH OH

0⁰C

4) 3CH₃–CH=CH₂ + 2KMnO₄ + 4H₂O —→ 3CH₃–CH–CH + 2MnO₂ + 2KOH

І І

OH OH

C⁺³OOK

5) 3CHΞCH + 8KMnO₄ → 5 І + 8MnO₂ + 2KOH + 2H₂O

C⁺³OOK

только ацетилен!

6) 3CH₃–CH=CH–СH₂– CH₃ + 2KMnO₄ + 4H₂O → 3CH₃–CH–CH– СH₂– CH₃ + 2MnO₂ + 2KOH

І І

OH OH

7) CH₃–CH=C– CH₃ + 2KMnO₄ → CH₃-C- CH₃ + CH₃-COOH + 2MnO₂ + 2KOH

І ǁ

CH₃ O

Реакция присоединения против правила Марковникова:

+ - H₂O₂

CH₃—CH=CH₂ + HBr ——→ CH₃—CH₂—CH₂ - 1-бромпропан

|

Br

При наличии атома хлора в молекуле реакция также идёт против правила, т.к. меняется поляризация молекулы:

- + + -

CH₂—CH=CH₂ + HBr ——→ CH₂—CH₂—CH₂ - 1-бром-3-хлорпропан

| | |

Cl Cl Br