Реши задание на изображении
Краткий ответ: исходный алкен — бут-2-ен, \(\mathrm{C_4H_8}\). Его транс-изомер — транс-бут-2-ен, \(\mathrm{CH_3CH=CHCH_3}\).
1. Определим формулу алкена
Количество алкена при н. у.:
\[ n=\frac{V}{V_m}=\frac{1{,}568}{22{,}4}=0{,}070\ \text{моль}. \]
При окислении одна молекула алкена даёт одну молекулу двухатомного спирта, поэтому спирта тоже \(0{,}070\) моль. Его молярная масса:
\[ M=\frac{m}{n}=\frac{6{,}30}{0{,}070}=90\ \text{г/моль}. \]
Если алкен имеет формулу \(\mathrm{C_nH_{2n}}\), соответствующий двухатомный спирт имеет формулу \(\mathrm{C_nH_{2n+2}O_2}\). Тогда:
\[ 12n+(2n+2)+32=90,\qquad 14n+34=90, \]
откуда \(n=4\). Значит, формула алкена — \(\mathrm{C_4H_8}\).
Чтобы у алкена были цис- и транс-изомеры, это бут-2-ен: \(\mathrm{CH_3CH=CHCH_3}\).
2. Транс-изомер
Метильные группы расположены по разные стороны двойной связи:
CH₃ H
\ /
C = C
/ \
H CH₃
3. Реакция с подкисленным перманганатом калия
Важно различать условия: в водном растворе перманганата образуется диол, а подкисленный перманганат окисляет двойную связь с разрывом. Для бут-2-ена продукт — уксусная кислота:
\[ \boxed{ 5\mathrm{CH_3CH=CHCH_3} +8\mathrm{KMnO_4} +12\mathrm{H_2SO_4} \rightarrow 10\mathrm{CH_3COOH} +8\mathrm{MnSO_4} +4\mathrm{K_2SO_4} +12\mathrm{H_2O} } \]
При мягком окислении в водном растворе образуется бутан-2,3-диол \(\mathrm{CH_3CH(OH)CH(OH)CH_3}\), молярная масса которого равна \(90\ \text{г/моль}\). Это подтверждает расчёт.
Обсуждение
9 сообщенийНапиши реакцию изомеров с персанганатом
Для цис- и транс-бут-2-ена реакция с подкисленным перманганатом калия идёт одинаково: двойная связь разрывается, образуется уксусная кислота.
\[ \text{цис-}\mathrm{CH_3CH=CHCH_3} \xrightarrow[\mathrm{H_2SO_4}]{\mathrm{KMnO_4}} 2\mathrm{CH_3COOH} \]
\[ \text{транс-}\mathrm{CH_3CH=CHCH_3} \xrightarrow[\mathrm{H_2SO_4}]{\mathrm{KMnO_4}} 2\mathrm{CH_3COOH} \]
Молекулярное уравнение для каждого изомера:
\[ \boxed{ 5\mathrm{C_4H_8}+8\mathrm{KMnO_4}+12\mathrm{H_2SO_4} \rightarrow 10\mathrm{CH_3COOH}+8\mathrm{MnSO_4} +4\mathrm{K_2SO_4}+12\mathrm{H_2O} } \]
Цис- и транс-изомеры дают один и тот же продукт, так как при окислении пространственное строение двойной связи разрушается.
Водной среде
И по условию задачи
Да, в водной среде перманганат окисляет бут-2-ен до бутан-2,3-диола. В предыдущем ответе я ошибочно записал окисление в кислой среде.
Для обоих изомеров уравнение одинаковое:
\[ \boxed{ 3\,\text{цис-}\mathrm{CH_3CH=CHCH_3} +2\mathrm{KMnO_4}+4\mathrm{H_2O} \rightarrow 3\,\mathrm{CH_3CH(OH)CH(OH)CH_3} +2\mathrm{MnO_2}\downarrow+2\mathrm{KOH} } \]
\[ \boxed{ 3\,\text{транс-}\mathrm{CH_3CH=CHCH_3} +2\mathrm{KMnO_4}+4\mathrm{H_2O} \rightarrow 3\,\mathrm{CH_3CH(OH)CH(OH)CH_3} +2\mathrm{MnO_2}\downarrow+2\mathrm{KOH} } \]
Образуется бутан-2,3-диол. При этом цис- и транс-бут-2-ен дают разные пространственные формы этого диола.
Первую реакцию по первому предложению напиши
Для первого изомера — цис-бут-2-ена:
\[ \boxed{ 3\,\text{цис-}\mathrm{CH_3CH=CHCH_3} +2\mathrm{KMnO_4}+4\mathrm{H_2O} \rightarrow 3\,\mathrm{CH_3CH(OH)CH(OH)CH_3} +2\mathrm{MnO_2}\downarrow+2\mathrm{KOH} } \]
Образуется бутан-2,3-диол.乱子伦
Почему будет если там этилен
Если в условии указан этилен \(\mathrm{CH_2=CH_2}\), то предыдущая запись для бут-2-ена была неверной.
В водной среде этилен окисляется до этиленгликоля:
\[ \boxed{ 3\mathrm{CH_2=CH_2} +2\mathrm{KMnO_4} +4\mathrm{H_2O} \rightarrow 3\mathrm{HOCH_2CH_2OH} +2\mathrm{MnO_2}\downarrow +2\mathrm{KOH} } \]
У этилена нет цис-транс-изомеров, поэтому реакции «двух изомеров этилена» быть не может.
