Эта реакция представляет собой окисление этилена (этена) перманганатом калия (KMnO₄) при комнатной температуре (25°C). Давайте рассмотрим этот процесс более детально.
Реакция
Этилен (CH₂=CH₂) взаимодействует с водным раствором перманганата калия (KMnO₄) в нейтральной или слабощелочной среде. Перманганат калия выступает в роли сильного окислителя. При комнатной температуре эта реакция идет мягко и приводит к образованию 1,2-диола.
Механизм и Продукты Реакции
Этап Окисления:
Перманганат калия окисляет двойную связь этилена, приводя к разрыву π-связи и образованию двух гидроксильных групп (-OH) по месту бывшей двойной связи.
Формирование 1,2-диола:
Конечным продуктом реакции является этиленгликоль (этандиол-1,2), молекула с двумя гидроксильными группами, присоединенными к углеродным атомам, которые ранее были связаны двойной связью.
Химическое Уравнение Реакции
[ CH_2=CH_2 + 2 KMnO_4 + 2 H_2O \rightarrow HO-CH_2-CH_2-OH + 2 MnO_2 + 2 KOH ]
Пояснение к Уравнению
- Этилен (CH₂=CH₂) окисляется до этиленгликоля (HO-CH₂-CH₂-OH).
- Перманганат калия (KMnO₄) восстанавливается до диоксида марганца (MnO₂), который осаждается в виде бурого осадка.
- Вода (H₂O) участвует в реакции, обеспечивая гидроксильные группы.
- Также образуется гидроксид калия (KOH), что свидетельствует о слабощелочной среде реакции.
Визуальные Наблюдения
- Раствор перманганата калия (фиолетовый) обесцвечивается по мере того, как перманганат ионизируется, и образуется бурый осадок диоксида марганца (MnO₂).
Значение и Применение
- Эта реакция часто используется как качественная проба на наличие алкенов. Образование бурого осадка и обесцвечивание раствора перманганата калия указывает на присутствие двойных связей в органическом соединении.
- Этиленгликоль, образующийся в результате реакции, является важным промышленным химикатом, используемым в антифризах и как сырье в производстве полиэфирных волокон.
Таким образом, реакция между этиленом и перманганатом калия при 25°C представляет собой мягкое окисление, результатом которого является образование этиленгликоля и осаждение диоксида марганца.