Przperowadzono doświadczenie dotyczące reaktywności alkoholi o różnej rzędowości z manganianem($\text{VII}$) potasu. Zapoznaj się z opisem doświadczenia i wykonaj zadania.

Analiza doświadczenia: Reakcja alkoholi o różnej rzędowości z manganianem($\text{VII}$) potasu w środowisku kwasu siarkowego($\text{VI}$).

Problem badawczy: W jaki sposób alkohole reagują z ${\text{KMnO}}_4$ w środowisku kwasowym?

Hipoteza: Alkohole pierwszorzędowe i drugorzędowe reagują z manganianem($\text{VII}$) potasu w środowisku kwasu siarkowego($\text{VI}$), czego nie robią alkohole trzeciorzędowe.

Odczynniki:

• stężony kwas siarkowy($\text{VI}$);

• wodny roztwór manganianu($\text{VII}$) potasu;

• etanol;

• propan-$2$-ol;

• $2$-metylopropan-$2$-ol.

Sprzęt laboratoryjny:

• $3$ probówki – podłużne naczynia szklane do przeprowadzania prostych reakcji chemicznych;

• statyw na probówki – prostokątny sprzęt laboratoryjny z rzędami otworów, w których umieszczane są probówki;

• szklane pipety – wąskie szklane rurki do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki;

• plastikowe pipety – wąskie plastikowe rurki do pobierania i przenoszenia niewielkiej ilości cieczy przy pomocy ssawki.

Instrukcja wykonania doświadczenia:

1. Do każdej probówki nalano kilka ${\text{cm}}^3$ wodnego roztworu manganianu($\text{VII}$) potasu.

2. Do każdej probówki dodano kilka kropel stężonego kwasu siarkowego($\text{VI}$).

3. Do pierwszej probówki dodano kilka ${\text{cm}}^3$ etanolu.

4. Do drugiej probówki dodano kilka ${\text{cm}}^3$ propan-$2$-olu.

5. do trzeciej probówki dodano kilka ${\text{cm}}^3$ $2$-metylopropan-$2$-olu.

Obserwacje:

• Probówka $1$: fioletowy roztwór odbarwił się; wyczuwalny jest charakterystyczny zapach octu.

• Probówka $2$: fioletowy roztwór odbarwił się; wyczuwalny jest ostry zapach.

• Probówka $3$: brak objawów reakcji.

Wyniki:

Probówka $1$: $5 {\text{CH}}_3{\text{CH}}_2\text{OH}+4 {\text{KMnO}}_4+6 {\text{H}}_2{\text{SO}}_4\to 5 {\text{CH}}_3\text{COOH}+4 {\text{MnSO}}_4+2 {\text{K}}_2{\text{SO}}_4+11 {\text{H}}_2\text{O}$

Probówka $2$: $5 {\text{CH}}_3\text{CH}\left(\text{OH}\right){\text{CH}}_2{\text{CH}}_3+2 {\text{KMnO}}_4+3 {\text{H}}_2{\text{SO}}_4\to 5 {\text{CH}}_3\text{C}\left(\text{O}\right){\text{CH}}_2{\text{CH}}_3+2 {\text{MnSO}}_4+{\text{K}}_2{\text{SO}}_4+8 {\text{H}}_2\text{O}$

Probówka $3$: $5 {\left({\text{CH}}_3\right)}_3\text{COH}+2 {\text{KMnO}}_4+3 {\text{H}}_2{\text{SO}}_4\to \text{reakcja} \text{nie} \text{zachodzi}$

Wnioski:

Alkohole pierwszorzędowe reagują z manganianem($\text{VII}$) potasu w środowisku kwasu siarkowego($\text{VI}$) i utleniają się do kwasów karboksylowych, a alkohole drugorzędowe przekształcają się w ketony. Alkohole trzeciorzędowe nie reagują z manganianem($\text{VII}$) potasu w środowisku kwasu siarkowego($\text{VI}$). Hipoteza została potwierdzona.