Hvorfor kaliumpermanganat er misfarvet i nærvær af 1-butanol 2-butanol, men syrer langsomt med 2-methyl-2-propanol, selvom alle tre alkoholer har samme molekylære formel?

Nøglen:Oxidation og struktur

* kmno4 som oxidisator: Kaliumpermanganat er et kraftfuldt oxidationsmiddel. Den accepterer let elektroner, hvilket får andre molekyler til at miste elektroner (blive oxideret).

* Alkoholer og oxidation: Alkoholer kan oxideres afhængigt af typen af ​​alkohol og forholdene. Primære alkoholer kan oxideres til aldehyder og derefter til carboxylsyrer, mens sekundære alkoholer kan oxideres til ketoner. Tertiære alkoholer er generelt resistente over for oxidation.

Lad os nedbryde hver alkohol:

* 1-butanol (primær alkohol): KMNO4 oxideres hurtigt 1-butanol, hvilket fører til en farveændring fra den lilla af KmnO4 til den brune MnO2 (mangandioxid). Reaktionen fortsætter hurtigt, da den primære alkohol let danner et aldehyd.

* 2-butanol (sekundær alkohol): KMNO4 oxideres også 2-butanol, hvilket fører til en lignende farveændring. Imidlertid er reaktionen typisk langsommere end med 1-butanol. Dette skyldes, at sekundære alkoholer oxideres til ketoner, og reaktionsmekanismen er lidt mere kompleks.

* 2-methyl-2-propanol (tertiær alkohol): Denne alkohol er resistent over for oxidation af KMNO4 under normale forhold. Det tertiære carbonatom er bundet til tre andre carbonatomer, hvilket gør det vanskeligt at fjerne et hydrogenatom og danne en carbocation (et nødvendigt mellemprodukt til oxidation). Mens der kan forekomme en vis langsom forsuring på grund af tilstedeværelsen af ​​spor af urenheder eller andre faktorer, finder den primære reaktion af oxidation ikke sted.

Kortfattet

Forskellen i reaktivitet med KMNO4 stammer fra de forskellige strukturer af disse isomere alkoholer og deres modtagelighed for oxidation. Primære alkoholer oxideres let, sekundære alkoholer oxideres i en langsommere hastighed, og tertiære alkoholer er i det væsentlige inerte for oxidation af KMNO4 under normale forhold.