L'oxydation des alcools par les oxydants forts en milieu acide

Exercice 1

1) Établir les réactions des isomères de $C_3H_7OH$ avec un excès de permanganate de potassium en milieu acide. Calculer chaque fois le rapport $\frac{n_A}{n_{MnO_4^-}}$

1) 1er isomère: le propan-1-ol - 1ère étape: propan-1-ol $\Rightarrow$ propanal: $CH_3CH_2CH_2OH$ $-$ $2e^-$ $\rightarrow$ $CH_3CH_2CHO+2H^+$ $MnO_4^-$ $+$ $5e^-$ $+$ $8H^+$ $\rightarrow$ $Mn^{2+}$ $+$ $4H_2O$ $5CH_3CH_2CH_2OH$ $+$ $2MnO_4^-$ $+$ $6H^+$ $\rightarrow$ $5CH_3CH_2CHO$ $+$ $2Mn^{2+}$ $+$ $8H_2O$ - 2e étape: propanal $\Rightarrow$ propanoïque: $CH_3CH_2CHO$ $-$ $2e^-$ $+$ $H_2O$ $\rightarrow$ $CH_3CH_2COOH$ $+$ $2H^+$ $MnO_4^-$ $+$ $5e^-$ $+$ $8H^+$ $ \rightarrow$ $Mn^{2+}$ $+$ $4H_2O$ $5CH_3CH_2CHO$ $+$ $2MnO_4^-$ $+$ $6H^+$ $\rightarrow$ $5CH_3CH_2COOH$ $ +$ $ 2Mn^{2+}$ $+$ $3H_2O$ Rapport: $\frac{n_{alcool}}{n_{permanganate}}$ $=$ $\frac{5}{4}$ 2e isomère: le propan-2-ol propan-2-ol $\Rightarrow$ propanone: $CH_3CHOHCH_3$ $-$ $2e^-$ $ \rightarrow$ $CH_3COCH_3$ $+$ $2H^+$ $MnO_4^-$ $+$ $5e^-$ $+$ $8H^+$ $ \rightarrow $ $Mn^{2+}$ $+$ $4H_2O$ $5CH_3CHOHCH_3$ $+$ $2MnO_4^-$ $+$ $6H^+$ $\rightarrow$ $5CH_3COCH_3$ $+$ $2Mn^{2+}$ $+$ $8H_2O$ Rapport: $\frac{n_{alcool}}{n_{permanganate}}$ $=$ $\frac{5}{2}$

2) À une prise de $9,5\; mL$ d'un alcool de formule $C_3H_7OH$, on ajoute de l'eau afin d'obtenir $100\; mL$ de solution. $10\; mL$ de cette solution sont acidifiés, puis on ajoute une solution de permanganate de potassium 0,2 molaire. Le mélange vire au rose après ajoute de $25,4 \; mL$ de cette solution. De quel alcool s'agit-il et pourquoi ?

2) Dans $10\; mL$: $n_A=0,0127\; mol$ Dans $25,4\; mL$: $n_{MnO_4^-}$ $=$ $0,0254\cdot 0,2$ $ =$ $ 0,00508 mol$ $\frac{n_A}{n_{MnO_4^-}}$ $=$ $ 2,5$ $ =$ $ \frac{5}{2}$ Il s'agit du propan-2-ol !