HOÁ HỮU CƠ: CÂN BẰNG PƯ OXI HOÁ KHỬ BẰNG CÁCH NÀO (GẤP)

HOÁ HỮU CƠ: CÂN BẰNG PƯ OXI HOÁ KHỬ BẰNG CÁCH NÀO (GẤP)

Nhờ các bạn hướng dẫn dùm mình cách cân bằng bằng phương pháp electron các phương trình phản ứng oxi hóa khử của HỢP CHẤT HỮU CƠ (Cách tính số electron của chất hữu cơ, ghi hệ số, cân bằng, vai trò các chất, môi trường).
Mình nhờ các bạn giải quyết dùm các bài tập sau để tham khảo:

1/- C2H4 + KMnO4 + H2O -->

2/- C10H20 + KMnO4 + H20 -->

3/- C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 -->

4/- C8H18O8 + KMnO4 + H2SO4 -->

5/- C10H12O5 + KMnO4 + H2SO4 -->

Các bạn có thể cho mình biết có thể làm bài tập thêm ở đâu (có hướng dẫn giải để mình kiểm tra) ?

Xin chân thành cảm ơn.

THMILK.

T/B: Các bạn nào có link bài tập liên quan đến chuỗi phản ứng hữu cơ thi đại học (đặc biệt là các chuỗi hữu cơ tạo hoặc liên quan đến hợp chất đa chức (có thông qua rượu 2, 3 chức), các sản phẩm cuối cùng là cao phân tử (nilon 6,6, teflon, phenolformaldehyd chằng hạn). Có hướng dẫn giải để mình tham khảo nhe.

Để cân bằng PU Oxhoá-khử, trước hết phải nắm được TC hoá học của các chất tham gia PU, các mức oxhoá mà nguyên tử của nguyên tố trong hợp chất đó có thể đạt tới, nhất là các nguyên tố có nhiều số oxh như Mn, Cr, N, S,....để từ đó dự đoán chính xác sphẩm ( hay chát tham gia ) trong các PUHH còn bỏ dở ( vd như các puhh mà bạn đã đưa ra ), có một mẹo nhỏ là thông thường các mức oxh phụ thuộc vào môi trường PU
Vdu, trong moi truong axit, MnO4(-) --> Mn(2+), trung tính ( Nước ) --> MnO2 + OH(-), bazo --> MnO4(2-) ..
-Nói chung trong môi trường axit, tính khử và oxihoa của các chất mạnh hơn trong môi trường trung tính và kiềm ( mức oxh xuống '' sâu '' hơn ), vói HNO3 thì hơi phức tạp nhất là khi PU với kim loại, thường thì PTPU đãcho sẵn sp của Nitơ.
- Một nguyên tắc nhỏ là : nếu trong các chất tham gia PU có mặt H(+) hay OH(-) thì trong sphẩmthường có mặt H20. Ngược lại nếu chất tham gia PU là H2O thì sp hoặc là OH(-) hoặc là H(+) và để chọn đúng SP, thường người ta căn cứ vào số nguyên tử oxy ở hai vế ( nếu vế trái nhiều hơn vế phải thì sp là OH(-), và ngược lại thì sp là H(+), ) hoặc nguyên tử H ở hai vế ( qui tắc tương tự ).
Về số oxihoá của các ngtử trong hợp chất hữu cơ, có hai cách :
- sử dụng số oxh trung bình , thường có một số ngtử có số oxh ko đổi : H(+1), O ( -2), N ( -3 ), từ đó áp dụng qui tắc tổng số oxh của các ngtử trong một hợp chất = 0. Cách này dùng trong trường hợp : tất cả các ngtử trong hợp chất ( dĩ nhiên là chỉ qtâm đến ngtử ngtố thay đổi số oxh roài ) cùng bị oxh hay khử xuống cùng một mức oxh như nhau , vd :
C3H8 + O2 --> CO2 + H2O
số oxh tbình của C trong ankan là -8/3, cả ba ngtử C cùng bị khử xuống +4 ( trong hchất CO2)
ta có : 3C(-8/3) - 20e = 3C(+4)
O2 + 4 e = 2O(2-)
( mặc dù số oxh thực của một ngtử C trong ankan là -2, còn hai ngtử ở đầu mạch là -3 )
- Sử dụng số oxh thực : thường sử dụng cho các hợp chất có nhóm chức, và chỉ một trong số các ngtử của cùng một ngtố trong hợp chất đó là bị thay đổi số oxh ( thường ngtử này nằm ở nhóm chức, còn các ngtử ở mạch cabon thì ko thay đổi ) ví dụ trong pu :
C2H5(OH) + [ O ] --> CH3-COOH
trong 2 ngtử C thì chỉ có một ngtử liên kết với nhóm OH là thay đổi số oxh còn ngtử C ở mạch Cabon thi ko thay đổi .
Để xác định số oxh thực hơi phức tạp , nhưng theo ngtắc sau :
xung quanh một ngtử bao giờ cũng có các liên kết ( trong hchcơ thường là cộng hoá trị ), và mỗi một gạch nối thể hiện một đơn vị hoá trị. Mỗi đơn vị hoá trị này sẽ có một số oxh hoá tương ứng và ứng với mỗi gạch nối thì số oxh của ngtử đó chỉ có thể nhận một trong ba giá trị :
0 khi mà hai ngtử giồng nhau liên kêt với nhau . Vd :

H-C-C-O- : số oxh của ngtử C ứng với liên kết C-C là bằng 0 ( hai ngtử giống nhau thì khi hinh thành liên kết cộng hoá trị , cặp electron dùng chung ko lệch về phía nào cả , nên số oxh của mỗi ngtử úng với mối liên kết này bằng 0 )
- 1 khi ngtử đó có độ âm điện lớn hơn ngtử kia, còn dĩ nhiên ngtử kia có số oxh +1 rồi. Vd trong mối lkết C-O ở trên , số oxh của O ứng với liên kết này bằng - 1 còn của C là +1 ( O có độ âm điện lớn hơn C )
Sau khi xác định số oxh tương ứng với từng liên kết xung quanh ngtử đó thì số oxh của ngtử đó sẽ bằng tổng các số oxh này .
Sau đây là ví dụ minh hoạ : C6H12O6 : vì ko gõ được CTHH nên chỉ biểu diễn các lkết chính, mỗi ngtử C trong mạch còn một liên kết với H và một liên kết với O ( ngtử O này lại liên kết với H tạo thành nhóm OH )

H-C-C-C-C-C-C=O

- Với ngtử C số 6 , xung quanh co 4 liên kết cộng hoá trị : 2 với H, một với O và 1 với C. Mỗi lkết với H, thì C có số oxh là -1 ( C có độ âm điện lớn hơn H ). Liên kết C-C thì C có số oxh là 0 . trong liên kết C-O-H còn lại, C có số oxh là +1 ( O là -1 )
như vậy số oxh của ngtử C số 6 là : 2x (-1)+ 0 + ( -1) = -1
Với các ngtử C số 2,3,4,5 xung quanh mỗi ngtử có 2 lkết C-C, và 2 lkết C-H như vậy số oxh là : 2x (-1) + 2x (0) = -2
Với ngtử C số 1 xung quanh có 1 liên kết C-C, 1 lkết C-H và liên kết C=O . Với lkết C=O, thì số oxh tương ứng của C là 2x (+1)= +2 ( bởi mỗi lkết đơn C-O, C có số oxh là + 1 ) --> số oxh của C là : 0 + (-1) + (+2) = +1.
Bạn hãy thử với các CTHH khác , chúc thành công

1/- 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O --> 3CH2(OH)-CH2(OH) + 2MnO2 + 2KOH
2 C(-2) - 2e = 2 C (-1)
Mn(+7) + 3e = Mn ( +4)

2/- 33C10H20 + 3KMnO4 + 4H20 --> 3C10H20(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH
3/- 5C6H12O6 + 2KMnO4 + 3H2SO4 --> 5CH2(OH)-CH(OH)-CH(OH)CH(OH)-CH(OH)-COOH + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O
ở đây chỉ quan tâm đến số oxh của C số 1
C(+1) - 2 e = C (+3)
Mn(+7) + 5e = Mn(+2)
Cũng có thể ngtử C số 6 cũng bị khử thành nhóm COOH , PTPU sau tôi viết ở dạng này
4/- 5C8H18O8 + 8KMnO4 + 12H2SO4 --> 5HOOC-[CH(OH)]6-COOH + 4 K2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O
Quan tâm đến 2 ngtử C ở hai đầu mạch :
2 C (-1) - 8e = 2 C (+3)
Mn(+7) + 5e = Mn (+2 )