Расставьте, пожалуйста, коэффициенты в уравнении: CH2=CH-CH3+KMnO4+H2O=CH2(OH)-CH(OH)-CH3+MnO2+KOH

Данное уравнение является уравнением окислительно-восстановительной реакции, в которой происходит окисление пропилена (CH2=CH-CH3) к пропантриолу (CH2(OH)-CH(OH)-CH3) с использованием калия перманганата (KMnO4) и воды (H2O). Пропилена окисляется до пропантриола, а перманганат калия восстанавливается до оксид марганца и щелочи.

Следующие коэффициенты могут быть использованы для сбалансированного уравнения:

CH2=CH-CH3 + 3KMnO4 + 4H2O = CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + 3MnO2 + 3KOH

Для того чтобы расставить коэффициенты в уравнении реакции, необходимо следовать законам сохранения массы и заряда. Это означает, что количество каждого элемента и общий заряд должны быть одинаковыми по обе стороны уравнения.

Дано уравнение: CH2=CH-CH3 + KMnO4 + H2O → CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + MnO2 + KOH

1. Определим количество атомов каждого элемента в исходных веществах и продуктах:

Исходные вещества:

• CH2=CH-CH3: C = 3, H = 6
• KMnO4: K = 1, Mn = 1, O = 4
• H2O: H = 2, O = 1

Продукты:

• CH2(OH)-CH(OH)-CH3: C = 3, H = 8, O = 2
• MnO2: Mn = 1, O = 2
• KOH: K = 1, O = 1, H = 1

1. Расставим коэффициенты методом подбора:

Начнем с органической части:

• В исходных веществах у нас 3 атома углерода и 6 атомов водорода от пропена (CH2=CH-CH3).
• В продуктах у нас 3 атома углерода и 8 атомов водорода от пропан-1,2-диола (CH2(OH)-CH(OH)-CH3).

Теперь займемся калий перманганатом и марганцем:

• В исходных веществах у нас 1 атом калия, 1 атом марганца и 4 атома кислорода от KMnO4.
• В продуктах у нас 1 атом калия от KOH, 1 атом марганца от MnO2 и 3 атома кислорода от MnO2 и KOH.

Добавим воду:

• В исходных веществах у нас 2 атома водорода и 1 атом кислорода от воды (H2O).
• В продуктах у нас 2 атома водорода от KOH.

Теперь можно начинать балансировку:

a) Балансируем углерод: CH2=CH-CH3 + KMnO4 + H2O → CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + MnO2 + KOH (3 атома углерода с обеих сторон)

b) Балансируем водород: CH2=CH-CH3 + KMnO4 + H2O → CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + MnO2 + KOH (6 от пропена + 2 от воды = 8 в пропан-1,2-диоле + 1 в KOH)

c) Балансируем кислород: CH2=CH-CH3 + KMnO4 + H2O → CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + MnO2 + KOH (4 от KMnO4 + 1 от воды = 2 в пропан-1,2-диоле + 2 в MnO2 + 1 в KOH)

d) Балансируем калий и марганец: CH2=CH-CH3 + KMnO4 + H2O → CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + MnO2 + KOH (1 от KMnO4 = 1 от KOH и 1 от MnO2)

Проверим итоговое уравнение: CH2=CH-CH3 + KMnO4 + H2O → CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + MnO2 + KOH

Уравнение уже сбалансировано. Коэффициенты всех веществ равны 1.

Таким образом, финальное уравнение выглядит так: CH2=CH-CH3 + KMnO4 + H2O → CH2(OH)-CH(OH)-CH3 + MnO2 + KOH