Перманганат калия (KMnO₄) является сильным окислителем и активно вступает в реакции с органическими соединениями. Исходя из химической природы взаимодействия, перманганат калия реагирует с соединениями, которые содержат кратные (двойные или тройные) связи, а также циклические соединения с пониженной устойчивостью. Рассмотрим предложенные варианты:
Вариант 1: Пропин, пропен, циклогексан
- Пропин (C₃H₄): Это алкин (углеводород с тройной связью). Тройные связи легко окисляются перманганатом калия до карбоновых соединений или органических кислот. Пропин взаимодействует с KMnO₄.
- Пропен (C₃H₆): Это алкен (углеводород с двойной связью). Двойные связи также легко окисляются перманганатом калия. В результате реакции происходит разрыв двойной связи и образование кислоты, спирта или кетона в зависимости от условий.
- Циклогексан (C₆H₁₂): Это насыщенный углеводород (циклоалкан), в котором отсутствуют кратные связи. Он не взаимодействует с перманганатом калия в обычных условиях.
Итог: Пропин и пропен реагируют с KMnO₄, а циклогексан — нет.
Вариант 2: Этан, этилен, ацетилен
- Этан (C₂H₆): Это насыщенный углеводород (алкан), в котором отсутствуют кратные связи. Он не реагирует с перманганатом калия.
- Этилен (C₂H₄): Это алкен с двойной связью. Двойные связи легко окисляются перманганатом калия. В щелочной среде образуются диолы (гидроксильные группы добавляются к углеродам двойной связи), в кислой — кислоты.
- Ацетилен (C₂H₂): Это алкин с тройной связью. Тройные связи также легко окисляются перманганатом калия, образуя кислоты или кетоны.
Итог: Этилен и ацетилен взаимодействуют с KMnO₄, а этан — нет.
Вариант 3: Бутин-2, 2-метилбутадиен-1,3, бутен-2
- Бутин-2 (C₄H₆): Это алкин с тройной связью. Окисляется перманганатом калия по механизму разрыва тройной связи с образованием карбоновых соединений.
- 2-метилбутадиен-1,3 (C₅H₈): Это диен (углеводород с двумя двойными связями). Двойные связи активно вступают в реакцию с перманганатом калия, что приводит к окислению и разрыву связей.
- Бутен-2 (C₄H₈): Это алкен с одной двойной связью. Двойные связи легко окисляются KMnO₄ с образованием продуктов окисления.
Итог: Все три вещества (бутин-2, 2-метилбутадиен-1,3 и бутен-2) взаимодействуют с KMnO₄.
Вариант 4: Этин, пентен, пентан
- Этин (C₂H₂): Это алкин с тройной связью. Окисляется перманганатом калия.
- Пентен (C₅H₁₀): Это алкен с одной двойной связью. Двойные связи легко окисляются KMnO₄.
- Пентан (C₅H₁₂): Это насыщенный углеводород (алкан). В нем отсутствуют кратные связи, поэтому он не реагирует с перманганатом калия.
Итог: Этин и пентен взаимодействуют с KMnO₄, а пентан — нет.
Вывод:
Наиболее правильный ответ — вариант 3 (бутин-2, 2-метилбутадиен-1,3, бутен-2), так как все перечисленные вещества в этом варианте действительно взаимодействуют с перманганатом калия.