II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT:
Phản ứng oxi hĩa: quá trình oxi hĩa ở mạch cacbon của phân tử tức là gắn nguyên tử oxy vào nguyên tử cacbon. vào nguyên tử cacbon.
Tác nhân oxy hĩa thường dùng là oxy khơng khí hay các tác nhân oxi hĩa khác.
Trong quá trình oxi hĩa, chất hữu cơ thể hiện tính chất nucleophin, sự dễ dàng oxy hĩa tăng theo độ nuclêophin của nĩ, nghĩa là vào khả năng cho electron, cịn tác nhân oxi hĩa tăng theo độ nuclêophin của nĩ, nghĩa là vào khả năng cho electron, cịn tác nhân oxi hĩa là tác nhân electrophin.
Quá trình oxi hĩa khơng chỉ phụ thuộc vào bản chất của chất oxi hĩa và chất bị oxi hĩa mà cịn vào điều kiện phản ứng (nhiệt độ, dung mơi, nồng độ,..) mà cịn vào điều kiện phản ứng (nhiệt độ, dung mơi, nồng độ,..)
Tác nhân oxi hĩa:thường dùng các tác nhân vơ cơ hay hữu cơ , trong đĩ thường gặp nhất là Kalipenmanganat: là Kalipenmanganat:
2KMnO4 + H2O → 2MnO2+ 2KOH + 3(O) (trung tinh hay kiềm)2KMnO4 + 3H2SO4→ K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5(O) (axit) 2KMnO4 + 3H2SO4→ K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5(O) (axit) Ngồi ra cịn natri hay kali bicromat, axit nitric, …
III. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM:
Cĩ hai giai đoạn chính xảy ra trong quá trình thí nghiệm :+ Giai đoạn 1: sử dụng tác nhân oxi hĩa KMnO4 + Giai đoạn 1: sử dụng tác nhân oxi hĩa KMnO4
+ Giai đoạn 2: acid hĩa sản phẩm thu được trong phản ứngQuá trình diễn ra thí nghiệm – giải thích hiện tượng: Quá trình diễn ra thí nghiệm – giải thích hiện tượng:
Giai đoạn 1: sử dụng tác nhân oxi hĩa KMnO4
Thao tác: (6,8g kali permangat + 80ml nước) + 2,5ml toluen + đun nĩng cách thủy trong khoảng 2h. khoảng 2h.
Phản ứng : (1)
Quá trình khử toluene bằng tác nhân oxi hĩa KMnO4 thường khĩ xảy ra hơn alken và KMnO4 và do mơi trường trung tính nên phản ứng xảy ra chậm và địi hỏi nhiệt độ cao KMnO4 và do mơi trường trung tính nên phản ứng xảy ra chậm và địi hỏi nhiệt độ cao nên thời gian phản ứng tương đối lớn.
Do toluen bay hơi ở nhiệt độ tương đối thấp, nên dùng ống sinh hàn hồi lưu để ngăn khả năng bay hơi toluen năng bay hơi toluen
Khả năng oxi hĩa của KMnO4 trong nước:2KMnO4 + H2O → 2MnO2+ 2KOH + 3O 2KMnO4 + H2O → 2MnO2+ 2KOH + 3O
Giai đoạn 2: acid hĩa sản phẩm thu được trong phản ứng
Thao tác: sản phẩm phản ứng (1) được lọc, rửa MnO2 và cơ cạn dung dịch. Để nguội rồi acid hĩa bằng HCl 1:1, ta thấy acid benzoic cĩ dạng hình vảy tách ra. Tiếp tục lọc, rửa, acid hĩa bằng HCl 1:1, ta thấy acid benzoic cĩ dạng hình vảy tách ra. Tiếp tục lọc, rửa, làm khơ → thu sản phẩm.
Phản ứng : (2).
Nếu sản phẩm phản ứng (1) cịn màu hồng thì cho acid oxalic vào để khử hết KMnO4C2H2O4 + 2KMnO4 → CO2 + K2CO3 + MnO2 + H2O C2H2O4 + 2KMnO4 → CO2 + K2CO3 + MnO2 + H2O
Quá trình acid hĩa MnO2 tạo thành trong phản ứng thường hấp thụ một lượng lớn sản phẩm. Do đĩ ta phải rửa MnO2 rắn lại bằng nước nĩng. phẩm. Do đĩ ta phải rửa MnO2 rắn lại bằng nước nĩng.
Việc sử dụng nước nĩng thay cho nước lạnh vì khả năng tan trong nước nĩng của hợp chất hữu cơ sẽ mạnh hơn (do yếu tố tăng nhiệt động hĩa học), thu lại lượng sản phẩm chất hữu cơ sẽ mạnh hơn (do yếu tố tăng nhiệt động hĩa học), thu lại lượng sản phẩm nhiều hơn.
Chú ý việc cơ cạn dung dịch thường dùng phương pháp đun cách thủy vì như thế ta sẽ ổn định nhiệt, tránh nhiệt cục bộ, và hạn chế việc dung dịch quá nĩng sẽ sơi trào, giảm hiệu định nhiệt, tránh nhiệt cục bộ, và hạn chế việc dung dịch quá nĩng sẽ sơi trào, giảm hiệu suất.