Oxydation des alcools

Les différents alcools

Rappel groupe caractéristique : hydroxyle formule générale : R – OH avec - R : groupe alkyle (- CnH2n+1)

Le groupe hydroxyle est porté par un carbone de bout de chaîne Les alcools primaires Le groupe hydroxyle est porté par un carbone de bout de chaîne R – CH2OH

Les alcools secondaires Le groupe hydroxyle est porté par un carbone de milieu de chaîne non substitué R – CHOH – R’

Les alcools tertiaires Le groupe hydroxyle est porté par un carbone de milieu de chaîne substitué R – COH – R’ R’’

Attention ! Dans un alcool, le groupe hydroxyle est porté par un carbone tétragonal, c’est-à-dire établissant 4 liaisons simples

Oxydation des alcools

Tout au long des expériences, l’ion oxydant sera l’ion permanganate

2 types d’oxydations - ménagée - totale

Dans une oxydation ménagée, la chaîne carbonée est conservée

Oxydation ménagée des alcools primaires

Expérience Dans un alcool primaire, je verse quelques gouttes de permanganate de potassium La solution se décolore à son contact donc l’alcool primaire est un réducteur

Il est possible de distinguer deux stades d’oxydation

Oxydation avec oxydant en défaut

Réaction entre l’ion permanganate et un alcool primaire / ox en défaut 1616 Réaction entre l’ion permanganate et un alcool primaire / ox en défaut Quels sont les couples en présence ? MnO4- (aq) / Mn2+ (aq) R- CHO / R – CH2OH Quelles sont les espèces en présence ? Il se produit une réaction entre les ions MnO4- (violet) et l’alcool primaire R – CH2OH au cours de laquelle il se forme des ions Mn2+ (incolore) et un aldéhyde R- CHO

Équation de la réaction Couples en présence : MnO4- (aq) / Mn2+ (aq) R- CHO / R – CH2OH J’écris les demi-équations de couples : MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ (aq) + 4 H2O R- CHO + 2 H+ + 2 e- = R – CH2OH J’écris les demi-équations de réaction : MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ (aq) + 4 H2O R – CH2OH → R- CHO + 2 H+ + 2 e- ( ) x 2 ( ) x 5 J’élimine les électrons entre les deux équations

Équation de la réaction (MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ (aq) + 4 H2O) x 2 (R – CH2OH → R- CHO + 2 H+ + 2 e- ) x 5 ___________________________________________ 2MnO4- + 6H+ + 5R - CH2OH → 2Mn2+ + 8H2O + 5 R - CHO 6 H+ : 2 x 8 = 16 H+ sont consommés 5 x 2 = 10 H+ sont formés Bilan : 16 – 10 = 6 H+ consommés

Oxydation avec oxydant en excès

Réaction entre l’ion permanganate et un alcool primaire / ox en excès 2020 Réaction entre l’ion permanganate et un alcool primaire / ox en excès Quels sont les couples en présence ? MnO4- (aq) / Mn2+ (aq) R- COOH / R – CH2OH Quelles sont les espèces en présence ? Il se produit une réaction entre les ions MnO4- (violet) et l’alcool primaire R – CH2OH au cours de laquelle il se forme des ions Mn2+ (incolore) et un acide carboxylique R- COOH

Équation de la réaction Couples en présence : MnO4- (aq) / Mn2+ (aq) R- COOH / R – CH2OH J’écris les demi-équations de couples : MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ (aq) + 4 H2O R- COOH + 4 H+ + 4 e- = R – CH2OH + H2O J’écris les demi-équations de réaction : MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ (aq) + 4 H2O R – CH2OH + H2O → R- CHO + 4 H+ + 4 e- ( ) x 4 ( ) x 5 J’élimine les électrons entre les deux équations

Équation de la réaction (MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ (aq) + 4 H2O) x 4 (R – CH2OH + H2O → R- CHO + 4 H+ + 4 e- ) x 5 ___________________________________________ 4MnO4- + 12H+ + 5R - CH2OH → 4Mn2+ + 11H2O + 5R - COOH 12 H+ : 4 x 8 = 32 H+ sont consommés 5 x 4 = 20 H+ sont formés Bilan : 32 – 20 = 12 H+ consommés 11 H2O : 4 x 4 = 16 H2O sont consommés 5 x 1 = 5 H2O sont formés Bilan : 16 – 5 = 11 H2O consommés

Oxydation ménagée des alcools secondaires

Expérience Dans un alcool secondaire, je verse quelques gouttes de permanganate de potassium La solution se décolore à son contact donc l’alcool secondaire est un réducteur

Réaction entre l’ion permanganate et un alcool secondaire 2525 Réaction entre l’ion permanganate et un alcool secondaire Quels sont les couples en présence ? MnO4- (aq) / Mn2+ (aq) R- CO – R’ / R – CHOH – R’ Quelles sont les espèces en présence ? Il se produit une réaction entre les ions MnO4- (violet) et l’alcool secondaire R – CHOH – R’ au cours de laquelle il se forme des ions Mn2+ (incolore) et une cétone R - CO – R’

Équation de la réaction Couples en présence : MnO4- (aq) / Mn2+ (aq) R- CO- R’ / R – CHOH – R’ J’écris les demi-équations de couples : MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ (aq) + 4 H2O R- CO – R’ + 2 H+ + 2 e- = R – CHOH – R’ J’écris les demi-équations de réaction : MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ (aq) + 4 H2O R – CHOH – R’ → R- CO – R’ + 2 H+ + 2 e- ( ) x 2 ( ) x 5 J’élimine les électrons entre les deux équations

Équation de la réaction (MnO4- (aq) + 8 H+ + 5 e- → Mn2+ (aq) + 4 H2O) x 2 (R – CHOH – R’ → R- CO – R’ + 2 H+ + 2 e- ) x 5 ___________________________________________ 2MnO4- + 6H+ + 5R –CHOH– R’ → 2Mn2+ + 8H2O + 5R –CO– R’ 6 H+ : 2 x 8 = 16 H+ sont consommés 5 x 2 = 10 H+ sont formés Bilan : 16 – 10 = 6 H+ consommés

Oxydation ménagée des alcools tertiaires

Expérience Dans un alcool tertiaire, je verse quelques gouttes de permanganate de potassium La solution ne se décolore à son contact donc l’alcool tertiaire n’est pas oxydable

Tableau récapitulatif

Alcool primaire Aldéhyde Acide carboxylique Alcool secondaire Cétone Alcool tertiaire Ox défaut Ox excès

Dans une oxydation totale, la chaîne carbonée est détruite

C’est ce qui se produit lors d’une combustion

Combustion complète

Les produits d’une combustion complète sont : H2O CO2

Pour équilibrer ce type d’équation, il faut ajuster dans l’ordre : H O

Exemple Généralisation 3 3 2 C2H6O(l) + O2(g) → CO2(g) + H2O(g) CnH2n+2O + 3/2n O2(g) → nCO2(g) + n+1H2O(g)

Titrage direct C’est fini…