Oxydation des alcools par le permanganate de potassium.
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Publié le 10/10/2003
Résumé

Au moment de l'ajout de la solution de permanganate acidifiée, on observe un trouble brun (MnO2(s)) dans les tubes contenant l'alcool primaire et l'alcool secondaire. Dans le cas de l'alcool tertiaire, la solution reste rose quelques secondes avant que le trouble brun apparaisse.

 

Séquence expérimentale rédigée par Marine Escaffre (agrégée préparateur à l'ENS), relue par Edith Florentin (professeur agrégée).

 

 

Introduction

 

Les alcools choisis ici sont :

  • alcool primaire : le butan-1-ol,

  • alcool secondaire : le butan-2-ol,

  • alcool tertiaire : le 2-méthyl-propan-2-ol ou tert-butanol.

 

Sécurité.

  

Attention, le port des lunettes et des gants est obligatoire lors de la manipulation de l'acide sulfurique concentré.

I. Quels sont les alcools qui réagissent avec le permanganate de potassium ?

 

Cette première partie est « visuellement » intéressante mais ne permet pas de caractériser les produits formés.

Manipulation

 

Dans un tube à essais introduire, dans cet ordre, 2,0 mL d'alcool (butan-1-ol ou butan-2-ol ou 2-méthyl-propan-2-ol), 3 gouttes d'une solution d'acide sulfurique H2SO4 à 6,0 mol.L-1 puis 10 gouttes d'une solution de permanganate de potassium à 1,0*10-3 mol.L-1.

Agiter en secouant le tube après chaque nouvel ajout de réactif.

Remarque : La température de fusion du 2-méthyl-propan-2-ol est de 25°C à pression atmosphérique, il peut donc s'avérer utile de le chauffer légèrement pour pouvoir effectuer le prélèvement des 2 mL.

Observations

 

L'ion MnO4- se décolore dans les tubes contenant l'alcool primaire et l'alcool secondaire mais pas dans le tube contenant l'alcool tertiaire.

Il est inutile ici de réaliser le test à la 2,4-DNPH. En effet, même si le test est bien positif avec le produit de la réaction de l'alcool primaire et négatif avec celui de l'alcool tertiaire on n'observe pas la formation du précipité attendu dans le cas de l'alcool secondaire car la cétone n'a été formée qu'en très petite quantité.

II. Identification des produits formés au cours de la réaction d'oxydation.

 

Manipulation

 

Faire chauffer un bain-marie à 80°C (ni plus ni moins).

Préparer une solution de permanganate de potassium acidifiée par de l'acide sulfurique de titre 0,10 mol.L-1 en MnO4- et 4,0 mol.L-1 en H2SO4. Cette solution a été obtenue par mélange d'un volume de solution de KMnO4 à 50 g.L-1 (≈ 0,32 mol.L-1) avec deux volumes de solution de H2SO4 à 6,0 mol.L-1.

Dans un tube à essais introduire 1,0 mL d'alcool (butan-1-ol ou butan-2-ol ou 2-méthyl-propan-2-ol) puis chauffer le tube 5 minutes au bain-marie.

Ajouter 1,0 mL de la solution de permanganate acidifiée préalablement préparée. Puis remettre le tube au bain-marie 5 à 10 minutes environ.

Observations

 

Au moment de l'ajout de la solution de permanganate acidifiée, on observe un trouble brun (MnO2(s)) dans les tubes contenant l'alcool primaire et l'alcool secondaire. Dans le cas de l'alcool tertiaire, la solution reste rose quelques secondes avant que le trouble brun apparaisse.

A la fin de la réaction, dans le cas de l'alcool primaire, on observe une solution biphasique totalement limpide et transparente. La phase inférieure est la phase aqueuse et la phase supérieure est la phase organique.

Dans le cas de l'alcool secondaire, on obtient une solution monophasée limpide au fond de laquelle on observe un léger dépôt noir (certainement du MnO2(s)). La butan-2-one est plus soluble dans la phase aqueuse que le butanal, ce qui peut expliquer la formation d'une seule phase.

Dans le cas de l'alcool tertiaire, la solution reste brun rose, parfois très légèrement trouble.

Identification des produits

 

Test à la 2,4-DNPH

 

Dans un tube à essais contenant environ 1,0 mL de solution de 2,4-DNPH, verser quelques gouttes du mélange réactionnel final. Le test est positif dans le cas de l'alcool primaire et de l'alcool secondaire, négatif dans le cas de l'alcool tertiaire.

Test avec le réactif de Tollens

 

Avec la phase organique obtenue à la fin de la réaction avec l'alcool primaire, il est également envisageable de faire un test avec le réactif de Tollens.

Prélever 1,0 mL du réactif de Tollens fraîchement préparé et y ajouter quelques gouttes de la phase organique obtenue après réaction de l'alcool primaire avec le permanganate puis placer le tube dans un bain-marie à 70-80°C. Après quelques minutes, on voit apparaître un dépôt gris caractéristique.

Références bibliographiques pour approfondir

 

R. Brückner. Mécanismes réactionnels en chimie organique : méthodes synthétiques et réactions modernes.. Ed. De Boeck Université, Paris. 1999.

 
 
 
 
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