Redoxreaktionen mit Alkohol?

Du hast also den Heptanol, den ich mir R=C₆H₁₁ als RC⁻ⁱH₂OH anschreiben kann, und oxidierst ihn zur Carbonsäure RC⁺ᴵᴵᴵOOH. Ich habe die Oxidationszahlen des C-Atoms dazugeschrieben; hoffentlich weißt Du, wie man sie bestimmt, sonst frag nach.

Damit sieht man sofort, daß bei der Oxidation vier Elektronen umgesetzt werden:

RCH₂OH ⟶ RCOOH + 4 e⁻

Das will noch ausgeglichen werden. Da rechts vier negative Ladungen stehen und links keine, liegt es nahe, links 4 OH⁻ dazuzusetzen (wir wissen ja, daß wir in alkali­scher Lösung leben).

RCH₂OH + 4 OH⁻ ⟶ RCOOH + 4 e⁻

Jetzt haben wir links 6 H-Atome und 3 O-Atome zuviel; es bietet sich, das auf der rech­ten Seite durch Hinzufügen von 3 H₂O zu korrigieren. Außerdem hat die Gleichung noch einen kleinen Schönheitsfehler: Die Heptansäure ist ja eine Säure, also wird sie vom OH⁻ zum Heptanat-Anion („Önanthat“) deprotoniert (→H₂O), und deshalb gebe ich links noch ein OH⁻ dazu:

RCH₂OH + 5 OH⁻ ⟶ RCO₂⁻ + 4 H₂O + 4 e⁻

Damit ist die Oxidation fertig, und wir kommen zur Reduktion. Wir wissen, daß aus dem Permanganat Mn⁺ⱽᴵᴵO₄⁻ bei der Reaktion Braunstein Mn⁺ᴵⱽO₂ entsteht, also wer­den drei Elektronen umgesetzt:

MnO₄⁻ + 3 e⁻ ⟶ MnO₂

Aus demselben Grund wie oben fügen wir rechts sofort vier OH⁻ dazu

MnO₄⁻ + 3 e⁻ ⟶ MnO₂ + 4 OH⁻

und sehen sofort, daß wir rechts 2 H₂O zum Ausgleich brauchen. Damit ist auch die Reduktion fertig:

MnO₄⁻ + 2 H₂O + 3 e⁻ ⟶ MnO₂ + 4 OH⁻

In der Gesamtgleichung müssen die Elektronen wegfallen, also nehmen wir dreimal die Oxidation und addieren viermal die Reduktion. Die OH⁻ und H₂O fallen dabei teil­weise weg.

3 RCH₂OH + 15 OH⁻ ⟶ 3 RCO₂⁻ + 12 H₂O + 12 e⁻
4 MnO₄⁻ + 8 H₂O + 12 e⁻ ⟶ 4 MnO₂ + 16 OH⁻
——————————————————————————————
3 RCH₂OH + 4 MnO₄⁻ ⟶ 3 RCO₂⁻ + 4 MnO₂ + 4 H₂O + OH⁻

Es empfiehlt sich immer, hinterher nochmals nachzuzählen, ob kein Atom verloren­gegangen oder hinzugekommen ist. Beim Kohlenstoff und Mangan (und auch der Ladung) ist es sofort zu sehen, aber für H und O müssen wir uns ein bißchen mehr anstrengen:

• O: links 3+4⋅4=19 und rechts 3⋅2+4⋅2+4+1=19, stimmt
• H: 3⋅3=9 und 4⋅2+1=9, stimmt auch