Напишите уравнение реакций окисления 2-метилбутена-2 перманганатом калия
а) в водной среде
б)в присутствии серной кислоты при нагревании

a) Уравнение реакции окисления 2-метилбутена-2 перманганатом калия в водной среде можно записать следующим образом:

2-метилбутен-2 + 2KMnO4 + H2O → 2-метилбутан-2,3-диол + 2MnO2 + 2KOH

Обоснование:
Перманганат калия (KMnO4) является сильным окислителем и может окислять органические соединения. В данной реакции 2-метилбутен-2 окисляется до 2-метилбутан-2,3-диола, а перманганат калия сам восстанавливается до оксида марганца (MnO2). Формирование гидроксида калия (KOH) связано с реакцией перманганата при взаимодействии с водой (H2O).

Пошаговое решение:

1. Записываем несократимые формулы исходных веществ и продуктов реакции:
2-метилбутен-2: CH3CH=C(CH3)CH3
2-метилбутан-2,3-диол: CH3C(OH)(CH3)C(OH)CH3
Перманганат калия: KMnO4
Оксид марганца: MnO2
Гидроксид калия: KOH

2. Балансируем уравнение, обеспечивая равенство количества атомов каждого элемента с обеих сторон реакции:
C: 4 атома слева = 4 атома справа
H: 10 атомов слева = 10 атомов справа
O: 6 атомов слева = 6 атомов справа
Mn: 2 атома слева = 2 атома справа
K: 2 атома слева = 2 атома справа

3. Написываем уравнение реакции, учитывая вышеуказанные балансы:
2-метилбутен-2 + 2KMnO4 + H2O → 2-метилбутан-2,3-диол + 2MnO2 + 2KOH

б) Уравнение реакции окисления 2-метилбутен-2 перманганатом калия в присутствии серной кислоты при нагревании:

2-метилбутен-2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2-метилбутан-2,3-диол + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

Обоснование:
В данной реакции присутствует серная кислота (H2SO4), которая выполняет роль катализатора и обеспечивает более быстрое протекание окисления. Результатом реакции является образование 2-метилбутан-2,3-диола, сульфата марганца (MnSO4), сульфата калия (K2SO4) и воды (H2O).

Пошаговое решение:

1. Записываем несократимые формулы исходных веществ и продуктов реакции:
2-метилбутен-2: CH3CH=C(CH3)CH3
2-метилбутан-2,3-диол: CH3C(OH)(CH3)C(OH)CH3
Перманганат калия: KMnO4
Серная кислота: H2SO4
Сульфат марганца: MnSO4
Сульфат калия: K2SO4
Вода: H2O

2. Балансируем уравнение, обеспечивая равенство количества атомов каждого элемента с обеих сторон реакции:
C: 4 атома слева = 4 атома справа
H: 10 атомов слева = 10 атомов справа
O: 6 атомов слева = 6 атомов справа
Mn: 2 атома слева = 2 атома справа
K: 2 атома слева = 2 атома справа
S: 4 атома слева = 4 атома справа

3. Написываем уравнение реакции, учитывая вышеуказанные балансы:
2-метилбутен-2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2-метилбутан-2,3-диол + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O

Представленные уравнения соответствуют реакциям окисления 2-метилбутена-2 перманганатом калия в водной среде и в присутствии серной кислоты при нагревании. Школьнику будет полезно понять процесс окисления в органической химии и правила балансировки химических уравнений для обеспечения равенства количества атомов каждого элемента с обеих сторон реакции.