Cours - PhyZik

D3
Oxydation en chimie organique
Les réactions d’oxydation en chimie sont les plus courantes notamment grâce à l’oxygène de l’air. Elles sont parfois
naturelles mais peuvent aussi être provoquées pour que l’oxydation soit plus ou moins forte.
I – Combustion complète
Combustion dans une soucoupe en porcelaine d’un alcane et d’éthanol.
La combustion complète d’un alcane ou d’un alcool est une réaction d’oxydoréduction. C’est une oxydation :
Ex 1 :
2 × (𝐶2 𝐻6 + 2𝐻2 𝑂 = 2𝐶𝑂2 + 10𝐻 + + 10𝑒 − )
5 × (4𝐻 + + 4𝑒 − + 𝑂2 = 2𝐻2 𝑂)
2𝐶2 𝐻6 + 5𝑂2 + 4𝐻2 𝑂 + 20𝐻 + → 4𝐶𝑂2 + 10𝐻2 𝑂 + 20𝐻 +
2𝐶2 𝐻6 + 5𝑂2 → 4𝐶𝑂2 + 6𝐻2 𝑂
Ex 2 :
𝐶4 𝐻9 𝑂𝐻 + 7𝐻2 𝑂 = 4𝐶𝑂2 + 24𝐻 + + 24𝑒 −
6 × (4𝐻 + + 4𝑒 − + 𝑂2 = 2𝐻2 𝑂)
𝐶4 𝐻9 𝑂𝐻 + 7𝐻2 𝑂 + 6𝑂2 + 24𝐻 + → 4𝐶𝑂2 + 12𝐻2 𝑂 + 24𝐻 +
𝐶4 𝐻9 𝑂𝐻 + 6𝑂2 → 4𝐶𝑂2 + 5𝐻2 𝑂
Il y a à chaque fois rupture du squelette carboné. Une oxydation ménagée ne modifie pas ce squelette mais
seulement la fonction organique.
Acti – Oxydation ménagée d’alcools
II – Oxydation ménagée des alcools
Complément de nomenclature : classe des alcools
Alcool primaire
Alcool secondaire
𝑅 − 𝐶𝐻2 𝑂𝐻
𝑅1 − 𝐶𝐻𝑂𝐻 − 𝑅2
butan-1-ol
butan-2-ol
CH3
CH2
CH2
CH2
OH
CH3
CH
CH2
Alcool tertiaire
𝑅1 − 𝐶𝑅3 𝑂𝐻 − 𝑅2
2-méthylpropan-2-ol
CH 3
CH3
OH
CH 3
CH 3
OH
1) Alcool primaire
Exemple : oxydation du butan-1-ol par les ions permanganate.
Dans un tube à essais verser 1 mL de butan-1-ol, puis ajouter dans l’ordre 2 mL d’acide sulfurique (6 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1) puis 1
mL de permanganate de potassium (0,05 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1)
 il y a décoloration du permanganate de potassium, les ions 𝑀𝑛𝑂4− ce sont transformés en ions 𝑀𝑛2+ : ils sont
réduits.
test à la liqueur de Fehling, négatif
il y a eu formation d’un aldéhyde : le butan-1-ol s’est transformé en butanal.
Couples redox :
𝑀𝑛𝑂4−⁄
et 𝑅 − 𝐶𝐻𝑂⁄𝑅 − 𝐶𝐻 𝑂𝐻
𝑀𝑛2+
2
2 × (𝑀𝑛𝑂4− + 8𝐻 + + 5𝑒 − = 𝑀𝑛2+ + 4𝐻2 𝑂)
5 × (𝑅 − 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 = 𝑅 − 𝐶𝐻𝑂 + 2𝐻 + + 2𝑒 − )
2𝑀𝑛𝑂4− + 5𝑅 − 𝐶𝐻2 𝑂𝐻 + 6𝐻 + → 2𝑀𝑛2+ + 5𝑅 − 𝐶𝐻𝑂 + 8𝐻2 𝑂
L’oxydation ménagée d’un alcool primaire conduit à la formation de l’aldéhyde ayant le même squelette carboné.
2) Alcool secondaire
Exemple : oxydation du butan-2-ol par les ions permanganate.
Comme précédemment mais avec butan-2-ol.
2
 il y a décoloration du permanganate de potassium, les ions MnO4(aq) ce sont transformés en ions Mn (aq)
: ils
sont réduits.
test à la liqueur de Fehling, positif
il y a eu formation d’une cétone : le butanone s’est transformé en butanal.
Couples redox :
𝑀𝑛𝑂4−⁄
𝑅 − 𝐶𝑂 − 𝑅2
et 1
⁄𝑅 − 𝐶𝐻𝑂𝐻 − 𝑅
𝑀𝑛2+
1
2
2 × (𝑀𝑛𝑂4− + 8𝐻 + + 5𝑒 − = 𝑀𝑛2+ + 4𝐻2 𝑂)
5 × (𝑅1 − 𝐶𝐻𝑂𝐻 − 𝑅2 = 𝑅1 − 𝐶𝑂 − 𝑅2 + 2𝐻 + + 2𝑒 − )
2𝑀𝑛𝑂4− + 5𝑅1 − 𝐶𝐻𝑂𝐻 − 𝑅2 + 6𝐻 + → 2𝑀𝑛2+ + 5𝑅1 − 𝐶𝑂 − 𝑅2 + 8𝐻2 𝑂
L’oxydation ménagée d’un alcool secondaire conduit à la formation de la cétone ayant le même squelette carboné
que l’oxydant soit en excès ou en défaut.
Rq : Il est également possible de réaliser cette oxydation par action du dioxygène de l’air (expérience lampe sans
flamme) ou par déshydrogénation catalytique en faisant passer les vapeurs d’alcool sur un catalyseur à base de
métaux (Cu) à 300°C.
3) Alcool tertiaire
Exemple : 2-méthylpropan-2-ol par les ions permanganate.
Comme précédemment mais il n’y a pas décoloration de la solution de permanganate de potassium.
Un alcool tertiaire ne subit pas d’oxydation ménagée.
Rq : Pour identifier un alcool, on caractérise les produits obtenus par son oxydation ménagée
III – Oxydation ménagée des aldéhydes
Si l’oxydant est en excès, il peut ensuite réagir avec l’aldéhyde formé et l’oxyder en acide carboxylique. Le bilan fait
𝑀𝑛𝑂4−⁄
donc intervenir les couples
et 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻⁄𝑅 − 𝐶𝐻𝑂
𝑀𝑛2+
4 × (𝑀𝑛𝑂4− + 8𝐻 + + 5𝑒 − = 𝑀𝑛2+ + 4𝐻2 𝑂)
5 × (𝑅 − 𝐶𝐻𝑂 + 𝐻2 𝑂 = 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 4𝐻 + + 4𝑒 − )
2𝑀𝑛𝑂4− + 5𝑅 − 𝐶𝐻𝑂 + 12𝐻 + → 4𝑀𝑛2+ + 5𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 11𝐻2 𝑂
Il est également possible de réaliser cette oxydation par action du dioxygène de l’air :
Acti – Identifier une espèce chimique
acide carboxylique/ aldéhyde : 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻⁄𝑅 − 𝐶𝐻𝑂
𝑂
et couple dioxygène / eau : 2⁄𝐻 𝑂
2
2 × (𝑅 − 𝐶𝐻𝑂 + 𝐻2 𝑂 = 𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 4𝐻 + + 4𝑒 − )
4𝐻 + + 4𝑒 − + 𝑂2 = 2𝐻2 𝑂
2𝑅 − 𝐶𝐻𝑂 + 𝑂2 → 2𝑅 − 𝐶𝑂𝑂𝐻
1S - Oxydation ménagée des alcools
Au bureau :
 Rampe de tubes à essais
 Liqueur de Fehling
 DNPH
 Réactif de Schiff
 butan-1-ol
 butan-2-ol
 2-méthylpropan-2-ol
 Avec des pipettes graduées car il ne faut que 1 mL.
 permanganate de potassium à 0,05M.
 Bain marie à 60°C.

solution d’acide sulfurique à 6M, il faut 6mL par alcool.
1S - Oxydation ménagée des alcools
Au bureau :
 Rampe de tubes à essais
 Liqueur de Fehling
 DNPH
 Réactif de Schiff
 butan-1-ol
 butan-2-ol
 2-méthylpropan-2-ol
 Avec des pipettes graduées car il ne faut que 1 mL.
 permanganate de potassium à 0,05M.
 Bain marie à 60°C.

solution d’acide sulfurique à 6M, il faut 6mL par alcool.
1S - Oxydation ménagée des alcools
Au bureau :
 Rampe de tubes à essais
 Liqueur de Fehling
 DNPH
 Réactif de Schiff
 butan-1-ol
 butan-2-ol
 2-méthylpropan-2-ol
 Avec des pipettes graduées car il ne faut que 1 mL.
 permanganate de potassium à 0,05M.
 Bain marie à 60°C.

solution d’acide sulfurique à 6M, il faut 6mL par alcool.