Номер 1, страница 264 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

1. Органическое вещество А образует соли при взаимодействии и с кислотами, и со щелочами. Укажите формулу вещества А.

a

$\text{CH}_3\text{C}(=\text{O})\text{OH}$

б

$\text{C}_6\text{H}_5\text{NH}_2$

в

$\text{H}_2\text{N}-\text{CH}_2-\text{COOH}$

г

$\text{C}_6\text{H}_5\text{OH}$

Решение

В условии задачи указано, что органическое вещество А образует соли при взаимодействии как с кислотами, так и со щелочами. Это означает, что вещество А является амфотерным, то есть проявляет и кислотные, и основные свойства. Для этого в его молекуле должны одновременно присутствовать функциональные группы, отвечающие за эти свойства. В органической химии основные свойства чаще всего обеспечивает аминогруппа ($-NH_2$), а кислотные свойства — карбоксильная группа ($-COOH$).

Проанализируем предложенные варианты веществ:

а $CH_3COOH$ — уксусная кислота. В её молекуле есть только карбоксильная группа ($-COOH$), которая определяет её кислотные свойства. Она реагирует со щелочами ($CH_3COOH + NaOH \rightarrow CH_3COONa + H_2O$), но не реагирует с кислотами. Это соединение не является амфотерным.

б $C_6H_5NH_2$ — анилин. В его молекуле есть только аминогруппа ($-NH_2$), которая определяет его основные свойства. Он реагирует с кислотами ($C_6H_5NH_2 + HCl \rightarrow [C_6H_5NH_3]Cl$), но не реагирует со щелочами. Это соединение не является амфотерным.

в $NH_2CH_2COOH$ — аминоуксусная кислота (глицин). В её молекуле одновременно присутствуют аминогруппа ($-NH_2$) с основными свойствами и карбоксильная группа ($-COOH$) с кислотными свойствами. Такое строение делает аминокислоты амфотерными соединениями. Они способны образовывать соли как с кислотами, так и со щелочами.

• Взаимодействие с кислотой (по аминогруппе): $H_2N-CH_2-COOH + HCl \rightarrow [H_3N^+-CH_2-COOH]Cl^-$
• Взаимодействие со щелочью (по карбоксильной группе): $H_2N-CH_2-COOH + NaOH \rightarrow H_2N-CH_2-COONa + H_2O$

Это вещество полностью удовлетворяет условию задачи.

г $C_6H_5OH$ — фенол. Гидроксильная группа ($-OH$), связанная с бензольным кольцом, проявляет слабые кислотные свойства. Фенол реагирует со щелочами ($C_6H_5OH + NaOH \rightarrow C_6H_5ONa + H_2O$), но не реагирует с кислотами. Это соединение не является амфотерным.

Таким образом, единственным амфотерным соединением из предложенного списка, которое образует соли и с кислотами, и со щелочами, является аминоуксусная кислота.

Ответ: в.