Номер 818, страница 191 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

818. Напишите уравнение реакции метиламина с соляной кислотой в молекулярной и ионной формах. Подпишите название продукта реакции. Укажите валентность и степень окисления азота в исходном веществе и продукте реакции.

Решение

Уравнение реакции метиламина с соляной кислотой в молекулярной и ионной формах и название продукта

Метиламин ($CH_3NH_2$) является органическим основанием и реагирует с соляной кислотой ($HCl$) с образованием соли. Реакция протекает по донорно-акцепторному механизму, где атом азота с неподелённой электронной парой выступает донором, а протон ($H^+$) кислоты — акцептором.

Молекулярное уравнение реакции:

$CH_3NH_2 + HCl \rightarrow [CH_3NH_3]Cl$

Продукт реакции называется хлорид метиламмония.

Для написания ионного уравнения учтём, что соляная кислота — сильный электролит, а хлорид метиламмония — растворимая соль, они диссоциируют на ионы. Метиламин — слабое основание, поэтому в ионном уравнении записывается в молекулярном виде. Сокращённое ионное уравнение, отражающее суть химического превращения, выглядит так:

$CH_3NH_2 + H^+ \rightarrow [CH_3NH_3]^+$

Валентность и степень окисления азота в исходном веществе и продукте реакции

В исходном веществе (метиламин, $CH_3NH_2$):

Атом азота образует три ковалентные связи (одну с атомом углерода и две с атомами водорода). Таким образом, валентность азота равна III.
Степень окисления азота определяется с учётом его большей электроотрицательности по сравнению с углеродом и водородом. В молекуле $CH_3NH_2$ степень окисления азота равна -3.

В продукте реакции (хлорид метиламмония, $[CH_3NH_3]Cl$):

В катионе метиламмония $[CH_3NH_3]^+$ атом азота образует четвёртую ковалентную связь с протоном по донорно-акцепторному механизму. В результате валентность азота становится равной IV.
Реакция присоединения протона не является окислительно-восстановительной, поэтому степень окисления азота не изменяется и остаётся равной -3.

Ответ:
Молекулярное уравнение: $CH_3NH_2 + HCl \rightarrow [CH_3NH_3]Cl$.
Ионное уравнение: $CH_3NH_2 + H^+ \rightarrow [CH_3NH_3]^+$.
Название продукта реакции: хлорид метиламмония.
В метиламине ($CH_3NH_2$): валентность азота — III, степень окисления — -3.
В хлориде метиламмония ($[CH_3NH_3]Cl$): валентность азота — IV, степень окисления — -3.