Номер 866, страница 205 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

866. Составьте уравнения реакций между аммонийной солью глицина$\begin{array}{c} \text{O} \\ \text{||} \\ \text{C--ONH}_4 \\ \text{|} \\ \text{CH}_2 \\ \text{|} \\ \text{NH}_2\end{array}$и избытком соляной кислоты.

Решение

Исходное вещество — аммонийная соль глицина, или аминоацетат аммония. Его химическая формула — $NH_2CH_2COONH_4$. Это соединение является солью, образованной амфотерной аминокислотой (глицином) и слабым основанием (аммиаком). В его структуре есть два центра, которые будут реагировать с сильной соляной кислотой ($HCl$), взятой в избытке:

Аминогруппа ($-NH_2$), обладающая основными свойствами.

Аммонийная карбоксилатная группа ($-COONH_4$), которая представляет собой ионную связь между карбоксилат-анионом ($-COO^-$) и катионом аммония ($NH_4^+$). Карбоксилат-анион также является основным центром.

Поскольку соляная кислота является сильной кислотой и взята в избытке, она будет реагировать со всеми основными центрами в молекуле. Реакцию можно представить как двухстадийный процесс.

1. На первой стадии соляная кислота, как более сильная, вытесняет более слабую аминоуксусную кислоту (глицин) из ее соли. При этом образуется глицин и хлорид аммония. Эта реакция требует одного эквивалента $HCl$.

$NH_2CH_2COONH_4 + HCl \rightarrow NH_2CH_2COOH + NH_4Cl$

2. На второй стадии, поскольку соляная кислота находится в избытке, она реагирует с образовавшимся на первой стадии глицином. Аминогруппа ($-NH_2$) глицина проявляет основные свойства и протонируется еще одним эквивалентом соляной кислоты. В результате образуется соль — хлорид глициния (также известный как гидроклорид глицина).

$NH_2CH_2COOH + HCl \rightarrow [H_3N^+-CH_2-COOH]Cl^-$

Чтобы получить общее уравнение реакции, необходимо сложить эти две стадии. Из уравнений видно, что на одну молекулу аммонийной соли глицина требуется две молекулы соляной кислоты.

Суммарное уравнение реакции выглядит следующим образом:

$NH_2CH_2COONH_4 + 2HCl \rightarrow [H_3N^+-CH_2-COOH]Cl^- + NH_4Cl$

Таким образом, при взаимодействии аммонийной соли глицина с избытком соляной кислоты образуются два продукта: хлорид глициния и хлорид аммония.

Ответ: $NH_2CH_2COONH_4 + 2HCl \rightarrow [H_3N^+-CH_2-COOH]Cl^- + NH_4Cl$