Номер 108, страница 178 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

5.108. Напишите уравнения реакций серина с избытком: а) Na; б) NaOH.

Серин (химическая формула $HOCH_2CH(NH_2)COOH$) — это аминокислота, содержащая три функциональные группы, способные вступать в реакции: карбоксильную ($ -COOH $), аминогруппу ($ -NH_2 $) и гидроксильную спиртовую группу ($ -OH $). Реакции с указанными реагентами будут затрагивать эти группы в зависимости от их химической активности.

a) Na

Металлический натрий является очень активным восстановителем и реагирует со всеми соединениями, содержащими подвижные атомы водорода. В молекуле серина таких атомов три: в карбоксильной, гидроксильной и аминогруппе. Поскольку натрий взят в избытке, он прореагирует со всеми тремя центрами. Реакция замещения атомов водорода на натрий сопровождается выделением газообразного водорода.

Уравнение реакции:
$HOCH_2CH(NH_2)COOH + 3Na \rightarrow NaOCH_2CH(NHNa)COONa + \frac{3}{2}H_2\uparrow$

Часто уравнение записывают с целыми коэффициентами, удвоив все его части:
$2HOCH_2CH(NH_2)COOH + 6Na \rightarrow 2NaOCH_2CH(NHNa)COONa + 3H_2\uparrow$
Продуктом реакции является тринатриевая соль серина.

Ответ: $2HOCH_2CH(NH_2)COOH + 6Na \rightarrow 2NaOCH_2CH(NHNa)COONa + 3H_2\uparrow$

б) NaOH

Гидроксид натрия — это сильное основание (щёлочь), которое вступает в реакции кислотно-основного взаимодействия. Из функциональных групп серина только карбоксильная группа ($ -COOH $) проявляет достаточно сильные кислотные свойства для реакции с $NaOH$. Спиртовая гидроксильная группа ($ -OH $) является очень слабой кислотой и с водными растворами щелочей не реагирует. Аминогруппа ($ -NH_2 $) сама проявляет основные свойства. Поэтому, даже при избытке щёлочи, реакция пойдёт только по карбоксильной группе.

Протекает реакция нейтрализации:
$HOCH_2CH(NH_2)COOH + NaOH \rightarrow HOCH_2CH(NH_2)COONa + H_2O$
В результате образуются натриевая соль серина (серинат натрия) и вода.

Ответ: $HOCH_2CH(NH_2)COOH + NaOH \rightarrow HOCH_2CH(NH_2)COONa + H_2O$