Номер 5, страница 95 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

5. Основные свойства аминов обусловлены

1) наличием атома азота

2) наличием углеводородного радикала

3) полярностью связей $N-H$

4) наличием неподелённой электронной пары атома азота

Решение

Амины — это органические производные аммиака ($NH_3$), в молекуле которого один, два или все три атома водорода замещены на углеводородные радикалы. Подобно аммиаку, амины проявляют свойства оснований.

Основные свойства соединений, согласно теории Брёнстеда-Лоури, определяются их способностью присоединять протон ($H^+$). Согласно теории Льюиса, основания — это доноры электронной пары.

Рассмотрим строение аминогруппы. Атом азота в аминах имеет три ковалентные связи (с атомами углерода и/или водорода) и одну неподелённую (свободную) электронную пару на внешней электронной оболочке. Именно эта неподелённая электронная пара и обуславливает основные свойства аминов. Она способна образовывать новую ковалентную связь с протоном ($H^+$) или другой кислотой Льюиса по донорно-акцепторному механизму, где атом азота выступает в роли донора.

Например, реакция метиламина с соляной кислотой:

$CH_3-\ddot{N}H_2 + H^+Cl^- \rightarrow [CH_3-NH_3]^+Cl^-$

Здесь неподелённая пара электронов атома азота образует связь с протоном водорода.

Проанализируем предложенные варианты ответа:

1) Наличие атома азота — само по себе не является достаточным условием. Например, в ионе аммония ($NH_4^+$) или в солях аминов ($R-NH_3^+$) есть атом азота, но нет неподелённой электронной пары, и они проявляют кислотные, а не основные свойства. В амидах кислот ($R-CO-NH_2$) основные свойства выражены очень слабо, так как неподелённая пара азота втягивается в сопряжение с карбонильной группой.

2) Наличие углеводородного радикала — влияет на силу основных свойств, но не является их причиной. Алкильные радикалы (например, $-CH_3$, $-C_2H_5$) являются электрондонорами и увеличивают электронную плотность на атоме азота, усиливая основные свойства по сравнению с аммиаком. Арильные радикалы (например, фенил, $-C_6H_5$) являются электронакцепторами и, наоборот, ослабляют основные свойства.

3) Полярность связей N—H — обуславливает способность аминов образовывать водородные связи, что влияет на их физические свойства (температуру кипения, растворимость). Также из-за полярности связи амины могут проявлять очень слабые кислотные свойства, отщепляя протон под действием очень сильных оснований. Но к их собственным основным свойствам это прямого отношения не имеет.

4) Наличие неподелённой электронной пары атома азота — это и есть фундаментальная причина основных свойств аминов. Эта пара электронов может быть предоставлена для образования связи с протоном, что соответствует определению основания.

Таким образом, основные свойства аминов обусловлены наличием на атоме азота неподелённой электронной пары.

Ответ: 4