Номер 9, страница 136 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

9. Глицин (аминоуксусная кислота) взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) соляной кислотой и гидроксидом калия

2) аланином и хлоридом натрия

3) серной кислотой и этаном

4) гидроксидом меди(II) и оксидом серебра

Глицин (аминоуксусная кислота) — это простейшая алифатическая аминокислота с химической формулой $NH_2-CH_2-COOH$. Наличие в молекуле двух функциональных групп — аминогруппы ($-NH_2$) с основными свойствами и карбоксильной группы ($-COOH$) с кислотными свойствами — определяет амфотерный характер глицина. Это означает, что глицин способен реагировать как с кислотами, так и с основаниями.

Решение

Проанализируем каждую пару предложенных веществ на предмет их взаимодействия с глицином.

1) соляной кислотой и гидроксидом калия
Глицин проявляет свойства основания при реакции с соляной кислотой ($HCl$), реагируя по аминогруппе с образованием соли, хлорида глициния: $$ NH_2-CH_2-COOH + HCl \rightarrow [NH_3-CH_2-COOH]^+Cl^- $$ Глицин проявляет свойства кислоты при реакции с гидроксидом калия ($KOH$), реагируя по карбоксильной группе с образованием соли, глицината калия, и воды: $$ NH_2-CH_2-COOH + KOH \rightarrow NH_2-CH_2-COOK + H_2O $$ Следовательно, глицин взаимодействует с каждым из этих веществ. Эта пара наиболее полно демонстрирует амфотерные свойства аминокислоты.

2) аланином и хлоридом натрия
Глицин, как аминокислота, может образовывать пептидную связь с другой аминокислотой, например, с аланином. Однако глицин не реагирует с хлоридом натрия ($NaCl$) — солью, образованной сильной кислотой и сильным основанием, которая является химически нейтральной и не вступает в реакцию ионного обмена с цвиттер-ионом глицина в стандартных условиях.

3) серной кислотой и этаном
Глицин реагирует с сильной серной кислотой ($H_2SO_4$) по своей основной аминогруппе. Но глицин не будет взаимодействовать с этаном ($C_2H_6$), который является алканом — классом очень инертных органических соединений.

4) гидроксидом меди(II) и оксидом серебра
Глицин реагирует как с гидроксидом меди(II) ($Cu(OH)_2$), так и с оксидом серебра ($Ag_2O$). Оба этих неорганических соединения являются основаниями (или проявляют основные свойства), и глицин в этих реакциях выступает в роли кислоты, реагируя по карбоксильной группе. $$ 2NH_2-CH_2-COOH + Cu(OH)_2 \rightarrow (NH_2-CH_2-COO)_2Cu + 2H_2O $$ $$ 2NH_2-CH_2-COOH + Ag_2O \rightarrow 2NH_2-CH_2-COOAg + H_2O $$ Хотя глицин реагирует с обоими веществами, обе реакции демонстрируют только его кислотные свойства. Вариант 1 (кислота и основание) лучше отражает амфотерную природу глицина, являющуюся его ключевой характеристикой.

Таким образом, пара веществ, с каждым из которых взаимодействует глицин и которая наилучшим образом иллюстрирует его химическую природу, — это соляная кислота и гидроксид калия.

Ответ: 1