Номер 11, страница 141 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. Аминоуксусная кислота взаимодействует с каждым из двух веществ:

1) гидроксидом натрия и этаном

2) серной кислотой и гидроксидом калия

3) серебром и аланином

4) этиловым спиртом и бензолом

5) аланином и гидроксидом натрия

Аминоуксусная кислота (также известная как глицин) имеет химическую формулу $NH_2-CH_2-COOH$. Это амфотерное соединение, так как в его молекуле содержатся две функциональные группы с противоположными химическими свойствами:

• аминогруппа ($–NH_2$), обладающая основными свойствами;
• карбоксильная группа ($–COOH$), обладающая кислотными свойствами.

Это означает, что аминоуксусная кислота способна взаимодействовать как с кислотами (по аминогруппе), так и с основаниями (по карбоксильной группе). Также, как и другие карбоновые кислоты, она может вступать в реакцию этерификации со спиртами, а благодаря наличию обеих групп аминокислоты могут реагировать друг с другом, образуя пептиды. Проанализируем каждый из предложенных вариантов.

1) гидроксидом натрия и этаном

Аминоуксусная кислота реагирует с гидроксидом натрия ($NaOH$), проявляя свои кислотные свойства. Происходит реакция нейтрализации:

$NH_2-CH_2-COOH + NaOH \rightarrow NH_2-CH_2-COONa + H_2O$

Этан ($C_2H_6$) — это алкан, предельный углеводород, который в обычных условиях химически инертен и не взаимодействует с аминоуксусной кислотой. Таким образом, данный вариант не подходит.

2) серной кислотой и гидроксидом калия

С сильной серной кислотой ($H_2SO_4$) аминоуксусная кислота реагирует, проявляя основные свойства своей аминогруппы:

$NH_2-CH_2-COOH + H_2SO_4 \rightarrow [H_3N-CH_2-COOH]^+HSO_4^-$

С гидроксидом калия ($KOH$), являющимся сильным основанием, аминоуксусная кислота реагирует, проявляя кислотные свойства своей карбоксильной группы:

$NH_2-CH_2-COOH + KOH \rightarrow NH_2-CH_2-COOK + H_2O$

Поскольку аминоуксусная кислота реагирует с обоими веществами, данный вариант является верным. Эти реакции наилучшим образом демонстрируют амфотерный характер аминокислот.

3) серебром и аланином

Серебро ($Ag$) — это малоактивный металл, который в ряду активности металлов стоит после водорода, поэтому оно не может вытеснить водород из карбоксильной группы. Реакция не идет.

С аланином (другой аминокислотой) реакция возможна (образование дипептида), однако, поскольку с серебром взаимодействия нет, данный вариант не подходит.

4) этиловым спиртом и бензолом

С этиловым спиртом ($C_2H_5OH$) аминоуксусная кислота может вступать в реакцию этерификации в присутствии кислотного катализатора:

$NH_2-CH_2-COOH + C_2H_5OH \rightleftharpoons NH_2-CH_2-COOC_2H_5 + H_2O$

Бензол ($C_6H_6$) — ароматический углеводород, который не вступает в реакцию с аминоуксусной кислотой. Следовательно, этот вариант не подходит.

5) аланином и гидроксидом натрия

Аминоуксусная кислота реагирует с гидроксидом натрия (см. п. 1) и может реагировать с аланином (см. п. 3). Хотя обе реакции возможны, реакция образования пептидной связи с аланином требует особых условий (нагревание, катализаторы) и не протекает самопроизвольно при смешивании реагентов. В то же время реакции с сильной кислотой и сильным основанием (вариант 2) являются фундаментальными и протекают в стандартных условиях, являясь классической иллюстрацией амфотерности. Поэтому вариант 2 является наиболее точным ответом.

Ответ: 2