Страница 120 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Запишите структурную формулу уксусной кислоты и выделите функциональные группы – карбонильную и гидроксильную.

Уксусная кислота, также известная как этановая кислота, является представителем карбоновых кислот. Её молекулярная формула — $CH_3COOH$. Для выполнения задания запишем её структурную формулу.

Структурная формула показывает не только состав молекулы, но и порядок соединения атомов. Для уксусной кислоты она выглядит так:

$ \Large \begin{array}{ccc} & O & \\ & || & \\ H_3C & - & C-OH \\ \end{array} $

В соответствии с заданием, в этой структуре необходимо выделить две функциональные группы, которые вместе образуют одну сложную — карбоксильную группу ($-COOH$).

Карбонильная группа (карбонил): Это функциональная группа, состоящая из атома углерода, соединённого двойной связью с атомом кислорода. Общий вид группы: $>C=O$.

Гидроксильная группа (гидроксил): Это функциональная группа, состоящая из атома кислорода, ковалентно связанного с атомом водорода. Общий вид группы: $-OH$.

Обе эти группы, присоединённые к одному и тому же атому углерода, и образуют карбоксильную группу, которая определяет специфические свойства карбоновых кислот.

Ответ: Cтруктурная формула уксусной кислоты: $ \Large \begin{array}{ccc} & O & \\ & || & \\ H_3C & - & C-OH \\ \end{array} $. В этой структуре карбонильная группа — это фрагмент $ \Large \begin{array}{c} O \\ || \\ >C \end{array} $ , а гидроксильная группа — это фрагмент $-OH$.

Что такое гомологи? Приведите два примера гомологов уксусной кислоты.

Что такое гомологи?

Решение

Гомологи — это органические соединения, которые принадлежат к одному и тому же классу (имеют одинаковые функциональные группы), обладают сходным химическим строением и, как следствие, схожими химическими свойствами. Состав молекул соседних гомологов в ряду отличается на одну или несколько групп атомов $-CH_2-$, называемую гомологической разностью. Все члены одного гомологического ряда могут быть описаны одной общей формулой.

Ответ: Гомологи — это вещества, принадлежащие к одному классу соединений, имеющие сходное строение и химические свойства, состав которых отличается на одну или несколько групп $-CH_2-$.

Приведите два примера гомологов уксусной кислоты.

Решение

Уксусная кислота (этановая кислота) имеет химическую формулу $CH_3COOH$ и относится к гомологическому ряду предельных одноосновных карбоновых кислот. Её гомологами являются другие кислоты из этого же ряда.

Первый пример гомолога — пропионовая кислота (пропановая кислота). Это следующий член гомологического ряда после уксусной кислоты, его молекула содержит на одну группу $-CH_2-$ больше. Формула пропионовой кислоты: $C_2H_5COOH$.

Второй пример гомолога — масляная кислота (бутановая кислота). Она следует за пропионовой кислотой и отличается от уксусной кислоты на две группы $-CH_2-$. Формула масляной кислоты: $C_3H_7COOH$.

Ответ: Два примера гомологов уксусной кислоты: пропионовая кислота ($C_2H_5COOH$) и масляная кислота ($C_3H_7COOH$).

На основании жизненного опыта опишите физические свойства уксусной кислоты.

Уксусная кислота, с которой мы чаще всего сталкиваемся в быту в виде столового уксуса (её водного раствора), обладает рядом характерных физических свойств, которые можно определить на основе повседневного опыта.

• Агрегатное состояние: В обычных условиях (комнатная температура, нормальное давление) уксусная кислота представляет собой жидкость.
• Цвет: Жидкость бесцветная и прозрачная, внешне неотличимая от воды.
• Запах: Обладает очень резким, едким и специфическим запахом, который принято называть «уксусным». Этот запах легко ощущается даже при малых концентрациях.
• Вкус: В разбавленном виде, как в пищевом уксусе, имеет ярко выраженный кислый вкус. Следует помнить, что пробовать концентрированные или неизвестные химические вещества на вкус категорически запрещено и опасно для здоровья.
• Растворимость в воде: Уксусная кислота неограниченно растворяется в воде. Сам факт существования столового уксуса, который является раствором, подтверждает это свойство.
• Летучесть: Сильный и резкий запах говорит о том, что уксусная кислота является летучим соединением, то есть её молекулы легко переходят из жидкого состояния в газообразное при комнатной температуре.

Ответ: Основываясь на жизненном опыте, можно заключить, что уксусная кислота — это бесцветная, прозрачная жидкость с резким, характерным запахом и кислым вкусом (в разбавленном виде), которая хорошо растворяется в воде и является летучей.