Номер 4, страница 60, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Напишите уравнения реакций, которые подтверждают амфотерность валина (2-амино-3-метилбутановая кислота).

Решение

Амфотерность — это способность химического соединения проявлять как кислотные, так и основные свойства в зависимости от условий. Амфотерность валина (2-амино-3-метилбутановой кислоты) обусловлена одновременным наличием в его молекуле двух функциональных групп с противоположными химическими свойствами:

• аминогруппы ($-NH_2$), которая обладает основными свойствами;
• карбоксильной группы ($-COOH$), которая обладает кислотными свойствами.

Структурная формула валина:

$(CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COOH$

Чтобы подтвердить амфотерные свойства валина, необходимо показать его взаимодействие как с кислотой, так и с основанием.

1. Реакция с кислотой (проявление основных свойств)

При взаимодействии с сильной кислотой, например, соляной ($HCl$), аминогруппа валина протонируется (присоединяет ион водорода $H^+$), образуя соль — гидрохлорид валина. Эта реакция демонстрирует основные свойства валина.

Уравнение реакции:

$(CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COOH + HCl \rightarrow [(CH_3)_2CH-CH(NH_3)-COOH]^+Cl^-$

2. Реакция с основанием (проявление кислотных свойств)

При взаимодействии с сильным основанием (щелочью), например, с гидроксидом натрия ($NaOH$), карбоксильная группа валина отдает протон, образуя соль (валинат натрия) и воду. Эта реакция демонстрирует кислотные свойства валина.

Уравнение реакции:

$(CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COOH + NaOH \rightarrow (CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COONa + H_2O$

Таким образом, способность валина реагировать и с кислотами, и с основаниями доказывает его амфотерность.

Ответ:

Уравнения реакций, подтверждающие амфотерность валина:

1. Взаимодействие с кислотой (проявление основных свойств):

$(CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COOH + HCl \rightarrow [(CH_3)_2CH-CH(NH_3)-COOH]^+Cl^-$

2. Взаимодействие с основанием (проявление кислотных свойств):

$(CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COOH + NaOH \rightarrow (CH_3)_2CH-CH(NH_2)-COONa + H_2O$