Вправа 1 Яка характеристична група входить до складу молекул амінів? Аміногрупа NH2
Вправа 2 Чому молекули амінів полярні? Оскільки спільні електронні пари в молекулах амінів зміщуються до атома Нітрогену, як більш електронегативного елемента, на атомі Нітрогену зосереджується негативний заряд, а на іншій частині молекули — позитивний, тому молекули амінів полярні
Вправа 3 Які зв’язки утворюються між молекулами амінів? Водневі зв'язки
Що є причиною утворення їх? Наявність у атома Нітрогену неподіленої електронної пари
Як вони впливають на фізичні властивості амінів? Температури кипіння амінів вищі, ніж відповідних вуглеводнів
Вправа 4 Що зумовлює оснóвні властивості алканамінів? Хімічна взаємодія амінів з водою. Завдяки неподіленій електронній парі атом Нітрогену утворює ще один ковалентний зв’язок з атомом Гідрогену, утворюючи йон
Вправа 5 З якими речовинами реагують аміни? Аміни реагують з водою й кислотами:
R–NH2 + HOH → R–NH3+ + OH–
R–NH2 + H+ → R–NH3+
Вправа 6 Якого кольору набуде універсальний індикаторний папірець у водному розчині метанаміну? Синього кольору
Вправа 7 На рисунку 24.5 зображено моделі молекул речовин з приблизно однаковими молекулярними масами. Проаналізуйте розподіл електронної густини у їхніх молекулах і поясніть істотну відмінність у температурах кипіння. Електронегативність атома Оксигену є більшою, ніж Нітрогену, зв'язок О―Н в гідроксильній групі є більш полярним, ніж зв'язок N―H в амінній групі, тому міжмолекулярна взаємодія між молекулами амінів значно слабша, ніж у відповідних спиртів. Температури кипіння амінів нижчі, ніж спиртів, але вищі, ніж вуглеводнів.
Класифікуйте ці речовини і назвіть їх за систематичною номенклатурою.
|
CH3CH2CH2CH3 алкани: бутан |
|
CH3CH2CH2NH2 аміни: пропан |
|
CH3CH2CH2OH спирти: пропанол |
Вправа 8 Поясніть з погляду хімії пораду щодо того, як позбавитися характерного запаху риби: «Щоб зменшити його інтенсивність, перед обробкою помістіть рибу на 2 години у воду, попередньо добавивши в неї оцет (2 столові ложки на літр води)». Оскільки аміни виявляють оснóвні властивості, то з кислотами вони утворюють солі, а солі є нелеткими сполуками, тобто не мають запаху
Вправа 9 Проаналізуйте склад молекули коламіну-1, формула якого Н2N–СН2–СН2–ОН, визначте, які характеристичні групи є в його молекулі. Поясніть, чому:
а) він розчиняється у воді й етанолі; Можливістю утворення водневих зв’язків гідроксильною групою (як у спиртів) та аміногрупою (як у амінів)
б) у його водному розчині фенолфталеїн набуває малинового кольору; Через наявність амінної групи
в) він реагує з натрієм; Через наявність гідроксильної групи
Вправа 10 Відносна густина пари насиченого ациклічного аміну за повітрям становить 2,034. Виведіть молекулярну формулу аміну.
Відомо: Dповітря(СnH2n+1NH2)=2,034
Знайти: СnH2n+1NH2-?
Розв'язування
M(СnH2n+1NH2)=Dповітря(СnH2n+1NH2)•M(повітря)=2,034•29 г/моль=59 г/моль
Mr(СnH2n+1NH2)=59
Mr(СnH2n+1NH2)=n•Ar(C)+(2n+3)•Ar(H)+Ar(N)=12n+2n+3+14=14n+17
14n+17=59, n=(59-17):14=3, отже, формула аміну C3H7NH2
Відповідь: С3H7NH2
Вправа 11 Унаслідок згоряння аміну масою 9 г утворилися такі речовини: карбон (IV) оксид об’ємом 8,96 л (н. у.), вода масою 12,6 г і азот. Відносна густина аміну за воднем – 22,5. Виведіть молекулярну формулу аміну й складіть його структурну формулу.
Відомо: m(аміну)=9 г, V(СO2)=8,96 л, m(H2O)=12,6 г, DHe(CxHyNz)=14
Знайти: формула СхНуNz-?
Розв'язування
1. При згорянні аміну всі атоми Карбону переходять у молекули вуглекислого газу, всі атоми Гідрогену - у молекули води. Обчислюємо кількість речовини атомів Карбону, Гідрогену в продуктах реакції, а, отже, й у аміні:
n(C)=n(CO2)=V(CO2):VM=8,96 л : 22,4 л/моль=0,4 моль
М(Н2О)=18 г/моль
n(H)=2•n(H2O)=2•m(H2O):M(H2O)=2•12,6 г : 18 г/моль=1,4 моль
2. Знаходимо масу Карбону і Гідрогену:
m(С)=n(С)•М(С)=0,4 моль•12 г/моль=4,8 г
m(Н)=n(Н)•М(Н)=1,4 моль•1 г/моль=1,4 г
3. Обчислюємо масу і кількість речовини Нітрогену в аміні:
m(N)=m(аміну)-m(С)-m(Н)=9 г - 4,8 г - 1,4 г = 2,8 г
n(N)=m(N):M(N)=2,8 г : 14 г/моль=0,2 моль
4. Знаходимо співвідношення атомів Карбону, Гідрогену та Нітрогену:
х:у:z=n(C):n(H):n(N)=0,4:1,4:0,2=4:14:2=2:7:1, отже, найпростіша формула С2Н7N
Знаходимо істинну формулу:
M(C2H7N)=2•Ar(C)+7•Ar(H)+Ar(N)=2•12+7•1+14=45
M(CxHyNz)=DH2(CxHyNz)•M(H2)=22,5•2=45, отже, найпростіша формула співпадає з істинною, тому істинна формула С2Н7N
Відповідь: С2Н7N
Проаналізуйте умову задачі. Чи немає в ній зайвих даних? Ні, немає
Поясніть чому. За відомою масою сполуки, ми змогли знайти масу Нітрогену в сполуці, а за відомою відносною густиною – уточнити істинну формулу сполуки
Вправа 12 Відносна густина пари органічної сполуки за повітрям дорівнює 3. Унаслідок згоряння цієї речовини масою 8,7 г утворився карбон (IV) оксид об’ємом 11,2 л (н. у.), азот об’ємом 1,12 л (н. у.) та вода масою 11,7 г. Виведіть молекулярну формулу цієї органічної речовини.
Відомо: V(СO2)=11,2 л, m(H2O)=11,7 г, V(N2)=1,12 л,
Dповітря(СхНуNz)=3, m(СxНyNz)=8,7 г
Знайти: формула СхНуNz-?
Розв'язування
1. При згорянні аміну всі атоми Карбону переходять у молекули вуглекислого газу, всі атоми Гідрогену - у молекули води, а всі атоми Нітрогену - у молекули азоту. Обчислюємо кількість речовини атомів Карбону, Гідрогену й Нітрогену в продуктах реакції, а, отже, й у аміні:
n(C)=n(CO2)=V(CO2):VM=11,2 л : 22,4 л/моль=0,5 моль
М(Н2О)=18 г/моль
n(H)=2•n(H2O)=2•m(H2O):M(H2O)=2•11,7 г : 18 г/моль=1,3 моль
n(N)=2•n(N2)=2•V(N2):VM=2•1,12 л : 22,4 л/моль=0,1 моль
2. Знаходимо співвідношення атомів Карбону, Гідрогену та Нітрогену:
х:у:z=n(C):n(H):n(N)=0,5:1,3:0,1=5:13:1, отже, найпростіша формула С5Н13N
Знаходимо істинну формулу:
M(C5H13N)=5•Ar(C)+13•Ar(H)+Ar(N)=5•12+13•1+14=87
M(CxHyNz)=Dповітря(CxHyNz)•M(повітря)=3•29=87, отже, найпростіша формула співпадає з істинною, тому істинна формула C5H13N
Відповідь: С5Н13N
Вправа 13* Складіть декілька структурних формул амінів з молекулярною формулою C4H11N.
|
1) СН3—СН2—СН2—СН2—NН2 |
|
2) СН3—СН—СН2—NН2 | СН3 |
| 3) СН3—СН—СН2—CH3
| NН2 |
|
СН3 | 4) С2Н5—N—СН3 |
| С2Н5 | 5) С2Н5—N—Н |
| CH3 | 6) С3Н7—N—Н |
Чим ці аміни є один відносно одного? Ізомерами. Ізомерія амінів обумовлена ізомерією вуглецевого ланцюга (1,2), положенням аміногрупи в ньому (1,3) та міжгруповою ізомерією (1,4,5,6)