ГДЗ по химии 10 класс, базовый уровень учебник Габриелян, Остроумов — страница 98
- Тип: ГДЗ, Решебник.
- Авторы: Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Сладков С. А.
- Часть: без частей.
- Год: 2025.
- Серия: Школа России.
- Издательство: Просвещение.
Основное количество получаемого в промышленности анилина используют для производства полимерных материалов (полиуретана), лекарств, взрывчатых веществ, гербицидов, красителей.
Аминогруппа входит в состав не только аминов, но и более сложных органических соединений. О них пойдёт речь в следующем параграфе.
Аминогруппа. Амины предельные и ароматические. Метиламин. Анилин. Реакция Зинина
Проверьте свои знания
Номер 1.
Какие вещества называют аминами? Как классифицируют амины по природе углеводородного радикала?
Ответ:
Органические вещества, в молекулах которых углеводородный радикал связан с аминогруппой –NH2, называют аминами.
Общая формула аминов R—NH2, где R — углеводородный радикал. В зависимости от природы радикала различают предельные амины (R — остаток предельного углеводорода, т. е. алкил) и ароматические амины (R — остаток ароматического углеводорода).
Гомологический ряд предельных аминов начинает простейший представитель класса — метиламин. Структурные формулы метиламина и его ближайших гомологов: CH3—NH3 — метиламин, CH3—CH2—NH2 — этиламин, CH3—CH2—CH2—NH2 — пропиламин.
Общая формула членов данного гомологического ряда CnH2n + 1NH2 или CnH2n + 3N.
Представителем ароматических аминов является анилин. В молекуле этого вещества аминогруппа —NH2 связана с остатком ароматического углеводорода бензола — фенильным радикалом C6H5—. Следовательно, химическая формула анилина C6H5—NH2.
Номер 2.
Амины называют органическими основаниями. Почему? Напишите уравнения реакций, подтверждающих эту характеристику. Сравните основные свойства аммиака, метиламина и анилина.
Ответ:
Химические свойства аминов определяются в первую очередь наличием в их молекулах аминогруппы.
Амины рассматривают как продукты замещения в молекуле аммиака атомов водорода углеводородными радикалами. Логично предположить, что химические свойства, характерные для аммиака, будут характерны и для его органических производных.
Аммиак характеризуется основными свойствами за счёт неподелённой электронной пары атома азота. Его водный раствор имеет щелочную реакцию, аммиак легко реагирует с кислотами с образованием солей аммония:
NH3 + HCl = NH4Cl
Амины представляют собой органические основания. Водный раствор метиламина, подобно аммиаку, изменяет окраску индикаторов, указывающих на щелочной характер среды.
В растворе образуется слабый электролит — гидроксид метиламмония:
Электролитическая диссоциация этого основания приводит к появлению в растворе гидроксид ионов:
[CH3NH3]OH ⇌ [CH3NH3]+ + OH–
Как и аммиак, амины легко образуют соли с сильными неорганическими кислотами:
Основные свойства аминов, по сравнению с аммиаком, отражают влияние углеводородного радикала на поведение аминогруппы. Усиление основных свойств наблюдается в ряду:
C6H5 – NH2 ⟶ NH3 ⟶ CH3 – NH2
Номер 3.
На примере молекулы анилина рассмотрите третье положение теории химического строения органических соединений о взаимном влиянии атомов в молекулах. Ответ подтвердите уравнениями химических реакций.
Ответ:
Третье положение теории строения органических соединений о взаимном влиянии атомов в молекулах подтверждается сравнением свойств рассматриваемых аминов и аммиака.
Основные свойства аминов, по сравнению с аммиаком, отражают влияние углеводородного радикала на поведение аминогруппы. Усиление основных свойств наблюдается в ряду:
C6H5 – NH2 ⟶ NH3 ⟶ CH3 – NH2
Аминогруппа оказывает ответное влияние на свойства углеводородного радикала. Действительно, анилин, в отличие от бензола, легко вступает в реакцию бромирования при добавлении бромной воды, при этом никакого катализатора не требуется, а бромирование протекает не по одному, а по трём атомам углерода цикла:
Продукт реакции — 2,4,6 триброманилин — это нерастворимое в воде вещество белого цвета, поэтому реакцию с бромной водой можно использовать для обнаружения анилина, т. е. как качественную реакцию на анилин.
Примените свои знания
Номер 4.
Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения: хлорметан ⟶ метанол ⟶ метиламин ⟶ бромид метиламмония.
Ответ:
хлорметан ⟶ метанол ⟶ метиламин ⟶ бромид метиламмония
СН3Сl + NaOH ⟶ CH3OH + NaCl
CH3OH + NH3 ⟶ CH3NH2 + H2O
CH3NH2 + НBr ⟶ CH3NH3Br
Номер 5.
Смешали 10 л газообразного метиламина (н. у.) и 10 г хлороводорода. Какая масса кристаллического хлорида метиламмония при этом образовалась? Какой газ и в каком объёме остался в колбе после окончания реакции?
Ответ:
Номер 6.
При сжигании органического вещества образовалось 1,26 г воды, 0,896 л оксида углерода(IV) и 0,224 л азота (н. у.). Найдите молекулярную формулу этого вещества.
Ответ:
Используйте дополнительную информацию
Номер 7.
Создайте компьютерные 3D модели молекул метиламина и анилина. Рассмотрите взаимное расположение атомов и атомных групп относительно атома азота.
Ответ:
В молекуле метиламина неподеленная электронная пара смотрит в сторону от трех заместителей, формируя пирамиду, метильная группа и атомы водорода занимают вершины тетраэдра, а неподеленная пара — четвертую позицию. То есть оплучается, в метиламине азот чётко пирамидален, неподелённая пара локализована, молекула проявляет сильные основные свойства.
В анилине неполенная пара азота частично делокализована в ароматическое кольцо, поэтому аминогруппа притягивается к плоскости кольца. Это снижает основность анилина по сравнению с метиламином и активирует кольцо к электрофильному замещению. То есть в анилине сопряжение с кольцом «расплющивает» пирамиду азота, неподелённая пара делокализована — основность ниже, а кольцо становится более реакционноспособным.
Номер 8.
Подготовьте сообщение по теме «История и современность анилинокрасочной промышленности».
Ответ:
Cообщение по теме «История и современность анилинокрасочной промышленности».
Анилинокрасочная промышленность — это отрасль, которая выросла из первых опытов по синтезу органических красителей и со временем стала одной из опор всей химической индустрии.
Ключевым веществом для этой отрасли стал анилин — соединение, которое в середине XIX века научились получать из нитробензола. Огромный вклад в это сделал русский химик Николай Зинин: он открыл способ восстановления нитробензола до анилина (эту реакцию часто называют реакцией Зинина). Именно она дала старт промышленному использованию анилина.
Поворотным моментом стал 1856 год: молодой английский химик Уильям Перкин, пытаясь синтезировать лекарство от малярии, случайно получил ярко фиолетовое вещество — мовеин. Оказалось, что оно отлично окрашивает ткани. Перкин не просто описал находку, а сразу наладил её производство. Так появился первый синтетический краситель и фактически родилась анилинокрасочная промышленность.
До этого красители добывали из растений и животных — это было дорого и трудоёмко. Например, знаменитый пурпурный цвет получали из морских моллюсков, а синий индиго — из растений. Анилиновые красители позволили получать яркие оттенки массово и дёшево, и спрос на них стремительно рос. Особенно быстро отрасль развивалась в Германии: там появились крупные химические компании (например, BASF, Bayer, Hoechst), которые превратили синтез красителей в мощную индустрию.
В России анилинокрасочное производство тоже активно росло. К началу XX века страна выпускала десятки тысяч тонн красителей, обеспечивая потребности текстильной промышленности. В советское время химия красителей и полупродуктов для них была важной частью химической отрасли: строились крупные заводы, развивались научные школы, создавались новые рецептуры и технологии.
Интересно, что на базе анилинокрасочной химии выросли и другие направления. Из производных анилина стали делать лекарства (например, сульфаниламиды), ускорители вулканизации резины, гербициды, а позже — полиуретаны. То есть отрасль быстро переросла рамки «только красители» и стала фундаментом для целого спектра химических производств.
Сегодня слово «анилинокрасочная» звучит немного устаревшим, но сама индустрия никуда не исчезла — она изменилась.
Во первых, сильно поменялись приоритеты в использовании анилина. Если раньше большая часть шла на красители, то сейчас львиная доля анилина используется для производства изоцианатов (в первую очередь MDI), из которых делают полиуретаны — пены, клеи, герметики, покрытия. Полиуретаны нужны в строительстве, автомобилестроении, производстве мебели и бытовой техники.
Во вторых, требования к экологии и безопасности стали намного строже. Старые методы синтеза с большим количеством токсичных отходов уходят в прошлое. На смену им приходят более чистые процессы, каталитические технологии, переработка побочных продуктов.
В третьих, красители по прежнему нужны, но их ассортимент и области применения стали шире. Кроме текстиля, их используют в производстве пластмасс, бумаги, косметики, в полиграфии, медицине и лабораторной диагностике (например, метиленовый синий или фуксин). При этом растёт спрос на стойкие, безопасные и «зелёные» красители, в том числе на биоразлагаемые и получаемые из возобновляемого сырья.
Крупные химические концерны (BASF, Clariant, Huntsman и другие) продолжают развивать это направление, совмещая классические методы органического синтеза с современными подходами — от компьютерного моделирования молекул до нанотехнологий. В России часть производств сохранилась, но в целом рынок сильно зависит от импорта базовых полупродуктов и современных рецептур.
Анилинокрасочная промышленность — отличный пример того, как одно химическое открытие может запустить целую индустрию. От случайного фиолетового красителя Перкина до высокотехнологичных полиуретанов и «умных» покрытий — этот путь показывает, как наука, промышленность и повседневные потребности людей идут рука об руку. Сегодня эта отрасль продолжает развиваться, отвечая на новые вызовы: делать материалы ярче, прочнее, безопаснее и экологичнее.
§ 19. АМИНОКИСЛОТЫ. БЕЛКИ
В пищеварительной системе под действием ферментов жиры расщепляются до глицерина и жирных кислот, крахмал — до глюкозы, белки — до аминокислот. Что представляют собой эти соединения?
Ответ:Исходя из названия, можно сделать вывод, что аминокислоты это соединения содержащие две функциональных группы —СООН и —NH2.
С подпиской рекламы не будет
Подключите премиум подписку со скидкой в 40% за 149 ₽
Напишите свой комментарий.