ПЕДАГАГІЧНАЯ СКАРБОНКА
Химия · 10 класс · § 46
Открываем, наблюдаем, объясняем

§ 46. Химические свойства, получение и применение аминов

Как неподелённая пара превращает амин в соль?

Обучающая модель4 смысловых раздела10 вопросов
Главный вопрос

Как неподелённая пара превращает амин в соль?

Исследуем вместе

Неподелённая пара принимает протон

Переключай состояния и сравнивай схему с объяснением. Модель показывает, что меняется и почему.

Учебная модель: размеры, цвета и проекции условны. Линии обозначают связи, а подписи CH₃ и CH₂ — группы атомов. Реакционные схемы показывают итог превращения, а не траектории отдельных атомов.

01

Осно́вные свойства

Амин принимает протон: CH₃NH₂ + H₂O ⇄ CH₃NH₃⁺ + OH⁻. Наличие OH⁻ объясняет щелочную реакцию водного раствора метиламина.

С кислотой образуется соль: CH₃NH₂ + HCl → CH₃NH₃Cl. У азота после присоединения H⁺ четыре связи и положительный заряд; хлорид остаётся противоионом.

До

CH₃NH₂, неподелённая пара

После

CH₃NH₃⁺, четыре связи N

Анион

Cl⁻

Амин проявляет свойства основания, принимая H⁺. Его соль содержит органический катион и анион кислоты.

02

Возвращение свободного амина

При действии сильной щёлочи на соль амина протон отщепляется: CH₃NH₃Cl + NaOH → CH₃NH₂ + NaCl + H₂O. Это кислотно-основное превращение, а не разрушение углеродного скелета.

Для двухосновной H₂SO₄ при полной нейтрализации нужны два моля моноамина на один моль кислоты. Вид соли зависит от соотношения реагентов, поэтому состав должен соответствовать условию.

Признак / примерОбъяснение
HCl1 моль на моль амина
H₂SO₄, полная нейтрализация1 моль на 2 моль амина
NaOHОсвобождает амин из соли

Соль амина можно превратить обратно в основание. Соотношение с кислотой определяют по числу передаваемых протонов.

Молекула метиламина

Синий N связан с углеродной группой и двумя H; неподелённая пара объясняет основные свойства.

Benjah-bmm27 · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

Молекула бензола C₆H₆

Шесть атомов C образуют плоское кольцо; все C—C равноценны благодаря общей π-системе.

Benjah-bmm27 · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.

03

Особенности анилина

Анилин слабее как основание, чем типичные низшие алифатические амины: неподелённая пара взаимодействует с кольцом. При этом NH₂ облегчает замещение в кольце.

Бромная вода даёт 2,4,6-триброманилин: C₆H₅NH₂ + 3Br₂ → C₆H₂Br₃NH₂ + 3HBr. Кольцо сохраняется, три H замещаются на Br.

Основность

Ниже, чем у метиламина в воде

Бромирование

Замещение в положениях 2, 4, 6

Сильная кислота

Образует соль анилия

Сопряжение ослабляет доступность пары N для протона. Оно одновременно меняет реакционную способность кольца.

04

Получение

Восстановление нитросоединений превращает NO₂ в NH₂. Суммарно C₆H₅NO₂ + 3H₂ → C₆H₅NH₂ + 2H₂O в присутствии катализатора.

Маршрут от бензола включает сначала нитрование, затем восстановление. Эти стадии противоположны по роли азотной группы: на первой её вводят в кольцо, на второй меняют степень окисления и состав группы. При взаимодействии 0,10 моль этиламина с достаточным количеством HCl образуется 0,10 моль хлорида этиламмония. В катионе C₂H₅NH₃⁺ азот имеет четыре связи; плюс обязательно компенсируется анионом Cl⁻, поэтому соль в целом электронейтральна.

Бензол

Нитрование

Нитробензол

Восстановление

Анилин

Сырьё для органического синтеза

Нитросоединение является предшественником амина. При восстановлении углеродный скелет может сохраняться.

Соберём главное

Шесть выводов

01Амин проявляет свойства основания, принимая H⁺. Его соль содержит органический катион и анион кислоты.
02Соль амина можно превратить обратно в основание. Соотношение с кислотой определяют по числу передаваемых протонов.
03Сопряжение ослабляет доступность пары N для протона. Оно одновременно меняет реакционную способность кольца.
04Нитросоединение является предшественником амина. При восстановлении углеродный скелет может сохраняться.
05Присоединение протона не равно присоединению нейтрального H-атома. Заряд продукта нужно отражать в формуле ионной части соли.
06Основные свойства и реакции кольца имеют разные центры. Реагент определяет, какой участок молекулы изменится.
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
1. Метиламин с HCl даёт…
2. Катион метиламмония имеет заряд…
3. Щёлочь действует на соль амина с образованием…
4. При полной нейтрализации 1 моль H₂SO₄ нужно моноамина…
5. Анилин слабее метиламина как основание из-за…
6. Восстановление нитробензола даёт…
7. При протонировании N метиламина связей у N становится…
8. Анилин с бромной водой даёт…
9. На восстановление 1 моль нитробензола по схеме с H₂ нужно…
10. Щелочная реакция раствора метиламина связана с…

Учебный источник и иллюстрации

Основа: предоставленный учебник «Химия, 10 класс», § 46. Материал переработан и дополнен разъяснениями; источник: 10 класс. Химия — § 46. Химические свойства.pdf. Учтены границы структурных моделей, влияние среды реакции и различия между составом и строением.

Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.

OpenStax: Organic Chemistry · OpenStax: реакции моносахаридов
↑

Загрузка прогресса…