Задание №13 — Основы органической химии

Решение.

Для решения задачи проанализируем химические свойства предложенных веществ: аланина и диметиламина.

Аланин (2-аминопропановая кислота) — это аминокислота. Она обладает амфотерными свойствами, так как содержит в молекуле одновременно основную аминогруппу (–NH₂) и кислотную карбоксильную группу (–COOH). Следовательно, аланин реагирует и с кислотами, и с основаниями.

Диметиламин (CH₃–NH–CH₃) — это вторичный амин жирного ряда. Амины проявляют свойства органических оснований за счет неподеленной электронной пары атома азота. Они реагируют с кислотами и активно окисляются (горят).

Разберем предложенные варианты реагентов:

1) Изобутан — это предельный углеводород (алкан). Алканы химически инертны и не вступают в реакции с аминами или аминокислотами при обычных условиях.

2) Хлороводород (HCl) — сильная минеральная кислота.
Аланин реагирует с HCl по аминогруппе с образованием соли:
NH₂–CH(CH₃)–COOH + HCl → [NH₃–CH(CH₃)–COOH]⁺Cl⁻ (хлорид аланиния).
Диметиламин как основание также реагирует с HCl с образованием соли:
(CH₃)₂NH + HCl → [(CH₃)₂NH₂]⁺Cl⁻ (хлорид диметиламмония).
Этот вариант подходит.

3) Гидроксид кальция (Ca(OH)₂) — сильное основание (щелочь).
Аланин реагирует с ним по карбоксильной группе:
2NH₂–CH(CH₃)–COOH + Ca(OH)₂ → (NH₂–CH(CH₃)–COO)₂Ca + 2H₂O.
Диметиламин сам является основанием, поэтому с гидроксидом кальция не взаимодействует.

4) Водород (H₂). Ни аланин, ни диметиламин не содержат кратных связей (C=C, C≡C) или гидрируемых функциональных групп, способных вступать в реакцию с водородом в обычных условиях подготовки к ЕГЭ.

5) Кислород (O₂). Все органические вещества, содержащие углерод, водород и азот, горят в избытке кислорода с образованием углекислого газа, воды и молекулярного азота.
Реакция аланина:
4CH₃CH(NH₂)COOH + 15O₂ → (t°) 12CO₂ + 14H₂O + 2N₂↑.
Реакция диметиламина:
4(CH₃)₂NH + 15O₂ → (t°) 8CO₂ + 14H₂O + 2N₂↑.
Этот вариант подходит.

Таким образом, оба вещества взаимодействуют с хлороводородом и кислородом.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ