Краткое пояснение:
Аминокислоты являются амфотерными соединениями, то есть проявляют как кислотные (за счет карбоксильной группы), так и основные (за счет аминогруппы) свойства. В водном растворе они существуют в виде цвиттер-ионов, и pH раствора зависит от относительной силы этих групп.
Пошаговое решение:
- а) Структурная формула:
O NH2 O
// | //
C - CH2 - CH - C
/
HO OH
В этой молекуле присутствует одна карбоксильная группа (-COOH), которая проявляет кислотные свойства, и одна аминогруппа (-NH2), которая проявляет основные свойства. Карбоксильная группа отдает протон (H+), а аминогруппа принимает протон. В водном растворе аминокислоты существуют в виде цвиттер-ионов, где карбоксильная группа депротонирована (-COO-), а аминогруппа протонирована (-NH3+).
Свойства: Амфотерные. Раствор будет проявлять нейтральные свойства, если кислотные и основные свойства уравновешены. При наличии избытка одной из функциональных групп, раствор может быть слабокислотным или слабоосновным. В данном случае, при одинаковом количестве карбоксильных и аминогрупп, ожидается нейтральная или близкая к нейтральной реакция среды (pH ≈ 7). - б) Структурная формула:
HO-CH2-CH2-CH2-CH2-CH-C=O
NH2 OH
В этой молекуле присутствует одна карбоксильная группа (-COOH), которая проявляет кислотные свойства, и одна аминогруппа (-NH2), которая проявляет основные свойства. Также присутствует гидроксильная группа (-OH) у спиртового остатка, которая также может проявлять слабые кислотные свойства, но значительно слабее карбоксильной группы. Основное влияние на pH раствора оказывают карбоксильная и аминогруппы.
Свойства: Амфотерные. Как и в предыдущем случае, эта аминокислота является амфотерной. Наличие гидроксильной группы может незначительно повлиять на общий характер раствора, но доминирующими остаются кислотные свойства карбоксильной группы и основные свойства аминогруппы. Ожидается нейтральная или близкая к нейтральной реакция среды.
Объяснение:Аминокислоты содержат как кислотную карбоксильную группу (-COOH), так и основную аминогруппу (-NH2). В водном растворе они образуют цвиттер-ионы (например, R-COO- и R-NH3+), которые нейтральны в целом. Поэтому большинство аминокислот в нейтральных растворах имеют pH около 7. Однако, если в молекуле аминокислоты есть дополнительные кислотные или основные группы, это может сместить pH раствора. В представленных примерах, несмотря на наличие других функциональных групп (метильная в 'а', гидроксильная в 'б'), основное влияние на кислотно-основные свойства оказывают карбоксильная и аминогруппы, что делает эти соединения амфотерными.