ВСЯ ТЕОРИЯ ПО АМИНАМ ДЛЯ ЕГЭ | Химия ЕГЭ для 10 класса | Умскул

• Приветствие от Татьяны Краевой.  

• Обзор темы: теория по аминам для экзамена по химии.  

• Упоминание телеграм-канала с конспектом занятия.  

• Разбор аминов со всех сторон: общая характеристика, номенклатура, изомерия, физические и химические свойства, способы получения, применение, анилин.  

• Бонусный пункт: основные свойства аминов.  

• Амины - производные аммиака с замещенными атомами водорода на углеводородные радикалы.  

• Первичные амины: один замещенный атом водорода.  

• Вторичные амины: два замещенных атома водорода.  

• Третичные амины: все три атома водорода замещены.  

• Первичные амины имеют один замещенный атом водорода и аминогруппу NH2.  

• Общая формула предельных первичных аминов: CnH2n+1NH2.  

• Примеры: метиламин CH3NH2, этиламин C2H5NH2.  

• Вторичные амины имеют два замещенных атома водорода.  

• Примеры: два одинаковых радикала CH3 или разные радикалы CH3 и C2H5.  

• Общая формула предельных вторичных аминов: CnH2nNH2.  

• Третичные амины имеют все три замещенных атома водорода.  

• Примеры: все три радикала CH3, два одинаковых или разных радикала.  

• Общая формула предельных третичных аминов: CnH2nNH2.  

• Общая формула для всех предельных аминов: CnH2n+3.  

• Пример расчета числа атомов водорода: C4H11NH.  

• Существуют две номенклатуры для аминов.  

• Первая номенклатура: перечисление углеводородных радикалов в алфавитном порядке и добавление "амин" в конце.  

• Пример: изопропил-этил-амин.  

• Пример с третичным амином: диметил-этил-амин.  

• Вторая номенклатура: рассмотрение углеродной цепи как основы и указание положения аминогруппы.  

• Пример: 2-аминопропан.  

• Изомерия аминов: существование веществ с одинаковым составом, но разным строением.  

• Пример: бутиламин и изобутиламин.  

• Изомеры различаются порядком связей углерод-углерод.  

• Низшие амины: газы с резким запахом аммиака.  

• Высшие амины: жидкости с резким рыбным запахом.  

• Высшие амины с длинными углеродными цепочками: твердые вещества без запаха.  

• В жидких аминах могут возникать водородные связи между молекулами.  

• Водородная связь образуется между положительно заряженным атомом водорода одной молекулы и отрицательно заряженным атомом другой молекулы.  

• В аминах водородные связи возникают между водородом и азотом, кислородом или фтором.  

• Водородная связь возникает между частично положительно заряженным водородом одной молекулы и частично отрицательно заряженным азотом другой молекулы.  

• В аминах водородные связи возможны из-за наличия аминогруппы, которая имеет связь азот-водород.  

• Пример: вторичный амин с двумя углеводородными радикалами и одним водородом.  

• Азот в аминах имеет высокую электроотрицательность, что приводит к частичному отрицательному заряду.  

• Водород становится частично положительно заряженным, что способствует образованию водородной связи.  

• В каждой молекуле амина есть отрицательно заряженный азот и частично положительно заряженный водород, что приводит к межмолекулярной водородной связи.  

• Водородные связи могут возникать между молекулами аминов и молекулами воды.  

• В воде кислород также имеет высокую электроотрицательность, что приводит к образованию водородных связей.  

• При растворении аминов в воде возникают водородные связи между водородом воды и азотом амина, а также между водородом амина и кислородом воды.  

• Вторичные амины могут образовывать водородные связи, так как имеют два радикала и один водород.  

• Первичные амины также могут образовывать водородные связи из-за наличия одного радикала и двух атомов водорода.  

• Третичные амины не могут образовывать водородные связи из-за отсутствия водорода, который можно оттянуть.  

• Водородные связи между молекулами аминов повышают температуру кипения по сравнению с углеводородами.  

• Третичные амины не образуют водородных связей и имеют более низкую температуру кипения.  

• Амины также образуют слабые водородные связи с водой, что улучшает их растворимость.  

• Увеличение углеродного скелета снижает растворимость аминов в воде.  

• Амины проявляют основные свойства, как аммиак.  

• Взаимодействие аминов с водой приводит к образованию новых ионов.  

• Амины взаимодействуют с водой, образуя гидроксид аммония NH4OH.  

• Азот в амине имеет неподеленную электронную пару, которая может образовывать связи с ионами водорода.  

• В результате образуется гидроксид аммония, который может распадаться на ионы.  

• Амины выхватывают протон водорода из воды, создавая щелочную среду.  

• В растворе аминов ионы OH- создают щелочную среду, изменяя окраску индикаторов.  

• Фенолфталеин становится малиновым, метил-оранж – желтым, а лакмус – синим.  

• Амины реагируют с кислотами, образуя соли.  

• Ионы водорода из кислоты присоединяются к азоту амина, образуя новые ионы.  

• В результате образуются соли аминов, которые являются твердыми кристаллическими веществами.  

• Щелочи могут вытеснять амины из их солей.  

• Происходит реакция ионного обмена, в результате которой образуются гидроксид амина и соль щелочного металла.  

• Гидроксид амина нестабилен и распадается на амин и воду.  

• Амины горят в кислороде с образованием углекислого газа, воды и азота.  

• Азот выделяется в виде молекулярного азота N2.  

• Для понимания коэффициентов в реакциях горения аминов, рассмотрим общую формулу амина.  

• В общем виде реакция горения амина выглядит как CO2, H2O и N2.  

• Уравновешивание коэффициентов требует учета количества атомов углерода, водорода и азота.  

• Пример с метиламином показывает, как уравниваются коэффициенты.  

• Этиламин имеет молекулярную формулу C2H7N.  

• Уравновешивание коэффициентов показывает, что всегда используется коэффициент 4.  

• Пример показывает, как уравниваются коэффициенты для различных аминов.  

• Первичные амины реагируют с азотистой кислотой с образованием спирта и азота.  

• Вторичные амины реагируют с азотистой кислотой с образованием нитросоединений.  

• Третичные амины могут реагировать с азотистой кислотой, но это не качественная реакция.  

• Амины получают восстановлением нитросоединений.  

• Атомарный водород используется для восстановления нитрогруппы до аминогруппы.  

• Реакция включает взаимодействие металла с кислотой для получения атомарного водорода.  

• Железо замещает водород в соляной кислоте, образуя соль и выделяя атомарный водород.  

• Атомарный водород восстанавливает нитрогруппу до аминогруппы, образуя воду.  

• Амин, образующийся на втором этапе, взаимодействует с соляной кислотой, образуя соль.  

• Для восстановления нитрогруппы требуется шесть атомарных водородов.  

• Реакция с железом и соляной кислотой повторяется трижды для получения нужного количества водорода.  

• Итоговая реакция включает три реакции, с образованием соли амина и воды.  

• В промышленности атомарный водород получают при высокой температуре и в присутствии катализатора.  

• Нитросоединения восстанавливаются до аминов без использования кислот и металлов.  

• Этот метод реже встречается на ЕГЭ, но важен для понимания.  

• Взаимодействие аммиака с галоген-алканами приводит к замещению водорода на углеводородный радикал.  

• Образуется первичный амин и соль, нейтрализуемая избытком аммиака.  

• Возможны два варианта написания реакции: с избытком или без избытка аммиака.  

• Первичный амин может вступать в реакцию алкилирования с образованием вторичного амина.  

• Вторичный амин может реагировать с галоген-алканом, образуя третичный амин и соль.  

• На практике получают смесь продуктов, включая соли и амины.  

• В реакционной смеси образуются смеси солей первичных, вторичных и третичных аминов.  

• Эти смеси затем обрабатывают щелочью для получения чистых аминов.  

• Разделение аминов происходит путем перегонки в лаборатории или на производстве.  

• Спирты реагируют с аммиаком при высокой температуре и катализе оксидом алюминия.  

• Спирт отдает гидроксильную группу, аммиак отдает водород, образуя первичный амин.  

• При избытке спирта могут образовываться вторичные и третичные амины.  

• Ароматические амины используются для получения красителей, лекарственных и взрывчатых веществ.  

• Алифатические амины применяются в производстве лекарственных препаратов, пестицидов и пластмасс.  

• Биогенные амины, такие как адреналин и норадреналин, играют важную роль в организме.  

• Анилин — ароматический амин с бензольным кольцом и аминогруппой.  

• Бензольное кольцо влияет на свойства анилина, ослабляя его основные свойства.  

• Анилин мало растворим в воде и является бесцветной маслянистой жидкостью.  

• Анилин образует водородные связи с водой, но из-за слабой электронной плотности на атоме азота он мало растворим в воде.  

• Анилин растворяется в этиловом спирте и бензоле, имеет характерный запах и является ядовитым веществом.  

• Основной промышленный способ получения анилина — восстановление нитросоединений водородом при 250-350°C на никелевом или медном катализаторе.  

• В лаборатории анилин получают восстановлением нитросоединений цинком или железом в кислой среде.  

• Реакция протекает аналогично восстановлению нитросоединений до аминов, с образованием соли и воды.  

• Анилин реагирует только с сильными кислотами, не взаимодействует со слабыми кислотами и водой, не образует щелочной среды и не окрашивает индикаторы.  

• Анилин взаимодействует с азотистой кислотой, образуя хлорид диазония.  

• При нагревании хлорида диазония с серной кислотой можно получить фенол.  

• Эти реакции не встречаются во второй части ЕГЭ, но могут быть полезны для первой части.  

• Анилин реагирует с бромом, замещая водород в бензольном кольце.  

• Реакция с бромной водой является качественной реакцией на анилин, образуя белый осадок.  

• Концентрированная азотная кислота реагирует с анилином со взрывом, поэтому нитрование не удается.  

• Анилин реагирует с водородом, образуя циклогексиламин, разрывая бензольное кольцо.  

• При добавлении водорода к ароматическому соединению разрывается единая связь между атомами углерода.  

• Образуются связи между атомами углерода и водородом, что приводит к образованию циклического соединения с амином.  

• В результате реакции получается гексиламин, первичный амин, без ароматического кольца.  

• Основные свойства аминов зависят от электронной плотности на азоте.  

• Анилин имеет слабую основность из-за оттягивания электронной пары бензольным кольцом.  

• Аммиак имеет более высокую основность из-за притяжения электронных пар от атомов водорода.  

• В первичном амине азот притягивает электронные пары от углерода и водорода, что увеличивает электронную плотность.  

• Во вторичном амине азот притягивает электронные пары от одного водорода и двух углеродных атомов, что еще больше усиливает основность.  

• Третичный амин имеет самую высокую основность, но из-за экранирования радикалами, водород сложнее присоединяется к азоту.  

• Основные свойства аминов усиливаются в ряду: анилин, аммиак, третичный амин, первичный амин, вторичный амин.  

• Важно учитывать пространственное расположение радикалов и электронные эффекты.  

• Рекомендуется практиковаться и скачивать конспекты из телеграм-канала для подготовки к экзаменам.