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化学 高校生

セミナー化学の問題349(2)の回答なのですが下には[H+]=√K1+K2 と書いてあるのですが上の回答部分には√K2+K2と書いてあってどちらが答えかわかりません 2枚目に問題をつけておきます違くても答えがあっているのかとその理由を知りたいです。

(H2)4 イオン NH+ 陽イオン 349. アミノ酸の電離平衡・・ H+ (CH2)4 NH3+ 双性イオン ( 等電点 9.7) H2N-CH-COO- H+ (CH2)4 NH2 陰イオン 解答 (1) K₁= [Ala] [H+] [Ala+] [Ala-][H+] K2= [Ala] (2)√K2K2 (2),(3) アラニン CH3CH (NH2) COOH の陽イオン Ala+, 双 解説 (3)60 (4) [Ala+]: 2.0×10-8 倍 [Ala-] 2.0倍 性イオン Ala, 陰イオン Ala- は,次のような構造である。 CH3 +H3N-CH-COOH 陽イオン Ala+ CH3 +H3N-CH-COO- 双性イオン Ala CH3 H2N-CH-COO- 陰イオン Ala- 双性イオン Ala の電荷は0なので,[Ala+]=[Ala-]のとき,アミノ酸 の平衡混合物の総電荷が0になる。これが等電点である。加 第7章 高分子化合物 (1)の式を使って Ki × K2 を行うと, [Ala*][H+] [Ala-][H+] K1XK2= [Ala-][H+]2 [Ala+] [Ala] [Ala+] × [H+]=/Ki×K_x [Ala*] +1=√ [Ala-] 等電点では[Ala+]=[Ala-]なので, [H+]および pH は, s [2][H+]=√K1xK2=√(1.00×10-2.3mol/L)×(1.00×10-97mol/L)=1.00×10-6.0mol/L 水がpH=-log10 [H+] = -logio (100×10 -6.0)=6.0 (ウ),(エ) pH=10.0 のとき, [H+]=1.00×10-10.0mol/Lなので、次 の関係が成り立つ。 = [Ala+]=[Ala*]×[H+] [Ala*]×(100×10-10.0mol/L) K1 1.00×10-2.3mol/L ここで 1.00 × 10-7.7=1.00×10°.3×10-8.0=2.00×10-8.0 なので, [Ala+] は [Ala*] の 2.0×10 - 8倍になる。 -= [Ala] × (1.00×10-7.7) ため [Ala-]=- [Ala*] ×K2__ [Ala*] ×(100×10-97mol/L) = [H+] 1.00×10-10.0mol/L ここで100×1003=2.0なので, [Ala-] は [Ala]の2.0倍になる。 大きくなる=[Ala*] ×(100×1003) ①弱い塩基性の水溶液中 では,双性イオンと陰イ オンが多く, 陽イオンが 少ないことがわかる。 263

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化学 高校生

青い下線部なんですが、なぜ炭素原子間の二重結合をひとつ持つってわかるんですか?

OR HI 問4 ベンゼン環に炭化水素基がついた化合物を, 中性塩基性の下で過マンガン 酸カリウム KMnO を用いて酸化すると、芳香族カルボン酸のカリウム塩が生 成する。続けて、強酸を加えると芳香族カルボン酸が得られる。この反応の流 れは、図1のように表され、炭化水素基は炭素原子の数に関係なくカルボキシ 基になる。 COOK COOH Cm H 強酸 KMnO 16 (CmH, は炭化水素基 ) 図1 ベンゼン環に結合した炭化水素基の酸化反応 この酸化反応の反応機構は複雑であるが,ベンゼン環に直接結合した炭素原 子に水素原子が結合していない場合は,反応が起こらないと考えられている。 たとえば、図2に示す化合物は, 中性~塩基性の下で KMnO を作用させても 酸化されない。 けん化とは2 CH3 -C-CH3 C-C CH3 図2 ベンゼン環に直接結合した炭素原子に水素原子が結合していない 化合物の例 炭素数11でベンゼン環を含むエステルAに水酸化カリウム水溶液を加えて 加熱すると,Aがけん化されて化合物Bと化合物Cが生成する。 Cは, 芳香族 炭化水素Dを中性~塩基性の下で KMnO4 を用いて, 図1で示す反応によって 酸化することでも生成する。 また, 0.200 mol のDに触媒の存在下で水素を完 全に付加させると, 0℃, 1.013 × 105 Pa で 4.48Lの水素が消費される。なお, この反応ではベンゼン環の不飽和結合は反応していないものとする。 次の問い (a~c) に答えよ。 - - 24-

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化学 高校生

【有機化学】合成洗剤の問題です。 (1)と(2)は解いたのですが、(3)が分からないので教えていただきたいです🙇‍♂️ (1)と(2)が間違っていたらすみません🙇

10 合成洗剤(油脂 A に水酸化ナトリウムを加えて加熱すると, 高級脂肪酸のナ トリウム塩 (セッケン)Bと1,2,3-プロパントリオール(グリセリン) Cが生じる。 1)セッケンの水溶液は弱塩基性を示すが、これはセッケンが(ア)酸と(イ) 塩基か らなる塩で、この塩が(ウ)されるからである。 セッケンは、疎水基と親水基をあわせ もつ。このため、 一定濃度以上のセッケン水中において, セッケンは(エ) 基を内側に 向けて球状に集合する。これを、(オ)という油脂は水に溶けにくいが、セッケン水 に油脂を加えると, 油脂がセッケンの(オ)に包まれ、細かい粒子となって水中へ分散 する。 セッケンのこの作用を,(カ)作用という。 Ca2+や Mg2+などを多く含む水の中では、これらのイオンが、セッケンの(キ)と 置き換わった不溶性の脂肪酸塩をつくるため、セッケンは使用できなくなる。 長い炭化水素基をもつアルキル硫酸ナトリウムDやアルキルベンゼンスルホン酸ナ トリウムEは,セッケンと似た作用があり、合成洗剤と呼ばれる。これらの合成洗剤は, いずれも(ク)酸と(ケ) 塩基からなる塩なので, (ウ)は受けず, その水溶液は (コ)性を示す。これらは, Ca2+やMg2+などを多く含む水の中でも沈殿をつくらない ので,洗剤として使用できる。 (1) (ア)~(コ)の中に最も適切な語句を入れよ。 (2) 油脂が1種類の高級脂肪酸 R-COOH (Rは炭化水素基)からなるとき,下線部(i) の A, B, C として適切な示性式を記入し、次の化学反応式を完成させよ。 また、[あ] には適切な数字を書け。 A] + [あ] NaOH+ → [あ] B+C]] (3) 下線 (ii)の反応式を書け。 ただし, セッケンの構造式は,(2)でBとして記入したも のを用いよ。

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化学 高校生

【有機化学】構造決定の問題です。 B、D、Fの構造式は分かったのですが、A、C、Eを決める方法が分からないので教えていただきたいです🙇‍♂️ B、D、Fが間違っていたらすみません🙇

5 LO C6H12Oの構造決定 C6H12Oの分子式で表される化合物 A, B, C, D, E, F がある。 化合物 A, B, C, D, E, F. は,いずれも (a) 金属ナトリウムと反応し、水素が 発生した。 化合物 B, D. F には不斉炭素原子があるが,化合物 A, C, Eには不斉炭 素原子はない。また、化合物 A,B,Cの炭化水素基には枝分かれがないが,化合物 D, E, Fには枝分かれがあることがわかった。 塩基性水溶液でヨウ素と作用させると、化合物 B, Fは特異臭をもつ黄色沈殿を生じた。 ニクロム酸カリウムの硫酸酸性水溶液を用い 酸化を行ったところ,化合物 A, B, C, D, F は容易に酸化されたが,化合物 Eは酸 ヨードホルム (→④p20) 化されにくかった。化合物 A.Dの酸化により得られた化合物に (1) アンモニア性硝酸銀 銀鏡反応 水溶液を作用させると、銀が析出した。 (1) 化合物 A,B,C,D,E,F の構造式を記せ。 ただし,不斉炭素原子に印を付せ。 (2) 下線部(a)において, 0.30gの金属ナトリウムを10gの化合物 Aに加えたとき,発 生する水素の標準状態の体積は何Lか, 有効数字2桁で求めよ。 (3) 下線部(b) の反応の名称を記せ。 また、この反応はどのような官能基を検出するのに 有効であるか。 官能基名を記せ。 (4) 化合物 B を濃硫酸で脱水すると、 分子式 C5H10 のアルケンが生成する。生成する アルケンには3種類の異性体が存在する。 それらの構造式をすべて記せ。 (5)化合物Eの炭素上の1つの水素原子を塩素原子で置換したときに生じる化合物の うち、不斉炭素原子を有する化合物の構造式をすべて記せ。ただし、不斉炭素原子に *印を付せ。 (金沢大)

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