5. Из 8,9 г некоторой а-аминокислоты было получено 11,1 г ее натриевой соли. Какая аминокислота была взята в реакцию? Напишите ее структурную формулу.

Решение:

Реакция а-аминокислоты с гидроксидом натрия (или натрием) приводит к образованию натриевой соли:

\[ R-CH(NH_2)-COOH + NaOH \rightarrow R-CH(NH_2)-COONa + H_2O \]

Молярная масса аминокислоты \( M_{\text{аминокислоты}} \)

Молярная масса ее натриевой соли \( M_{\text{соли}} = M_{\text{аминокислоты}} - M_{H} + M_{Na} = M_{\text{аминокислоты}} - 1 + 23 = M_{\text{аминокислоты}} + 22 \) г/моль.

Из условия задачи:

Масса аминокислоты \( m_{\text{аминокислоты}} = 8.9 \) г

Масса натриевой соли \( m_{\text{соли}} = 11.1 \) г

Количество вещества аминокислоты \( n = \frac{m_{\text{аминокислоты}}}{M_{\text{аминокислоты}}} \)

Количество вещества соли \( n = \frac{m_{\text{соли}}}{M_{\text{соли}}} \)

Так как количество вещества аминокислоты и ее соли одинаково (1:1), то:

\[ \frac{8.9}{M_{\text{аминокислоты}}} = \frac{11.1}{M_{\text{аминокислоты}} + 22} \]

Решаем уравнение:

\[ 8.9 \cdot (M_{\text{аминокислоты}} + 22) = 11.1 \cdot M_{\text{аминокислоты}} \]

\( 8.9 M_{\text{аминокислоты}} + 195.8 = 11.1 M_{\text{аминокислоты}} \)

\[ 195.8 = 11.1 M_{\text{аминокислоты}} - 8.9 M_{\text{аминокислоты}} \]

\( 195.8 = 2.2 M_{\text{аминокислоты}} \)

\[ M_{\text{аминокислоты}} = \frac{195.8}{2.2} \approx 89 \) г/моль.

Теперь определим, какая аминокислота имеет молярную массу примерно 89 г/моль. Это аланин.

Молярная масса аланина: \( C_3H_7NO_2 \)

\( M_{\text{аланина}} = 3 \cdot 12 + 7 \cdot 1 + 14 + 2 \cdot 16 = 36 + 7 + 14 + 32 = 89 \) г/моль.

Структурная формула аланина:

\[ CH_3-CH(NH_2)-COOH \]

Ответ: Была взята аминокислота аланин. Ее структурная формула: \( CH_3-CH(NH_2)-COOH \).