Номер 2, страница 62 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

2. Напишите уравнения реакций, которые протекают при взаимодействии н-бутана с хлором. Считайте, что только один атом водорода в молекуле н-бутана замещается на хлор. Подпишите названия образующихся органических веществ.

Решение

Взаимодействие н-бутана с хлором является реакцией радикального замещения (галогенирование), которая обычно протекает под действием ультрафиолетового света (обозначается как $h\nu$) или при нагревании. Молекула н-бутана, имеющая структурную формулу $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$, содержит два типа атомов водорода, которые могут быть замещены:

• Водороды при первичных атомах углерода ($C_1$ и $C_4$). Эти атомы углерода находятся на концах цепи.
• Водороды при вторичных атомах углерода ($C_2$ и $C_3$). Эти атомы углерода находятся в середине цепи.

Поскольку в условии сказано, что замещается только один атом водорода на атом хлора (монохлорирование), возможно образование двух изомерных продуктов в зависимости от того, у какого атома углерода произойдет замещение.

1. Замещение у первичного атома углерода.

Если атом хлора замещает один из атомов водорода у первого или четвертого атома углерода (они эквивалентны), образуется 1-хлорбутан. Уравнение реакции:

$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH_2-CH_2-CH_2Cl + HCl$

Название органического продукта: 1-хлорбутан.

2. Замещение у вторичного атома углерода.

Если атом хлора замещает один из атомов водорода у второго или третьего атома углерода (они также эквивалентны), образуется 2-хлорбутан. Уравнение реакции:

$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH_2-CHCl-CH_3 + HCl$

Название органического продукта: 2-хлорбутан.

Таким образом, при монохлорировании н-бутана образуется смесь двух изомеров: 1-хлорбутана и 2-хлорбутана.

Ответ:

При взаимодействии н-бутана с хлором протекают следующие реакции с образованием двух органических веществ:

1) Образование 1-хлорбутана:

$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH_2-CH_2-CH_2Cl + HCl$

Название продукта: 1-хлорбутан.

2) Образование 2-хлорбутана:

$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3 + Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-CH_2-CHCl-CH_3 + HCl$

Название продукта: 2-хлорбутан.