Номер 3, страница 106 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

3. Напишите структурные формулы изомерных алкинов состава $C_5H_8$. Дайте им названия. * Напишите структурные формулы межклассовых изомеров того же состава.

Решение

Молекулярная формула $C_5H_8$ соответствует общей формуле алкинов $C_nH_{2n-2}$. Степень ненасыщенности (число двойных связей и/или циклов) для этой формулы равна двум. Это означает, что молекула может содержать одну тройную связь (алкины), две двойные связи (алкадиены), либо одну двойную связь и один цикл (циклоалкены), либо два цикла (бициклоалканы).

Напишите структурные формулы изомерных алкинов состава C₅H₈. Дайте им названия.

Изомерия для алкинов состава $C_5H_8$ может быть двух видов: изомерия положения тройной связи и изомерия углеродного скелета. Всего существует три изомерных алкина.

1. Пент-1-ин
Цепь из пяти атомов углерода неразветвленная, тройная связь находится у первого атома углерода.
Структурная формула: $CH \equiv C-CH_2-CH_2-CH_3$

2. Пент-2-ин
Цепь из пяти атомов углерода неразветвленная, тройная связь находится между вторым и третьим атомами углерода.
Структурная формула: $CH_3-C \equiv C-CH_2-CH_3$

3. 3-Метилбут-1-ин
Углеродный скелет разветвлен. Главная цепь состоит из 4 атомов углерода (бутан), у третьего атома находится метильная группа, а тройная связь начинается от первого атома.
Структурная формула: $CH \equiv C-CH(CH_3)-CH_3$

Ответ: Существует три изомерных алкина состава $C_5H_8$: пент-1-ин ($CH \equiv C-CH_2-CH_2-CH_3$), пент-2-ин ($CH_3-C \equiv C-CH_2-CH_3$) и 3-метилбут-1-ин ($CH \equiv C-CH(CH_3)-CH_3$).

* Напишите структурные формулы межклассовых изомеров того же состава.

Межклассовыми изомерами для соединений состава $C_5H_8$ являются алкадиены, циклоалкены и бициклоалканы. Ниже приведены примеры структурных формул и названий для нескольких таких изомеров.

1. Алкадиены (содержат две двойные C=C связи):
- Пентадиен-1,3 (сопряженный диен): $CH_2=CH-CH=CH-CH_3$
- Пентадиен-1,4 (изолированный диен): $CH_2=CH-CH_2-CH=CH_2$
- 2-Метилбутадиен-1,3 (изопрен, разветвленный сопряженный диен): $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$

2. Циклоалкены (содержат один цикл и одну двойную C=C связь):
- Циклопентен (пятичленный цикл с одной двойной связью)
- 1-Метилциклобутен (четырехчленный цикл с двойной связью и метильной группой у атома при двойной связи)
- Винилциклопропан (к трехчленному циклопропановому кольцу присоединена винильная группа $-CH=CH_2$)

3. Бициклоалканы (содержат два цикла):
- Бицикло[2.1.0]пентан
- Спиро[2.2]пентан

Ответ: Примерами межклассовых изомеров состава $C_5H_8$ являются:
- алкадиены, например, пентадиен-1,3 ($CH_2=CH-CH=CH-CH_3$);
- циклоалкены, например, циклопентен;
- бициклоалканы, например, бицикло[2.1.0]пентан.