Номер 197, страница 56 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

197. Напишите структурные формулы алкенов состава $C_4H_8$
и дайте им названия.

Решение

Алкены — это непредельные углеводороды, содержащие в молекуле одну двойную связь между атомами углерода и соответствующие общей формуле $C_nH_{2n}$. Для молекулярной формулы $C_4H_8$ возможно существование нескольких структурных изомеров, которые отличаются порядком связей атомов (строением углеродного скелета и положением двойной связи), а также пространственных изомеров.

1. Бутен-1

Этот изомер имеет неразветвленную углеродную цепь из четырех атомов. Двойная связь расположена между первым и вторым атомами углерода. Его структурная формула: $CH_2=CH-CH_2-CH_3$. Для данного соединения пространственная (цис-транс) изомерия невозможна, так как у первого атома углерода при двойной связи находятся два одинаковых заместителя (атомы водорода).

Ответ: Название: бутен-1. Структурная формула: $CH_2=CH-CH_2-CH_3$.

2. Бутен-2

Этот изомер также имеет неразветвленную цепь из четырех атомов углерода, но двойная связь находится в центре молекулы — между вторым и третьим атомами углерода. Общая структурная формула: $CH_3-CH=CH-CH_3$. Поскольку каждый атом углерода при двойной связи соединен с разными группами (атомом водорода и метильной группой $CH_3$), для бутена-2 характерна пространственная (цис-транс) изомерия. Он существует в виде двух изомеров: цис-бутен-2 (заместители $CH_3$ по одну сторону от плоскости двойной связи) и транс-бутен-2 (заместители $CH_3$ по разные стороны).

Ответ: Название: бутен-2. Структурная формула: $CH_3-CH=CH-CH_3$. Существует в виде цис- и транс-изомеров.

3. 2-метилпропен

Данный изомер имеет разветвленный углеродный скелет. Главная цепь состоит из трех атомов углерода (пропен), а у второго атома находится метильный заместитель. Двойная связь расположена между первым и вторым атомами углерода. Второе название этого соединения - изобутилен. Его структурная формула: $CH_2=C(CH_3)_2$. Цис-транс-изомерия невозможна, так как у второго атома углерода при двойной связи находятся два одинаковых заместителя (две метильные группы).

Более наглядно структуру можно представить так:

$\begin{matrix} & CH_3 \\ & | \\ CH_2=C-CH_3 \end{matrix}$

Ответ: Название: 2-метилпропен (изобутилен). Структурная формула: $CH_2=C(CH_3)_2$.