Номер 280, страница 73 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

280. Приведите общую формулу гомологического ряда ал-кадиенов.

Решение

Алкадиены, также известные как диеновые углеводороды, представляют собой класс ациклических углеводородов, отличительной чертой которых является наличие двух двойных связей ($C=C$) в углеродной цепи. Как и другие классы органических соединений, алкадиены образуют гомологический ряд, члены которого имеют схожее строение и химические свойства, но отличаются друг от друга на одну или несколько групп $-CH_2-$.

Чтобы вывести общую формулу для гомологического ряда алкадиенов, можно отталкиваться от общей формулы алканов (предельных углеводородов), которая имеет вид $C_n H_{2n+2}$.

Каждая двойная связь в молекуле углеводорода образуется за счет отщепления двух атомов водорода от соответствующего алкана. Так как в молекуле алкадиена присутствуют две двойные связи, то для их образования необходимо удалить $2 \times 2 = 4$ атома водорода из молекулы исходного алкана с тем же числом атомов углерода.

Таким образом, общая формула для гомологического ряда алкадиенов получается путем вычитания четырех атомов водорода из общей формулы алканов:

$C_n H_{2n+2 - 4}$

Упростив выражение, мы получаем окончательную общую формулу:

$C_n H_{2n-2}$

Важно отметить, что для образования двух двойных связей в цепи необходимо как минимум три атома углерода ($n \ge 3$).

Примеры первых представителей гомологического ряда алкадиенов:
- При $n=3$: Пропадиен (аллен) $C_3 H_{2 \cdot 3 - 2} = C_3 H_4$
- При $n=4$: Бутадиен (дивинил) $C_4 H_{2 \cdot 4 - 2} = C_4 H_6$
- При $n=5$: Пентадиен $C_5 H_{2 \cdot 5 - 2} = C_5 H_8$

Эта же общая формула ($C_n H_{2n-2}$) характерна и для гомологического ряда алкинов (углеводородов с одной тройной связью), что делает алкадиены и алкины межклассовыми изомерами.

Ответ: Общая формула гомологического ряда алкадиенов: $C_n H_{2n-2}$ (где $n \ge 3$).