Номер 328, страница 81 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

328. Приведены модели молекул:

Дайте название всем приведенным веществам. Укажите вещества, являющиеся изомерами. Укажите модели молекул, содержащих две $\pi$-связи.

Дайте название всем приведенным веществам.

Для того чтобы дать название веществам, необходимо определить их структурные формулы по представленным шаростержневым моделям. В моделях большие (темные) шары обозначают атомы углерода (C), а малые (светлые) шары — атомы водорода (H).

а) Модель представляет молекулу, состоящую из 4 атомов углерода, соединенных в неразветвленную цепь, и 6 атомов водорода. В молекуле видны две двойные связи между атомами углерода. Структурная формула данного соединения: $CH_2=CH-CH=CH_2$. Систематическое название — бутадиен-1,3.

б) Модель представляет молекулу, состоящую из 4 атомов углерода и 8 атомов водорода. Углеродный скелет имеет разветвленное строение. В молекуле присутствует одна двойная связь. Структурная формула: $CH_2=C(CH_3)-CH_3$. Систематическое название — 2-метилпропен.

в) Модель представляет молекулу, состоящую из 4 атомов углерода, соединенных в неразветвленную цепь, и 6 атомов водорода. В молекуле присутствует одна тройная связь между атомами углерода. Структурная формула: $CH≡C-CH_2-CH_3$. Систематическое название — бутин-1.

г) Модель представляет молекулу, состоящую из 4 атомов углерода и 10 атомов водорода. Углеродный скелет имеет разветвленное строение. Все связи в молекуле одинарные (насыщенный углеводород). Структурная формула: $CH(CH_3)_3$ или $CH_3-CH(CH_3)-CH_3$. Систематическое название — 2-метилпропан (тривиальное название — изобутан).

Ответ: а) бутадиен-1,3; б) 2-метилпропен; в) бутин-1; г) 2-метилпропан.

Укажите вещества, являющиеся изомерами.

Изомеры — это вещества, которые имеют одинаковую молекулярную формулу (одинаковый атомный состав), но различное строение и, как следствие, различные свойства. Для ответа на вопрос определим молекулярные формулы каждого из веществ:

а) бутадиен-1,3: $C_4H_6$

б) 2-метилпропен: $C_4H_8$

в) бутин-1: $C_4H_6$

г) 2-метилпропан: $C_4H_{10}$

Сравнивая молекулярные формулы, видим, что вещества а) и в) имеют одинаковую формулу $C_4H_6$. Так как их строение различно (вещество а — диен, вещество в — алкин), они являются изомерами (в данном случае, межклассовыми).

Ответ: изомерами являются вещества, представленные моделями а) (бутадиен-1,3) и в) (бутин-1).

Укажите модели молекул, содержащих две π-связи.

Кратные связи в органических молекулах состоят из σ- (сигма) и π- (пи) связей:

- Двойная связь (C=C) состоит из одной σ-связи и одной π-связи.

- Тройная связь (C≡C) состоит из одной σ-связи и двух π-связей.

Одинарные связи являются σ-связями.

Проанализируем количество π-связей в каждой молекуле:

а) бутадиен-1,3 ($CH_2=CH-CH=CH_2$) содержит две двойные связи, следовательно, в молекуле две π-связи (по одной на каждую двойную связь).

б) 2-метилпропен ($CH_2=C(CH_3)-CH_3$) содержит одну двойную связь, следовательно, в молекуле одна π-связь.

в) бутин-1 ($CH≡C-CH_2-CH_3$) содержит одну тройную связь, следовательно, в молекуле две π-связи.

г) 2-метилпропан ($CH(CH_3)_3$) содержит только одинарные σ-связи, π-связи отсутствуют.

Таким образом, две π-связи содержат молекулы а) и в).

Ответ: модели молекул, содержащие две π-связи, — это а) и в).