Номер 383, страница 90 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

383. Приведите структурные формулы всех гомологов бензола состава $C_9H_{12}$. Дайте названия приведенным веществам.

Гомологи бензола имеют общую формулу $C_n H_{2n-6}$. Молекулярная формула $C_9H_{12}$ соответствует этой общей формуле при $n=9$. Это означает, что молекула состоит из бензольного кольца и одного или нескольких алкильных заместителей, которые в сумме содержат $9-6=3$ атома углерода. Всего существует 8 структурных изомеров, отвечающих этим условиям.

Изомеры можно сгруппировать по числу и строению алкильных заместителей в бензольном кольце.

Изомеры с одним заместителем ($C_3H_7$)

В этом случае к бензольному кольцу присоединена пропильная группа, которая имеет два изомера.

Пропилбензол (н-пропилбензол). Структурная формула: $C_6H_5-CH_2-CH_2-CH_3$.

Изопропилбензол (кумол). Структурная формула: $C_6H_5-CH(CH_3)_2$.

Изомеры с двумя заместителями ($C_2H_5$ и $CH_3$)

В этом случае в кольце находятся этильная и метильная группы. В зависимости от их взаимного расположения, образуется три изомера.

1-Этил-2-метилбензол (о-этилтолуол). Заместители находятся в орто-положении (1,2). Структурная формула: $1,2-C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$.

1-Этил-3-метилбензол (м-этилтолуол). Заместители находятся в мета-положении (1,3). Структурная формула: $1,3-C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$.

1-Этил-4-метилбензол (п-этилтолуол). Заместители находятся в пара-положении (1,4). Структурная формула: $1,4-C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$.

Изомеры с тремя заместителями ($CH_3$, $CH_3$, $CH_3$)

В этом случае в кольце находятся три метильные группы. Существует три варианта их расположения.

1,2,3-Триметилбензол. Структурная формула: $1,2,3-C_6H_3(CH_3)_3$.

1,2,4-Триметилбензол. Структурная формула: $1,2,4-C_6H_3(CH_3)_3$.

1,3,5-Триметилбензол (мезитилен). Структурная формула: $1,3,5-C_6H_3(CH_3)_3$.

Ответ: Существует 8 гомологов бензола состава $C_9H_{12}$. Ниже приведены их названия и структурные формулы.
1. Пропилбензол: $C_6H_5-CH_2-CH_2-CH_3$
2. Изопропилбензол (кумол): $C_6H_5-CH(CH_3)_2$
3. 1-Этил-2-метилбензол: $1,2-C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$
4. 1-Этил-3-метилбензол: $1,3-C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$
5. 1-Этил-4-метилбензол: $1,4-C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$
6. 1,2,3-Триметилбензол: $1,2,3-C_6H_3(CH_3)_3$
7. 1,2,4-Триметилбензол: $1,2,4-C_6H_3(CH_3)_3$
8. 1,3,5-Триметилбензол (мезитилен): $1,3,5-C_6H_3(CH_3)_3$