Номер 3, страница 29 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Циклическая молекула может иметь формулу

1) $C_6H_{12}$

2) $C_5H_{12}$

3) $C_4H_2$

4) $CO_2$

Чтобы определить, какая из предложенных формул может соответствовать циклической молекуле, необходимо проанализировать соотношение атомов углерода и водорода в каждой из них, опираясь на общие формулы классов органических соединений.

Общая формула предельных ациклических углеводородов (алканов) — $C_nH_{2n+2}$.

Общая формула моноциклических предельных углеводородов (циклоалканов) — $C_nH_{2n}$. Эта же формула соответствует и ациклическим углеводородам с одной двойной связью (алкенам).

Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:

1) C₆H₁₂

Данная формула соответствует общей формуле $C_nH_{2n}$ при $n=6$. Соединения с такой формулой могут принадлежать к двум классам: алкены (например, гексен) или циклоалканы (например, циклогексан или метилциклопентан). Поскольку циклоалканы являются циклическими молекулами, эта формула может описывать циклическую молекулу.

Ответ: Формула $C_6H_{12}$ может соответствовать циклической молекуле (циклоалкану).

2) C₅H₁₂

Эта формула соответствует общей формуле алканов $C_nH_{2n+2}$ при $n=5$. Это формула пентана и его изомеров, которые являются насыщенными ациклическими (нециклическими) углеводородами. Чтобы замкнуть углеродную цепь из 5 атомов в цикл, необходимо отнять как минимум два атома водорода, что привело бы к формуле $C_5H_{10}$.

Ответ: Формула $C_5H_{12}$ соответствует ациклической молекуле (алкану).

3) C₄H₂

Эта формула характеризуется крайне низким содержанием водорода, что указывает на высокую степень ненасыщенности (наличие кратных связей). Самым известным соединением с такой формулой является бутадиин-1,3 (диацетилен), который имеет линейное строение: $HC \equiv C-C \equiv CH$. Молекула с такой формулой не является циклической в типичном понимании.

Ответ: Формула $C_4H_2$ соответствует ациклической молекуле (бутадиину).

4) CO₂

Молекула диоксида углерода (углекислого газа) состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Она имеет линейное строение $O=C=O$ и не содержит замкнутых цепей из атомов, то есть не является циклической.

Ответ: Молекула $CO_2$ является линейной, а не циклической.

Таким образом, единственная формула из предложенных, которая может соответствовать циклической молекуле, — это $C_6H_{12}$.

Ответ: 1