Номер 4, страница 40 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

4. Изобразите структурную формулу 2,2-диметилпропана. Сколько в этой молекуле метильных радикалов?

Решение

Для того чтобы изобразить структурную формулу 2,2-диметилпропана, необходимо проанализировать его название в соответствии с правилами международной номенклатуры ИЮПАК.

1. В основе названия лежит «пропан». Это предельный углеводород (алкан), содержащий три атома углерода в основной цепи. Скелет цепи выглядит так: $$ \text{C}^1 - \text{C}^2 - \text{C}^3 $$

2. Приставка «ди-» означает «два», а «метил» указывает на наличие двух заместителей — метильных групп ($-\text{CH}_3$).

3. Цифры «2,2-» являются локантами и показывают, что обе метильные группы присоединены ко второму атому углерода в пропановой цепи.

Таким образом, углеродный скелет молекулы выглядит так: $$ \begin{matrix} & \text{C} & \\ & | & \\ \text{C} & -\text{C}- & \text{C} \\ & | & \\ & \text{C} & \end{matrix} $$

Чтобы завершить структурную формулу, нужно добавить к каждому атому углерода недостающие атомы водорода, учитывая, что валентность углерода равна четырем. Центральный атом углерода (C²) уже образует четыре связи с другими атомами углерода. Каждый из четырех крайних атомов углерода связан с одним атомом углерода и, следовательно, должен быть соединен с тремя атомами водорода.

В результате получаем полную структурную формулу 2,2-диметилпропана (также известного как неопентан): $$ \begin{matrix} & \text{CH}_3 & \\ & | & \\ \text{CH}_3 & -\text{C}- & \text{CH}_3 \\ & | & \\ & \text{CH}_3 & \end{matrix} $$

Далее ответим на вопрос о количестве метильных радикалов. В номенклатуре органических соединений термин «углеводородный радикал» (в данном случае метильный) часто используется как синоним понятия «группа» или «заместитель». Стабильная молекула 2,2-диметилпропана не содержит свободных радикалов (частиц с неспаренными электронами). Вопрос, скорее всего, подразумевает подсчет метильных групп ($-\text{CH}_3$).

Глядя на структурную формулу, мы видим четыре метильные группы, присоединенные к центральному атому углерода.

Ответ: Структурная формула 2,2-диметилпропана: $$ \begin{matrix} & \text{CH}_3 & \\ & | & \\ \text{CH}_3 & -\text{C}- & \text{CH}_3 \\ & | & \\ & \text{CH}_3 & \end{matrix} $$ В этой молекуле содержится 4 метильные группы.