Номер 5, страница 40 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

5. Напишите структурные формулы и дайте названия углеводородов, изображённых на рисунке 16.

Рис. 16. Шаростержневые модели молекул алканов

Решение

На рисунке 16 изображены шаростержневые модели трех углеводородов, являющихся изомерами состава $C_5H_{12}$. Для определения их названия и написания структурной формулы необходимо проанализировать строение углеродного скелета каждой молекулы. В моделях черные шары обозначают атомы углерода (C), а белые — атомы водорода (H).

Первый углеводород (слева вверху)

Данная молекула представляет собой алкан, в котором пять атомов углерода соединены последовательно в одну неразветвленную цепь. Все связи между атомами углерода одинарные. Это алкан нормального строения.

Структурная формула, отражающая порядок соединения атомов:

$CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$

Согласно международной номенклатуре ИЮПАК, алкан с неразветвленной цепью из пяти атомов углерода называется пентан.

Ответ: Структурная формула: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$, название: пентан.

Второй углеводород (справа вверху)

Эта молекула является изомером пентана и имеет разветвленное строение. Для того чтобы дать ей название, сначала найдем самую длинную непрерывную цепь атомов углерода. В данном случае она состоит из четырех атомов. Далее нумеруем атомы этой цепи, начиная с того конца, к которому ближе расположен заместитель (в данном случае это метильная группа $-CH_3$). При нумерации справа налево метильная группа будет связана со вторым атомом углерода.

Структурная формула этого углеводорода:

$CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_3$

Основой названия является название алкана с четырьмя атомами углерода — бутан. Положение заместителя (метил) указывается цифрой, а его название ставится перед названием основной цепи. Таким образом, название соединения — 2-метилбутан.

Ответ: Структурная формула: $CH_3-CH_2-CH(CH_3)-CH_3$, название: 2-метилбутан.

Третий углеводород (внизу)

Эта молекула также является изомером состава $C_5H_{12}$ с разветвленной цепью. Самая длинная непрерывная цепь атомов углерода здесь состоит из трех атомов. Центральный (второй) атом углерода в этой цепи связан с двумя метильными группами ($-CH_3$).

Структурная формула соединения:

$CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$

Основой названия является алкан с тремя атомами углерода — пропан. У второго атома углерода находятся два одинаковых заместителя — метила. Их количество указывается приставкой "ди-", а их положение — соответствующими номерами. Следовательно, название соединения — 2,2-диметилпропан.

Ответ: Структурная формула: $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$, название: 2,2-диметилпропан.