Номер 20, страница 65 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

20. Изомером циклобутана является

1) бутан.

2) бутен-1.

3) бутин-2.

4) бутадиен-1,3.

Изомеры — это химические соединения, которые имеют одинаковый качественный и количественный состав (то есть одинаковую молекулярную формулу), но разное строение и, как следствие, разные свойства. Для нахождения изомера циклобутана необходимо определить его молекулярную формулу и сравнить её с формулами предложенных веществ.

Циклобутан относится к классу циклоалканов, общая формула которых $C_nH_{2n}$. Корень «бут-» в названии указывает на наличие 4 атомов углерода ($n=4$). Следовательно, молекулярная формула циклобутана: $C_4H_{2 \cdot 4}$ или $C_4H_8$.

Теперь проанализируем каждое из предложенных соединений:

1) бутан
Бутан является представителем класса алканов, общая формула которых $C_nH_{2n+2}$. Для бутана с 4 атомами углерода ($n=4$) молекулярная формула — $C_4H_{2 \cdot 4 + 2}$, то есть $C_4H_{10}$. Эта формула не совпадает с формулой циклобутана ($C_4H_8$), поэтому бутан не является его изомером.

2) бутен-1
Бутен-1 относится к классу алкенов (о чем говорит суффикс «-ен»). Общая формула алкенов — $C_nH_{2n}$. Для бутена ($n=4$) молекулярная формула — $C_4H_8$. Эта формула совпадает с молекулярной формулой циклобутана. Следовательно, бутен-1 является межклассовым изомером циклобутана.

3) бутин-2
Бутин-2 — это алкин (суффикс «-ин»). Общая формула алкинов, содержащих одну тройную связь, — $C_nH_{2n-2}$. Для бутина ($n=4$) молекулярная формула будет $C_4H_{2 \cdot 4 - 2}$, то есть $C_4H_6$. Эта формула не совпадает с формулой циклобутана.

4) бутадиен-1,3
Бутадиен-1,3 — это алкадиен, то есть углеводород с двумя двойными связями. Их общая формула также $C_nH_{2n-2}$. Для бутадиена ($n=4$) молекулярная формула — $C_4H_{2 \cdot 4 - 2}$, то есть $C_4H_6$. Эта формула не совпадает с формулой циклобутана.

Таким образом, единственное соединение из списка, имеющее ту же молекулярную формулу, что и циклобутан ($C_4H_8$), это бутен-1.

Ответ: 2) бутен-1.