Номер 2, страница 101 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

2. Напишите общую формулу гомологического ряда сложных эфиров, образованных предельными кислотами и предельными спиртами. Назовите ещё один гомологический ряд с такой же общей формулой.

Для того чтобы написать общую формулу гомологического ряда сложных эфиров, образованных предельными кислотами и предельными спиртами, рассмотрим их исходные компоненты и реакцию этерификации.
1. Предельные (насыщенные) одноосновные карбоновые кислоты имеют общую формулу $C_nH_{2n+1}COOH$.
2. Предельные (насыщенные) одноатомные спирты имеют общую формулу $C_mH_{2m+1}OH$.
Реакция этерификации, в результате которой образуется сложный эфир и вода, в общем виде выглядит так:
$C_nH_{2n+1}COOH + C_mH_{2m+1}OH \rightarrow C_nH_{2n+1}COOC_mH_{2m+1} + H_2O$
Теперь выведем общую (брутто) формулу для полученного сложного эфира, подсчитав общее количество атомов каждого элемента:
- Углерод (C): из кислотного остатка $(n+1)$ атомов и из спиртового остатка $m$ атомов. Всего: $n+1+m$.
- Водород (H): из кислотного остатка $(2n+1)$ атомов и из спиртового остатка $(2m+1)$ атомов. Всего: $(2n+1) + (2m+1) = 2n+2m+2$.
- Кислород (O): в сложноэфирной группе всегда 2 атома.
Обозначим общее число атомов углерода в молекуле эфира за $N$. Тогда $N = n+m+1$.
Выразим количество атомов водорода через $N$: $2n+2m+2 = 2(n+m+1) = 2N$.
Таким образом, общая формула гомологического ряда сложных эфиров, образованных предельными кислотами и спиртами, — $C_NH_{2N}O_2$ (где $N$ - общее число атомов углерода, $N \ge 2$).

Такую же общую формулу, $C_NH_{2N}O_2$, имеет другой гомологический ряд — предельные одноосновные карбоновые кислоты.
Например, уксусная кислота ($CH_3COOH$) имеет состав $C_2H_4O_2$, что соответствует общей формуле при $N=2$. Пропановая кислота ($C_2H_5COOH$) имеет состав $C_3H_6O_2$, что соответствует формуле при $N=3$.
Сложные эфиры и карбоновые кислоты с одинаковым числом атомов углерода являются межклассовыми изомерами (например, метилацетат $CH_3COOCH_3$ и пропановая кислота $C_2H_5COOH$ оба имеют формулу $C_3H_6O_2$).

Ответ: Общая формула гомологического ряда сложных эфиров, образованных предельными кислотами и предельными спиртами, — $C_nH_{2n}O_2$ (где $n$ — общее число атомов углерода, $n \geq 2$). Такой же общей формулой обладает гомологический ряд предельных одноосновных карбоновых кислот.