Номер 2, страница 94 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 14. Причины многообразия органических соединений. Глава 2. Основные понятия органической химии - номер 2, страница 94.

Условие.

2.Назовите три причины многообразия органических веществ.

Решение.

Решение 2.

Решение

Многообразие органических веществ, число которых огромно и постоянно растет, объясняется уникальными свойствами углерода — элемента, лежащего в основе всех органических соединений. Можно выделить три ключевые причины этого многообразия.

Первая причина: Способность атомов углерода соединяться друг с другом в длинные цепи и циклы.

Атомы углерода ($C$) обладают уникальной способностью образовывать прочные ковалентные связи не только с атомами других элементов, но и друг с другом. В результате атомы углерода могут формировать устойчивые углеродные скелеты различной структуры: линейные (как в н-бутане $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$), разветвленные (как в изобутане $CH_3-CH(CH_3)-CH_3$) и циклические (как в циклогексане $C_6H_{12}$). Длина таких цепей может достигать многих тысяч атомов (например, в полимерах), что создает практически бесконечное число возможных молекул.

Вторая причина: Явление изомерии.

Изомерия — это явление существования соединений (изомеров), которые имеют одинаковый качественный и количественный состав (т.е. одинаковую молекулярную формулу), но разное строение и, следовательно, разные свойства. Например, молекулярной формуле $C_4H_{10}$ соответствуют два разных вещества: н-бутан (с линейной цепью) и изобутан (с разветвленной цепью). Другой пример — этанол ($C_2H_5OH$) и диметиловый эфир ($CH_3-O-CH_3$), имеющие одинаковую формулу $C_2H_6O$, но относящиеся к разным классам соединений (спирты и простые эфиры) и обладающие совершенно разными свойствами. Существование структурной и пространственной (стереоизомерии) изомерии многократно увеличивает общее число известных органических веществ.

Третья причина: Способность атомов углерода образовывать связи различной кратности.

Атомы углерода могут соединяться друг с другом и с другими элементами с помощью ковалентных связей разной кратности: одинарных ($C-C$), двойных ($C=C$) и тройных ($C \equiv C$). Наличие кратных (двойных или тройных) связей в молекуле кардинально меняет ее химические свойства и геометрию по сравнению с соединениями, содержащими только одинарные связи. Например, этан ($CH_3-CH_3$) с одинарной связью — предельное, малоактивное соединение, а этилен ($CH_2=CH_2$) с двойной связью и ацетилен ($CH \equiv CH$) с тройной — непредельные, легко вступающие в реакции присоединения. Это разнообразие типов связей также вносит огромный вклад в многообразие органических соединений.

Ответ:

Три основные причины многообразия органических веществ:
1. Способность атомов углерода соединяться друг с другом, образуя устойчивые цепи (линейные, разветвленные) и циклы различной длины и строения.
2. Явление изомерии, то есть существование веществ с одинаковой молекулярной формулой, но разным строением или пространственным расположением атомов в молекулах.
3. Способность атомов углерода образовывать связи разной кратности (одинарные, двойные, тройные) как между собой, так и с атомами других элементов.