Номер 3, страница 94 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 14. Причины многообразия органических соединений. Глава 2. Основные понятия органической химии - номер 3, страница 94.

Условие.

3. Каков минимальный размер циклического углеродного скелета?

Решение.

Решение 2.

Каков минимальный размер циклического углеродного скелета?

Минимальный размер циклического углеродного скелета определяется наименьшим числом атомов углерода, которые могут образовать замкнутую цепь, то есть цикл.

С точки зрения геометрии, для создания замкнутой плоской фигуры (многоугольника) необходимо как минимум три вершины. В химии это означает, что для образования циклической структуры требуется не менее трех атомов. Два атома углерода могут образовать только одну связь, но не могут замкнуться в кольцо.

Таким образом, самый маленький возможный углеродный цикл состоит из трех атомов углерода. Соединение, содержащее такой скелет, относится к классу циклоалканов и называется циклопропан. Его молекулярная формула — $C_3H_6$. В этой молекуле три атома углерода ($C$) расположены в вершинах равностороннего треугольника.

Стоит отметить, что валентные углы между связями $C-C-C$ в циклопропане составляют $60°$. Это значение сильно отличается от стандартного тетраэдрического угла в $109.5°$, характерного для $sp^3$-гибридизованных атомов углерода. Из-за этого в молекуле циклопропана возникает значительное угловое напряжение (так называемое напряжение Байера), что делает его химически более активным и менее стабильным, чем циклоалканы с большим числом атомов в цикле (например, циклогексан). Несмотря на это, циклопропан является устойчивым веществом, которое можно синтезировать и хранить.

Ответ: Минимальный размер циклического углеродного скелета — три атома углерода.