Номер 7, страница 109 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 16. Структурная теория органических соединений. Глава 2. Основные понятия органической химии - номер 7, страница 109.

Условие.

p) $C_4H_{10}$, Б) $C_2H_6$, В) $C_2H_4$, Г) $C_2H_2$, Д) $C_2H_7N$ (азот трехвалентен).

7. Учитывая, что углерод четырёхвалентен, а водород имеет валентность I, определите, сколько всего химических связей содержится в молекуле предельного углеводорода октана $C_8H_{18}$. Сколько из них связей $C\text{---}C$ и $C\text{---}H$?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Молекула предельного углеводорода: октан
Химическая формула: $C_8H_{18}$
Валентность углерода (C) = IV
Валентность водорода (H) = I

Найти:

1. Общее количество химических связей.
2. Количество связей C—C.
3. Количество связей C—H.

Решение:

Октан ($C_8H_{18}$) является предельным (насыщенным) углеводородом, или алканом. Общая формула для ациклических алканов — $C_nH_{2n+2}$. Для октана $n=8$, и число атомов водорода равно $2 \times 8 + 2 = 18$, что соответствует его формуле. Это подтверждает, что в молекуле нет кратных связей или циклов.

Количество связей С—С
В любом ациклическом алкане, состоящем из $n$ атомов углерода, углеродный скелет (линейный или разветвленный) образуется с помощью $n-1$ связей между атомами углерода.
Поскольку в молекуле октана 8 атомов углерода ($n=8$), количество углерод-углеродных связей (С—С) составляет:
$N_{C-C} = n - 1 = 8 - 1 = 7$
Ответ: в молекуле октана содержится 7 связей С—С.

Количество связей С—Н
Согласно условию, валентность водорода равна I. Это означает, что каждый атом водорода может образовывать только одну химическую связь. В молекулах углеводородов атомы водорода связаны только с атомами углерода.
Так как в молекуле октана содержится 18 атомов водорода, то количество углерод-водородных связей (С—Н) равно 18.
Ответ: в молекуле октана содержится 18 связей С—Н.

Общее количество химических связей
Общее количество химических связей в молекуле — это сумма всех связей С—С и С—Н.
$N_{общ} = N_{C-C} + N_{C-H} = 7 + 18 = 25$
Проверка: Общее количество связей в молекуле можно также вычислить, используя валентности атомов. Сумма валентностей всех атомов в молекуле равна удвоенному числу химических связей.
Сумма валентностей = (число атомов C $\times$ валентность C) + (число атомов H $\times$ валентность H) = $(8 \times 4) + (18 \times 1) = 32 + 18 = 50$.
Общее количество связей = $\frac{50}{2} = 25$. Результаты совпадают.
Ответ: всего в молекуле октана содержится 25 химических связей.