Номер 11, страница 127 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 20. Основные классы органических соединений. Гомологические ряды. Глава 2. Основные понятия органической химии - номер 11, страница 127.

Условие.

11. Если сравнить формулы алкана и алкена с одинаковым числом атомов углерода, то можно увидеть, что присутствие двойной связи уменьшает число атомов водорода в молекуле на 2. Используя этот факт и таблицу на с. 126, определите общие формулы гомологических рядов:

а) алкадиенов — углеводородов, содержащих две двойные связи;

б) непредельных одноосновных карбоновых кислот с одной двойной связью между атомами углерода.

Решение.

Решение 2.

В основе решения лежит тот факт, что общая формула гомологического ряда предельных углеводородов (алканов) — $C_nH_{2n+2}$. Появление каждой двойной связи в углеродной цепи приводит к уменьшению числа атомов водорода в молекуле на два.

а) Алкадиены — это углеводороды, которые содержат две двойные связи в молекуле. Чтобы получить их общую формулу, нужно из общей формулы алканов ($C_nH_{2n+2}$) вычесть 4 атома водорода (по 2 атома на каждую двойную связь).
Таким образом, получаем: $C_nH_{2n+2-4} = C_nH_{2n-2}$.
Самый простой представитель алкадиенов, пропадиен-1,2 ($CH_2=C=CH_2$), имеет 3 атома углерода ($n=3$), и его формула $C_3H_4$ соответствует общей формуле: $C_3H_{2 \cdot 3 - 2} = C_3H_4$.

Ответ: общая формула алкадиенов — $C_nH_{2n-2}$ (при $n \ge 3$).

б) Сначала определим общую формулу предельных одноосновных карбоновых кислот. Они содержат одну карбоксильную группу $-COOH$ и имеют общую формулу $C_nH_{2n}O_2$. Например, пропановая кислота ($CH_3-CH_2-COOH$) имеет формулу $C_3H_6O_2$, что соответствует $C_nH_{2n}O_2$ при $n=3$.
Непредельные одноосновные карбоновые кислоты с одной двойной связью между атомами углерода будут содержать на 2 атома водорода меньше, чем соответствующие им предельные кислоты.
Таким образом, вычитая 2 атома водорода из формулы $C_nH_{2n}O_2$, получаем: $C_nH_{2n-2}O_2$.
Самый простой представитель этого ряда, пропеновая (акриловая) кислота ($CH_2=CH-COOH$), имеет 3 атома углерода ($n=3$), и ее формула $C_3H_4O_2$ соответствует общей формуле: $C_3H_{2 \cdot 3 - 2}O_2 = C_3H_4O_2$.

Ответ: общая формула непредельных одноосновных карбоновых кислот с одной двойной связью — $C_nH_{2n-2}O_2$ (при $n \ge 3$).