Номер 6, страница 166 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 28. Алкены. Строение, номенклатура, изомерия, физические свойства. Глава 3. Углеводороды - номер 6, страница 166.

Условие.

6. Напишите структурные формулы всех непредельных углеводородов состава $C_4H_8$ и назовите их.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Молекулярная формула углеводорода: $C_4H_8$.

Найти:

Структурные формулы всех непредельных углеводородов состава $C_4H_8$ и их названия.

Решение:

Общая формула углеводородов состава $C_4H_8$ соответствует формуле $C_nH_{2n}$. Это означает, что степень ненасыщенности равна единице, то есть в молекулах этих соединений есть либо одна двойная связь (класс алкенов), либо один цикл (класс циклоалканов). И алкены, и циклоалканы являются непредельными углеводородами (по сравнению с предельно насыщенными водородом алканами $C_nH_{2n+2}$).

Рассмотрим все возможные структурные изомеры для состава $C_4H_8$.

I. Изомеры с открытой цепью (алкены):

1. Бутен-1

Углеродный скелет состоит из 4 атомов углерода, двойная связь находится между первым и вторым атомами.

Структурная формула: $\ce{CH2=CH-CH2-CH3}$

2. Бутен-2

Углеродный скелет состоит из 4 атомов углерода, двойная связь находится между вторым и третьим атомами. Для бутена-2 возможна пространственная (геометрическая) изомерия, так как каждый атом углерода при двойной связи соединен с двумя разными заместителями (атомом водорода $\text{H}$ и метильной группой $\ce{CH3}$).

а) цис-Бутен-2 (метильные группы находятся по одну сторону от плоскости двойной связи):

 H₃C CH₃ \ / C = C / \ H H

б) транс-Бутен-2 (метильные группы находятся по разные стороны от плоскости двойной связи):

 H₃C H \ / C = C / \ H CH₃

3. 2-Метилпропен (изобутилен)

Изомер с разветвленным углеродным скелетом. Главная цепь состоит из 3 атомов углерода (пропен), у второго атома находится метильный заместитель.

 CH₃ | CH₂=C-CH₃

II. Циклические изомеры (циклоалканы):

4. Циклобутан

Структура представляет собой замкнутый цикл из четырех атомов углерода.

 CH₂ — CH₂ | | CH₂ — CH₂

5. Метилциклопропан

Структура представляет собой трехчленный цикл (циклопропан) с одним метильным заместителем.

 CH-CH₃ / \ CH₂--CH₂

Ответ:

Существует 6 непредельных углеводородов (с учетом пространственных изомеров) состава $C_4H_8$:

1. Бутен-1: $\ce{CH2=CH-CH2-CH3}$

2. цис-Бутен-2:

 H₃C CH₃ \ / C = C / \ H H

3. транс-Бутен-2:

 H₃C H \ / C = C / \ H CH₃

4. 2-Метилпропен (изобутилен):

 CH₃ | CH₂=C-CH₃

5. Циклобутан:

 CH₂ — CH₂ | | CH₂ — CH₂

6. Метилциклопропан:

 CH-CH₃ / \ CH₂--CH₂