Номер 164, страница 114 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

3.164. Какие классы соединений являются изомерами карбоновых кислот? Приведите структурные формулы трёх изомеров бутановой (масляной) кислоты и назовите их.

Какие классы соединений являются изомерами карбоновых кислот?

Изомеры — это соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разное химическое строение. Общая формула предельных одноосновных карбоновых кислот — $C_nH_{2n}O_2$. Соединения, имеющие такую же общую формулу, являются межклассовыми изомерами карбоновых кислот. К ним относятся:

– Сложные эфиры. Это основной класс соединений, изомерных карбоновым кислотам. Например, пропановая кислота ($CH_3CH_2COOH$) и метилацетат ($CH_3COOCH_3$) оба имеют формулу $C_3H_6O_2$.

– Гидроксиальдегиды и гидроксикетоны. Это соединения, содержащие одновременно гидроксильную (-OH) и карбонильную (C=O) группы. Например, 3-гидроксибутаналь ($CH_3CH(OH)CH_2CHO$) имеет формулу $C_4H_8O_2$, как и бутановая кислота.

– Некоторые кислородсодержащие гетероциклические соединения, например, диоксаны или циклические гидроксиэфиры.

Ответ: Изомерами карбоновых кислот являются сложные эфиры, гидроксиальдегиды, гидроксикетоны и некоторые кислородсодержащие гетероциклические соединения.

Приведите структурные формулы трёх изомеров бутановой (масляной) кислоты и назовите их.

Молекулярная формула бутановой (масляной) кислоты — $C_4H_8O_2$. Её изомеры могут быть как внутри класса карбоновых кислот (изомеры углеродного скелета), так и межклассовыми изомерами (например, сложными эфирами).

Примеры трёх изомеров:

1. 2-метилпропановая кислота (изомасляная кислота) — это изомер углеродного скелета, также относящийся к классу карбоновых кислот.
Структурная формула: $CH_3-CH(CH_3)-COOH$

2. Метилпропионат (метиловый эфир пропановой кислоты) — это межклассовый изомер, являющийся сложным эфиром.
Структурная формула: $CH_3-CH_2-COO-CH_3$

3. Этилацетат (этиловый эфир уксусной кислоты) — это также межклассовый изомер из класса сложных эфиров.
Структурная формула: $CH_3-COO-CH_2-CH_3$

Ответ: Три изомера бутановой кислоты ($C_4H_8O_2$): 2-метилпропановая кислота ($CH_3-CH(CH_3)-COOH$), метилпропионат ($CH_3CH_2COOCH_3$) и этилацетат ($CH_3COOCH_2CH_3$).