Номер 8, страница 5 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

8. Укажите формулу изомера пентана $\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3$.

1) $\text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3$
2) $\text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3$
3) $\text{CH}_3-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3$
4) $\text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3)$

Изомеры — это химические соединения, которые имеют одинаковый качественный и количественный состав (то есть, одинаковую молекулярную формулу), но разное химическое строение и, как следствие, разные свойства.

Для того чтобы найти изомер пентана, сначала определим молекулярную формулу самого пентана, который имеет структурную формулу $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$.

Молекула пентана содержит 5 атомов углерода (C) и $3+2+2+2+3=12$ атомов водорода (H). Таким образом, молекулярная формула пентана — $C_5H_{12}$.

Теперь необходимо найти среди предложенных вариантов соединение с такой же молекулярной формулой $C_5H_{12}$, но с отличным от пентана строением (то есть, не с линейной цепью из пяти атомов углерода). Проанализируем каждый вариант.

1) $CH_3-CH(CH_3)-CH_3$
Данное соединение является 2-метилпропаном (изобутаном).
Оно содержит 4 атома углерода и $3+1+3+3=10$ атомов водорода. Молекулярная формула: $C_4H_{10}$.
Поскольку молекулярная формула не совпадает с формулой пентана, это вещество не является его изомером.

2) $CH_3-CH_2-CH_3$
Данное соединение является пропаном.
Оно содержит 3 атома углерода и $3+2+3=8$ атомов водорода. Молекулярная формула: $C_3H_8$.
Это вещество не является изомером пентана.

3) $CH_3-C(CH_3)_2-CH_3$
Данное соединение является 2,2-диметилпропаном (неопентаном).
Оно содержит 5 атомов углерода и $3 \cdot 4 = 12$ атомов водорода. Молекулярная формула: $C_5H_{12}$.
Молекулярная формула совпадает с формулой пентана, но строение (разветвленное, с центральным углеродным атомом, связанным с четырьмя другими) отличается от линейного строения н-пентана. Следовательно, это изомер пентана.

4) $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$
Данная формула, несмотря на способ записи в варианте ответа, описывает н-пентан.
Это то же самое вещество, которое дано в условии. Вещество не является изомером самому себе.

Ответ: 3