Номер 11, страница 8 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

11. Приведены молекулярные формулы органических соединений: $CH_2O$, $C_3H_7Cl$, $C_2H_2$, $CH_4O$. Одно из соединений имеет изомеры. Напишите полные структурные формулы всех приведённых соединений и укажите изомеры.

В задаче требуется написать полные структурные формулы для соединений $CH_2O$, $C_3H_7Cl$, $C_2H_2$, $CH_4O$ и указать, какое из них имеет изомеры.

$CH_2O$

Молекулярная формула $CH_2O$ соответствует альдегиду — метаналю (формальдегиду). В этом соединении атом углерода образует двойную связь с атомом кислорода и две одинарные связи с атомами водорода, что удовлетворяет валентностям всех атомов (C-IV, O-II, H-I). Соединение с одним атомом углерода не может иметь структурных изомеров.

Ответ: Полная структурная формула для $CH_2O$ (метаналь):

$$ \Large \begin{matrix} \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} \\ \phantom{H} & | & \phantom{H} \\ \text{H} & - & \text{C} & = & \text{O} \end{matrix} $$

$C_3H_7Cl$

Молекулярная формула $C_3H_7Cl$ соответствует хлорпропану. Это соединение, производное пропана, имеет изомеры. Изомерия в данном случае обусловлена различным положением атома хлора в углеродной цепи, состоящей из трех атомов углерода. Атом хлора может быть связан либо с крайним (первым), либо с центральным (вторым) атомом углерода.

Ответ: Соединение $C_3H_7Cl$ имеет два изомера: 1-хлорпропан и 2-хлорпропан. Их полные структурные формулы:

1-хлорпропан:

$$ \Large \begin{matrix} \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} \\ \phantom{H} & | & \phantom{H} & | & \phantom{H} & | & \phantom{H} \\ \text{H} & - & \text{C} & - & \text{C} & - & \text{C} & - & \text{Cl} \\ \phantom{H} & | & \phantom{H} & | & \phantom{H} & | & \phantom{H} \\ \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} \end{matrix} $$

2-хлорпропан:

$$ \Large \begin{matrix} \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} \\ \phantom{H} & | & \phantom{H} & | & \phantom{H} & | & \phantom{H} \\ \text{H} & - & \text{C} & - & \text{C} & - & \text{C} & - & \text{H} \\ \phantom{H} & | & \phantom{H} & | & \phantom{H} & | & \phantom{H} \\ \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} & \text{Cl} & \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} \end{matrix} $$

$C_2H_2$

Молекулярная формула $C_2H_2$ соответствует алкину — этину (ацетилену). Чтобы соблюсти валентность углерода (IV), между двумя атомами углерода должна существовать тройная связь. Каждый атом углерода при этом связан с одним атомом водорода. Для соединения с двумя атомами углерода изомерия углеродного скелета невозможна.

Ответ: Полная структурная формула для $C_2H_2$ (этин):

$$ \Large \text{H}-\text{C}\equiv\text{C}-\text{H} $$

$CH_4O$

Молекулярная формула $CH_4O$ соответствует простейшему одноатомному спирту — метанолу (метиловому спирту). Атом углерода связан с тремя атомами водорода и одной гидроксильной группой (-OH). Наличие только одного атома углерода исключает возможность структурной изомерии.

Ответ: Полная структурная формула для $CH_4O$ (метанол):

$$ \Large \begin{matrix} \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} \\ \phantom{H} & | & \phantom{H} \\ \text{H} & - & \text{C} & - & \text{O} & - & \text{H} \\ \phantom{H} & | & \phantom{H} \\ \phantom{H} & \text{H} & \phantom{H} \end{matrix} $$