Номер 3, страница 20 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. Структурная формула гептана

1) ${CH3-CH-CH2-CH3 \\ \quad | \\ \quad CH3}$

2) ${CH3-CH-CH2-CH-CH3 \\ \quad | \quad \quad \quad | \\ \quad CH3 \quad \quad CH3}$

3) ${CH3-CH2-CH-CH2-CH3 \\ \quad \quad \quad | \\ \quad \quad \quad CH2-CH2}$

4) ${CH2-CH-CH3 \\ | \quad | \\ CH2-CH2 \quad CH2}$

Гептан — это насыщенный углеводород (алкан), содержащий в своей цепи семь атомов углерода. Общая формула гомологического ряда алканов — $C_nH_{2n+2}$. Для гептана, где $n=7$, молекулярная формула будет $C_7H_{2 \cdot 7 + 2} = C_7H_{16}$. Задачей является нахождение структурной формулы, соответствующей составу $C_7H_{16}$ среди предложенных вариантов.

Рассмотрим каждый вариант:

1) $\text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3$

Это соединение является 2-метилбутаном. Его самая длинная цепь содержит 4 атома углерода. Общее число атомов углерода в молекуле — 5, а водорода — 12. Молекулярная формула — $C_5H_{12}$. Данное соединение не является гептаном.

2) $\text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3$

Это соединение является 2,4-диметилпентаном. Его самая длинная цепь содержит 5 атомов углерода, и к ней присоединены два метильных радикала. Общее число атомов углерода — $5+1+1=7$. Общее число атомов водорода — $3+1+3+2+1+3+3=16$. Молекулярная формула — $C_7H_{16}$. Это соединение является изомером гептана.

3) Структурная формула в варианте 3

Представленная на изображении структура химически некорректна. В ней один из атомов углерода образует 5 связей, что невозможно, так как валентность углерода в органических соединениях равна четырем. Следовательно, этот вариант не может быть правильным ответом.

4) Структурная формула в варианте 4

Данная структура также изображена некорректно и неоднозначно. Если попытаться ее интерпретировать как устойчивое циклическое соединение, например, метилциклопентан, то его формула будет $C_6H_{12}$. В любом случае, она не соответствует гептану.

Исходя из анализа, только структурная формула под номером 2 является корректно изображенной молекулой и соответствует молекулярной формуле гептана ($C_7H_{16}$).

Ответ: 2