Номер 1, страница 39 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

1. «Лишним» является углеводород, формула которого

1) $C_5H_8$

2) $C_4H_6$

3) $C_3H_8$

4) $C_2H_2$

Дано:

Четыре углеводорода с формулами:
1) $C_5H_8$
2) $C_4H_6$
3) $C_3H_8$
4) $C_2H_2$

Найти:

Углеводород, который является «лишним» в данном ряду.

Решение

Чтобы определить, какой углеводород является «лишним», необходимо определить, к какому классу углеводородов относится каждое из представленных соединений. Классификацию проведем на основе общих формул гомологических рядов:

Алканы (предельные/насыщенные углеводороды): $C_nH_{2n+2}$.
Алкены (одна двойная связь) и циклоалканы: $C_nH_{2n}$.
Алкины (одна тройная связь) и алкадиены (две двойные связи): $C_nH_{2n-2}$.

Проанализируем каждую формулу, подставляя число атомов углерода $n$ в общие формулы.

1) C₅H₈

В данном случае $n=5$. Проверим, какой общей формуле соответствует число атомов водорода $H=8$.
Формула для алканов: $2n+2 = 2 \cdot 5 + 2 = 12 \ne 8$.
Формула для алкенов/циклоалканов: $2n = 2 \cdot 5 = 10 \ne 8$.
Формула для алкинов/алкадиенов: $2n-2 = 2 \cdot 5 - 2 = 8$.
Следовательно, $C_5H_8$ — это непредельный углеводород, соответствующий общей формуле $C_nH_{2n-2}$ (алкин или алкадиен).

2) C₄H₆

В данном случае $n=4$. Проверим, какой общей формуле соответствует число атомов водорода $H=6$.
Формула для алканов: $2n+2 = 2 \cdot 4 + 2 = 10 \ne 6$.
Формула для алкенов/циклоалканов: $2n = 2 \cdot 4 = 8 \ne 6$.
Формула для алкинов/алкадиенов: $2n-2 = 2 \cdot 4 - 2 = 6$.
Следовательно, $C_4H_6$ — это непредельный углеводород, соответствующий общей формуле $C_nH_{2n-2}$ (алкин или алкадиен).

3) C₃H₈

В данном случае $n=3$. Проверим, какой общей формуле соответствует число атомов водорода $H=8$.
Формула для алканов: $2n+2 = 2 \cdot 3 + 2 = 8$.
Следовательно, $C_3H_8$ — это предельный (насыщенный) углеводород, соответствующий общей формуле алканов $C_nH_{2n+2}$. Это пропан.

4) C₂H₂

В данном случае $n=2$. Проверим, какой общей формуле соответствует число атомов водорода $H=2$.
Формула для алканов: $2n+2 = 2 \cdot 2 + 2 = 6 \ne 2$.
Формула для алкенов/циклоалканов: $2n = 2 \cdot 2 = 4 \ne 2$.
Формула для алкинов/алкадиенов: $2n-2 = 2 \cdot 2 - 2 = 2$.
Следовательно, $C_2H_2$ — это непредельный углеводород, соответствующий общей формуле $C_nH_{2n-2}$. Это алкин (этин или ацетилен).

Таким образом, углеводороды $C_5H_8$, $C_4H_6$ и $C_2H_2$ являются непредельными и принадлежат к гомологическим рядам с общей формулой $C_nH_{2n-2}$. Углеводород $C_3H_8$ является предельным (насыщенным) углеводородом, то есть алканом, с общей формулой $C_nH_{2n+2}$. Именно он отличается от остальных по классу и типу химических связей (содержит только одинарные связи), поэтому является «лишним».

Ответ: 3) C₃H₈