Номер 2, страница 96 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

2. Укажите формулу изомера бутиламина.

1) $CH_3-CH_2-CH_2-NH_2$

2) $CH_3-\underset{NH_2}{CH}-CH_2-CH_3$

3) $NH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$

4) $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-NO_2$

Решение

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

Сначала определим молекулярную формулу бутиламина. Название «бутиламин» означает, что молекула содержит бутильный радикал (с 4 атомами углерода) и аминогруппу ($-NH_2$). Общая формула предельных одноатомных аминов — $C_nH_{2n+3}N$. Для бутиламина $n=4$, следовательно, его молекулярная формула — $C_4H_{2 \cdot 4 + 3}N$, то есть $C_4H_{11}N$.

Теперь проанализируем каждый из предложенных вариантов, чтобы найти соединение с такой же молекулярной формулой.

1) $CH_3–CH_2–CH_2–NH_2$
Это пропиламин (или пропан-1-амин). Подсчитаем количество атомов: 3 атома углерода (C), 9 атомов водорода ($3+2+2+2=9$) и 1 атом азота (N). Молекулярная формула: $C_3H_9N$. Эта формула не совпадает с формулой бутиламина ($C_4H_{11}N$).

2) $CH_3–CH(NH_2)–CH_2–CH_3$
Это бутан-2-амин (или втор-бутиламин). Подсчитаем количество атомов: 4 атома углерода (C), 11 атомов водорода ($3+1+2+3+2=11$) и 1 атом азота (N). Молекулярная формула: $C_4H_{11}N$. Эта формула совпадает с молекулярной формулой бутиламина. При этом строение отличается от строения бутан-1-амина ($CH_3–CH_2–CH_2–CH_2–NH_2$) положением аминогруппы в углеродной цепи. Следовательно, это соединение является изомером бутиламина (это изомер положения).

3) $NH_2–CH_2–CH_2–CH_2–CH_2–CH_3$
Это пентиламин (или пентан-1-амин). Подсчитаем количество атомов: 5 атомов углерода (C), 13 атомов водорода ($2+2+2+2+2+3=13$) и 1 атом азота (N). Молекулярная формула: $C_5H_{13}N$. Эта формула не совпадает с формулой бутиламина ($C_4H_{11}N$).

4) $CH_3–CH_2–CH_2–CH_2–NO_2$
Это 1-нитробутан. Данное соединение относится к другому классу органических веществ (нитросоединения), так как содержит нитрогруппу ($-NO_2$), а не аминогруппу ($-NH_2$). Его молекулярная формула — $C_4H_9NO_2$. Она отличается по составу от формулы бутиламина ($C_4H_{11}N$), поэтому это соединение не является его изомером.

Таким образом, единственным соединением из предложенных, которое имеет ту же молекулярную формулу, что и бутиламин ($C_4H_{11}N$), но иное строение, является соединение под номером 2.
Ответ: 2