Номер 3, страница 125 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. Укажите формулу изомера пентана.

1) $ \text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2 \\ \quad \vert \quad \quad \quad \quad \vert \\ \quad \text{CH}_3 \quad \quad \quad \quad \text{CH}_3 $

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

3) $\text{CH}_3-\text{CH}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \\ \quad \quad \vert \\ \quad \quad \text{CH}_3$

4) $\text{CH}_2=\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3$

Для того чтобы определить изомер пентана, необходимо сначала найти молекулярную формулу пентана и затем сравнить с ней формулы предложенных соединений. Изомеры — это вещества, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разное строение.

Пентан относится к классу алканов, общая формула которых $C_nH_{2n+2}$. Для пентана $n=5$, следовательно, его молекулярная формула — $C_5H_{2 \cdot 5 + 2} = C_5H_{12}$.

Теперь проанализируем каждое из предложенных соединений.

1) Представленная структура является одной из конформаций (пространственных форм) н-пентана, или пентана нормального, линейного строения. Его формула — $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$. Подсчитаем атомы: 5 атомов углерода и $3+2+2+2+3=12$ атомов водорода. Молекулярная формула — $C_5H_{12}$. Хотя формула совпадает, это сам н-пентан, а не его структурный изомер, который должен иметь иное строение углеродного скелета.
Ответ: не является искомым изомером.

2) Соединение $CH_3-CH=CH-CH_2-CH_3$ (пентен-2) содержит двойную связь, то есть относится к классу алкенов. Подсчитаем атомы: 5 атомов углерода и $3+1+1+2+3=10$ атомов водорода. Молекулярная формула — $C_5H_{10}$. Она не совпадает с формулой пентана.
Ответ: не является изомером пентана.

3) Соединение $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ (2-метилбутан или изопентан) является алканом с разветвленным углеродным скелетом. Подсчитаем атомы: 5 атомов углерода и $3+1+2+3+3=12$ атомов водорода. Молекулярная формула — $C_5H_{12}$. Так как молекулярная формула совпадает с формулой пентана, а строение (порядок соединения атомов) отличается от н-пентана, это соединение является его структурным изомером.
Ответ: является изомером пентана.

4) В соединении $CH_2-C≡C-CH_2-CH_3$ содержится тройная связь, оно относится к классу алкинов. Однако сама по себе представленная формула некорректна, так как у первого атома углерода валентность равна III, а должна быть IV. Если исправить формулу на соответствующий алкин, например, пентин-1 ($CH≡C-CH_2-CH_2-CH_3$), его молекулярная формула будет $C_5H_8$. Эта формула не совпадает с формулой пентана.
Ответ: не является изомером пентана.