Номер 3, страница 137 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. Изомером пропилового спирта $CH_3-CH_2-CH_2-OH$ является вещество, формула которого

1) $HO-CH_2-CH_2-CH_3$

2) $CH_3-CH_2-O-CH_3$

3) $CH_3-CH(OH)-CH_2OH$

4) $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-OH$

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 исходного вещества — пропилового спирта (пропанола-1), структурная формула которого $CH_3-CH_2-CH_2-OH$. Подсчитаем количество атомов каждого элемента: 3 атома углерода (C), 8 атомов водорода (H: 3 + 2 + 2 + 1 = 8) и 1 атом кислорода (O). Таким образом, молекулярная формула пропилового спирта — $C_3H_8O$.

Теперь необходимо найти среди предложенных вариантов соединение с такой же молекулярной формулой $C_3H_8O$, но с другой структурой. Проанализируем каждый вариант.

1) $HO-CH_2-CH_2-CH_3$

Эта формула представляет то же самое вещество — пропанол-1. Молекула просто записана с другого конца (нумерация атомов углерода начинается от гидроксильной группы). Так как структура идентична исходному веществу, это не изомер.

2) $CH_3-CH_2-O-CH_3$

Это вещество — метоксиэтан, представитель класса простых эфиров. Подсчитаем атомы в его молекуле: 3 атома углерода (C), 8 атомов водорода (H: 3+2+3=8) и 1 атом кислорода (O). Его молекулярная формула — $C_3H_8O$. Она совпадает с формулой пропилового спирта, но строение молекулы иное (наличие эфирной связи C-O-C вместо гидроксильной группы -OH). Следовательно, метоксиэтан является межклассовым изомером пропилового спирта.

3) $CH_3-CH(OH)-CH_2(OH)$

Это вещество — пропандиол-1,2, двухатомный спирт. Подсчитаем атомы: 3 атома углерода (C), 8 атомов водорода (H: 3+1+2+1+1=8) и 2 атома кислорода (O). Молекулярная формула — $C_3H_8O_2$. Так как молекулярная формула отличается (другое количество атомов кислорода), это вещество не является изомером пропилового спирта.

4) Структурная формула, представленная в этом варианте

Представленная структура, где к атому $CH_2$ присоединены группа $CH_3$ и группа $-CH_2-OH$, является химически некорректной, так как у первого атома углерода получается пять связей, что нарушает правило валентности. Даже если предположить, что это опечатка и имелся в виду изомер пропанол-2 ($CH_3-CH(OH)-CH_3$), который также имеет формулу $C_3H_8O$, мы выбираем вариант, который записан однозначно и правильно.

Таким образом, единственным верным и корректно представленным изомером пропилового спирта из предложенных вариантов является метоксиэтан.

Ответ: 2