Номер 2, страница 105 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Запишите молекулярную и структурную формулы бензола.

Бензол — это органическое соединение, являющееся простейшим ароматическим углеводородом.

Молекулярная формула

Молекулярная формула отражает качественный и количественный состав вещества. Молекула бензола состоит из шести атомов углерода ($C$) и шести атомов водорода ($H$). Таким образом, его молекулярная формула записывается как $C_6H_6$.

Структурная формула

Структурная формула показывает порядок соединения атомов в молекуле. Молекула бензола имеет циклическое строение. Шесть атомов углерода образуют плоский правильный шестиугольник, который называется бензольным кольцом. Каждый атом углерода в этом кольце соединён с одним атомом водорода.

Ключевой особенностью строения бензола является наличие единой сопряжённой системы из шести $\pi$-электронов, которая равномерно распределена (делокализована) по всему циклу. Из-за этого все связи между атомами углерода в кольце равноценны, их длина (0,139 нм) является промежуточной между длиной одинарной ($C-C$, 0,154 нм) и двойной ($C=C$, 0,134 нм) связью.

Для графического изображения структурной формулы бензола используют два основных способа:

1. Формула Кекуле: представляет собой шестиугольник с чередующимися одинарными и двойными связями. Такая запись является условной, так как на самом деле в молекуле нет фиксированных двойных и одинарных связей. Это лишь одна из двух возможных резонансных структур.

2. Современное представление: для того чтобы подчеркнуть равноценность связей и делокализацию электронов, структуру бензола изображают в виде шестиугольника с окружностью внутри. Эта запись является более точной и общепринятой, так как окружность символизирует единое $\pi$-электронное облако. В таких скелетных формулах атомы углерода и водорода у вершин кольца обычно опускают для простоты.

Ответ:
Молекулярная формула бензола: $C_6H_6$.
Структурная формула бензола представляет собой шестичленный углеродный цикл, где все связи между атомами углерода равноценны. Графически её изображают либо в виде шестиугольника с чередующимися двойными и одинарными связями (формула Кекуле), либо, что более точно, в виде шестиугольника с вписанной окружностью.