Номер 3, страница 11, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Составьте и назовите структурные формулы всех изомеров аренов состава:

а) $C_8H_{10}$

б) $C_9H_{12}$

4. Получите метилбензол тремя различными способами.

а) $C_8H_{10}$

Решение

Арены с брутто-формулой $C_8H_{10}$ являются гомологами бензола и соответствуют общей формуле аренов $C_nH_{2n-6}$ (при $n=8$). Изомерия таких соединений обусловлена строением боковой цепи и/или взаимным расположением заместителей в бензольном кольце. Всего для данного состава существует 4 изомера-арена.

1. Этилбензол

Содержит один заместитель в бензольном кольце – этильную группу ($-CH_2-CH_3$).

Структурная формула: $C_6H_5-CH_2-CH_3$

2. 1,2-диметилбензол (орто-ксилол)

Содержит два заместителя – две метильные группы ($-CH_3$), расположенные у соседних атомов углерода в кольце (положения 1, 2).

Структурная формула: $C_6H_4(CH_3)_2$

3. 1,3-диметилбензол (мета-ксилол)

Содержит две метильные группы, расположенные через один атом углерода в кольце (положения 1, 3).

Структурная формула: $C_6H_4(CH_3)_2$

4. 1,4-диметилбензол (пара-ксилол)

Содержит две метильные группы, расположенные на противоположных сторонах кольца (положения 1, 4).

Структурная формула: $C_6H_4(CH_3)_2$

Ответ: Для состава $C_8H_{10}$ существует 4 изомера-арена: этилбензол, 1,2-диметилбензол (о-ксилол), 1,3-диметилбензол (м-ксилол) и 1,4-диметилбензол (п-ксилол).

б) $C_9H_{12}$

Решение

Арены с брутто-формулой $C_9H_{12}$ также являются гомологами бензола ($C_nH_{2n-6}$ при $n=9$). Их изомерия определяется количеством и строением алкильных заместителей, а также их взаимным расположением в бензольном кольце. Всего для данного состава существует 8 изомеров-аренов.

Изомеры с одним заместителем (алкильный радикал $C_3H_7$):

1. Пропилбензол (н-пропилбензол)

Заместитель – н-пропильная группа ($-CH_2-CH_2-CH_3$).

Структурная формула: $C_6H_5-CH_2-CH_2-CH_3$

2. Изопропилбензол (Кумол)

Заместитель – изопропильная группа ($-CH(CH_3)_2$).

Структурная формула: $C_6H_5-CH(CH_3)_2$

Изомеры с двумя заместителями (этил и метил):

3. 1-этил-2-метилбензол (о-этилтолуол)

Заместители – этильная ($-C_2H_5$) и метильная ($-CH_3$) группы в положениях 1, 2.

Структурная формула: $C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$

4. 1-этил-3-метилбензол (м-этилтолуол)

Заместители – этильная и метильная группы в положениях 1, 3.

Структурная формула: $C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$

5. 1-этил-4-метилбензол (п-этилтолуол)

Заместители – этильная и метильная группы в положениях 1, 4.

Структурная формула: $C_6H_4(C_2H_5)(CH_3)$

Изомеры с тремя заместителями (три метильные группы):

6. 1,2,3-триметилбензол

Три метильные группы ($-CH_3$) в положениях 1, 2, 3.

Структурная формула: $C_6H_3(CH_3)_3$

7. 1,2,4-триметилбензол

Три метильные группы в положениях 1, 2, 4.

Структурная формула: $C_6H_3(CH_3)_3$

8. 1,3,5-триметилбензол (Мезитилен)

Три метильные группы в положениях 1, 3, 5.

Структурная формула: $C_6H_3(CH_3)_3$

Ответ: Для состава $C_9H_{12}$ существует 8 изомеров-аренов: пропилбензол, изопропилбензол, 1-этил-2-метилбензол, 1-этил-3-метилбензол, 1-этил-4-метилбензол, 1,2,3-триметилбензол, 1,2,4-триметилбензол и 1,3,5-триметилбензол.