Номер 1, страница 23, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. Какие соединения относят к альдегидам, а какие — к кетонам? Приведите примеры. Сравните их строение.

Альдегиды – это органические соединения, молекулы которых содержат карбонильную группу ($>C=O$), связанную с атомом водорода и углеводородным радикалом (или в случае простейшего альдегида – с двумя атомами водорода). Функциональная группа альдегидов называется альдегидной группой, ее формула $-CHO$. Общая формула альдегидов: $R-CHO$, где $\text{R}$ – это атом водорода или углеводородный радикал. Примерами альдегидов являются:

Формальдегид (метаналь): $H-CHO$

Ацетальдегид (этаналь): $CH_3-CHO$

Кетоны – это органические соединения, в молекулах которых карбонильная группа ($>C=O$) связана с двумя углеводородными радикалами. Функциональная группа кетонов – это карбонильная группа, находящаяся внутри углеродной цепи. Общая формула кетонов: $R-CO-R'$, где $\text{R}$ и $R'$ – это углеводородные радикалы (могут быть одинаковыми или разными). Примерами кетонов служат:

Ацетон (пропанон-2): $CH_3-CO-CH_3$

Бутанон-2 (метилэтилкетон): $CH_3-CO-C_2H_5$

Сравнение строения альдегидов и кетонов

Общим в строении альдегидов и кетонов является наличие у обоих классов соединений карбонильной группы ($>C=O$). Атом углерода в этой группе находится в состоянии $sp^2$-гибридизации, что обуславливает плоское строение этого фрагмента молекулы. Наличие полярной двойной связи $C=O$ определяет многие общие химические свойства этих соединений, например, их способность вступать в реакции нуклеофильного присоединения.

Основное различие в строении заключается в расположении карбонильной группы. В молекулах альдегидов карбонильная группа всегда находится на конце углеродной цепи (является терминальной), так как карбонильный атом углерода связан как минимум с одним атомом водорода. В молекулах кетонов, напротив, карбонильная группа расположена внутри углеродной цепи и связана с двумя другими атомами углерода.

Это структурное различие приводит к существенным отличиям в их химических свойствах. В частности, наличие атома водорода при карбонильном атоме углерода в альдегидах делает их сильными восстановителями. Они легко окисляются до соответствующих карбоновых кислот, в то время как кетоны окисляются только в жестких условиях с разрывом углерод-углеродных связей. Это свойство используется для качественного различения альдегидов и кетонов (например, в реакции «серебряного зеркала» с аммиачным раствором оксида серебра или в реакции с гидроксидом меди(II) при нагревании). Кроме того, карбонильный атом в альдегидах менее пространственно затруднен, что также способствует их большей реакционной способности по сравнению с кетонами.

Ответ: Альдегиды – это органические соединения, содержащие альдегидную группу $-CHO$, в которой карбонильная группа ($C=O$) связана с атомом водорода и радикалом (или вторым атомом водорода). Примеры: метаналь ($HCHO$), этаналь ($CH_3CHO$). Кетоны – это соединения, в которых карбонильная группа ($C=O$) связана с двумя углеводородными радикалами. Примеры: пропанон-2 (ацетон, $CH_3COCH_3$), бутанон-2 ($CH_3COC_2H_5$). Общим в их строении является наличие карбонильной группы $>C=O$. Различие состоит в том, что в альдегидах карбонильная группа находится на конце углеродной цепи (связана с H-атомом), а в кетонах – внутри цепи (связана с двумя C-атомами). Это различие обуславливает более высокую реакционную способность альдегидов и их способность легко окисляться, в отличие от кетонов.