Номер 4, страница 33, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Составьте формулы карбоновых кислот, в которых одинаковое число атомов:

а) Си О;

б) Ни О;

в) С, Ни О (по 4).

а) С и О;

Решение: Необходимо составить формулу карбоновой кислоты, в которой число атомов углерода (C) равно числу атомов кислорода (O). Любая одноосновная карбоновая кислота содержит карбоксильную группу $-COOH$, в которой 2 атома кислорода. Следовательно, по условию, в молекуле кислоты также должно быть 2 атома углерода. Общая формула насыщенных одноосновных карбоновых кислот — $C_nH_{2n}O_2$. При $n=2$ мы получаем формулу $C_2H_4O_2$, что соответствует уксусной (этановой) кислоте. В её молекуле ($CH_3COOH$) содержится 2 атома углерода и 2 атома кислорода, что удовлетворяет условию задачи.

Ответ: Уксусная кислота. Молекулярная формула: $C_2H_4O_2$. Структурная формула: $CH_3COOH$.

б) Н и О;

Решение: Необходимо составить формулу карбоновой кислоты, в которой число атомов водорода (H) равно числу атомов кислорода (O). В простейшей одноосновной кислоте содержится 2 атома кислорода. Соответственно, нам нужна кислота с 2 атомами водорода. Такая кислота — муравьиная (метановая). Её молекулярная формула — $CH_2O_2$, а структурная — $HCOOH$. Проверим: в молекуле 2 атома водорода и 2 атома кислорода. Условие выполняется.

Ответ: Муравьиная кислота. Молекулярная формула: $CH_2O_2$. Структурная формула: $HCOOH$.

в) С, Н и О (по 4).

Решение: Необходимо составить формулу карбоновой кислоты, в которой содержится по 4 атома углерода (C), водорода (H) и кислорода (O). Молекулярная формула такой кислоты — $C_4H_4O_4$. Наличие 4 атомов кислорода указывает на то, что это, вероятно, двухосновная кислота, содержащая две карбоксильные группы ($-COOH$). Две карбоксильные группы вместе имеют состав $C_2H_2O_4$. Для получения итоговой формулы $C_4H_4O_4$ к ним необходимо добавить фрагмент состава $C_2H_2$. Таким фрагментом является этиленовая группа с двойной связью $-CH=CH-$. Соединив части, получаем структурную формулу $HOOC-CH=CH-COOH$. Это бутендиовая кислота. Она существует в виде двух геометрических изомеров: малеиновой (цис-изомер) и фумаровой (транс-изомер) кислот. Обе кислоты соответствуют условию.

Ответ: Бутендиовая кислота (малеиновая или фумаровая). Молекулярная формула: $C_4H_4O_4$. Структурная формула: $HOOC-CH=CH-COOH$.