Номер 3, страница 20 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Какие формулы называются структурными? Составьте структурные формулы бутана $C_4H_{10}$ и пентана $C_5H_{12}$

Какие формулы называются структурными?

Структурными (или формулами строения) называются химические формулы, которые графически показывают порядок соединения атомов в молекуле и тип связей между ними. В отличие от молекулярной формулы, которая отражает только элементный состав (например, $C_4H_{10}$), структурная формула даёт представление о химическом строении вещества. Связи между атомами принято изображать черточками (одна черточка — одинарная связь, две — двойная, три — тройная).

Ответ: Структурные формулы — это графическое изображение молекулы, которое показывает последовательность соединения атомов друг с другом.

Составьте структурные формулы бутана $C_4H_{10}$ и пентана $C_5H_{12}$

Решение:

И бутан ($C_4H_{10}$), и пентан ($C_5H_{12}$) относятся к классу насыщенных углеводородов (алканов) с общей формулой $C_nH_{2n+2}$. Для этих соединений характерно явление изомерии — существование веществ с одинаковым составом, но разным строением. Поэтому для каждой молекулярной формулы можно составить несколько структурных формул (изомеров).

1. Бутан $C_4H_{10}$

Для бутана существует два изомера:

а) Нормальный бутан (н-бутан), имеющий линейное строение углеродной цепи.

Его сокращенная структурная формула: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$

Полная структурная формула:

 H H H H | | | | H-C - C - C - C-H | | | | H H H H 

б) Изобутан (2-метилпропан), имеющий разветвленное строение углеродной цепи.

Его сокращенная структурная формула:

 CH₃ | CH₃ - CH - CH₃ 

Полная структурная формула:

 H | H-C-H | H H H | | | H-C - C - C-H | | H H 

2. Пентан $C_5H_{12}$

Для пентана существует три изомера:

а) Нормальный пентан (н-пентан), с линейной углеродной цепью.

Сокращенная структурная формула: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$

б) Изопентан (2-метилбутан), с разветвленной цепью.

Сокращенная структурная формула:

 CH₃ | CH₃ - CH - CH₂ - CH₃ 

в) Неопентан (2,2-диметилпропан), с максимально разветвленной цепью.

Сокращенная структурная формула:

 CH₃ | CH₃ - C - CH₃ | CH₃ 

Ответ:

Структурные формулы для $C_4H_{10}$:

1. н-Бутан: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$

2. Изобутан (2-метилпропан): $CH_3-CH(CH_3)-CH_3$

Структурные формулы для $C_5H_{12}$:

1. н-Пентан: $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$

2. Изопентан (2-метилбутан): $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$

3. Неопентан (2,2-диметилпропан): $C(CH_3)_4$