Номер 1, страница 49 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 1. Плотность паров циклоалкана по водороду равна 42:

а) определите молекулярную формулу вещества и назовите его;

б) составьте структурные формулы двух гомологов и двух изомеров этого соединения.

Ответ: $C_6H_{12}$

Дано:

Циклоалкан

$D_{H₂}(циклоалкана) = 42$

Найти:

а) Молекулярную формулу вещества и его название.

б) Структурные формулы двух гомологов и двух изомеров.

Решение:

а)

1. Относительная плотность паров вещества по водороду ($D_{H₂}$) — это отношение молярной массы вещества ($M_{вещества}$) к молярной массе водорода ($M(H₂)$).

$D_{H₂} = \frac{M_{вещества}}{M(H₂)}$

2. Зная относительную плотность по водороду и молярную массу водорода ($M(H₂) \approx 2$ г/моль), можно найти молярную массу искомого циклоалкана:

$M_{вещества} = D_{H₂} \times M(H₂) = 42 \times 2 = 84$ г/моль.

3. Общая формула циклоалканов — $C_nH_{2n}$. Молярная масса для этой формулы рассчитывается как:

$M(C_nH_{2n}) = n \times Ar(C) + 2n \times Ar(H) = 12n + 2n = 14n$.

4. Приравняем полученные значения молярной массы, чтобы найти $\text{n}$:

$14n = 84$

$n = \frac{84}{14} = 6$

Следовательно, молекулярная формула вещества — $C_6H_{12}$.

5. Циклоалкан, содержащий 6 атомов углерода в цикле, называется циклогексан.

Ответ: Молекулярная формула — $C_6H_{12}$, название — циклогексан.

б)

Гомологи — это вещества, принадлежащие к одному гомологическому ряду и отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп $-CH_2-$. Для циклогексана ($C_6H_{12}$) гомологами являются, например, циклопентан и циклогептан.

1.Циклопентан, $C_5H_{10}$

 CH₂ / \ CH₂ - CH₂ | | CH₂ - CH₂ 

2.Циклогептан, $C_7H_{14}$

 CH₂ / \ CH₂ CH₂ | | CH₂ CH₂ \ / CH₂-CH₂ 

Изомеры — это соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу ($C_6H_{12}$), но разное строение. Изомерами для циклогексана могут быть как другие циклоалканы (структурные изомеры), так и представители другого класса, например, алкены (межклассовые изомеры).

1.Метилциклопентан (структурный изомер)

 CH-CH₃ / \ CH₂ - CH₂ | | CH₂ - CH₂ 

2.Гексен-1 (межклассовый изомер)

$CH_2=CH-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$

Ответ:

Гомологи:

1. Циклопентан ($C_5H_{10}$)

2. Циклогептан ($C_7H_{14}$)

Изомеры:

1. Метилциклопентан ($C_6H_{12}$)

2. Гексен-1 ($C_6H_{12}$)

Структурные формулы приведены в решении.