Номер 3, страница 220 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

3. Напишите формулу 2,3-диметилбутана.

Решение

Для того чтобы написать формулу 2,3-диметилбутана, необходимо проанализировать его название в соответствии с номенклатурой ИЮПАК.

1. Корень слова "бутан" указывает на то, что в основе структуры лежит самая длинная непрерывная цепь из 4 атомов углерода. Суффикс "-ан" означает, что это соединение относится к классу алканов, то есть все углерод-углеродные связи в цепи являются одинарными.

$C-C-C-C$

2. Приставка "диметил" означает наличие двух (приставка "ди-") метильных групп (радикалов $-CH_3$) в качестве боковых заместителей.

3. Цифры "2,3-" являются локантами и указывают на положение этих метильных групп в основной углеродной цепи. Они присоединены ко второму и третьему атомам углерода соответственно. Если пронумеровать основную цепь, то схема соединения будет выглядеть так:

$C^1 - C^2(-CH_3) - C^3(-CH_3) - C^4$

4. На последнем шаге необходимо "насытить" углеродный скелет атомами водорода таким образом, чтобы валентность каждого атома углерода была равна четырем.

• Первый атом углерода ($C^1$) связан с одним атомом углерода, поэтому для достижения валентности IV к нему присоединяем 3 атома водорода ($CH_3$).
• Второй атом углерода ($C^2$) связан с тремя другими атомами углерода ($C^1$, $C^3$ и углеродом из метильной группы), поэтому к нему присоединяем 1 атом водорода ($CH$).
• Третий атом углерода ($C^3$) также связан с тремя атомами углерода ($C^2$, $C^4$ и углеродом из второй метильной группы), поэтому к нему также присоединяем 1 атом водорода ($CH$).
• Четвертый атом углерода ($C^4$) связан с одним атомом углерода, поэтому к нему присоединяем 3 атома водорода ($CH_3$).

В результате получаем полную структурную формулу 2,3-диметилбутана, которая наглядно показывает порядок связей между атомами:

$CH_3 - \underset{\displaystyle CH_3}{\underset{|}{CH}} - \underset{\displaystyle CH_3}{\underset{|}{CH}} - CH_3$

Данную формулу также можно представить в более компактном, сокращенном (сжатом) виде, где заместители указываются в скобках после атома, с которым они связаны:

$CH_3CH(CH_3)CH(CH_3)CH_3$

Молекулярная формула, отражающая только атомный состав, для этого соединения — $C_6H_{14}$.

Ответ:

Структурная формула 2,3-диметилбутана:

$CH_3 - \underset{\displaystyle CH_3}{\underset{|}{CH}} - \underset{\displaystyle CH_3}{\underset{|}{CH}} - CH_3$

Сокращенная структурная формула:

$CH_3CH(CH_3)CH(CH_3)CH_3$