Номер 3, страница 221 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

3. Выберите среди перечисленных соединений гомологи и изомеры.

а) $CH_3 - CH_2 - CH_2 - CH_2 - CH_2 - CH_3$

б) $CH_3 - CH_2 - \underset{CH_3}{|}{CH} - CH_3$

в) $H_3C - \underset{CH_3}{|}{CH} - CH_2 - CH_3$

г) $CH_3 - CH_2 - \underset{CH_3}{|}{CH} - CH_2 - CH_3$

д) $H_3C - \underset{CH_3}{\overset{CH_3}{|}}{C} - CH_3$

е) $H_3C - \underset{CH_3}{\overset{CH_3}{|}}{C} - CH_2 - CH_3$

Для того чтобы определить гомологи и изомеры среди предложенных соединений, необходимо сначала установить молекулярную формулу и название каждого вещества.

Изомеры — это соединения, которые имеют одинаковую молекулярную формулу (одинаковый атомный состав), но разное строение.

Гомологи — это соединения, принадлежащие к одному классу органических веществ, обладающие сходным строением, но отличающиеся друг от друга на одну или несколько групп $-CH_2-$.

Проанализируем каждое соединение:

а) $CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3$ — это гексан. Его молекулярная формула $C_6H_{14}$.

б) $CH_3-CH(CH_3)-CH(CH_3)-CH_3$ — это 2,3-диметилбутан. Его молекулярная формула $C_6H_{14}$.

в) $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$ — это 2-метилбутан (изопентан). Его молекулярная формула $C_5H_{12}$.

г) $CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2-CH_3$ — это 2-метилпентан. Его молекулярная формула $C_6H_{14}$.

д) 2,2-диметилпропан (неопентан), представленный в виде структуры $C(CH_3)_4$. Его молекулярная формула $C_5H_{12}$.

е) 2,2-диметилбутан, представленный в виде структуры $C(CH_3)_3-CH_2-CH_3$. Его молекулярная формула $C_6H_{14}$.

Изомеры

Изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу. Сгруппируем соединения по их формулам:

1. Группа соединений с формулой $C_6H_{14}$. К ней относятся: а (гексан), б (2,3-диметилбутан), г (2-метилпентан) и е (2,2-диметилбутан). Все они являются структурными изомерами друг для друга.

2. Группа соединений с формулой $C_5H_{12}$. К ней относятся: в (2-метилбутан) и д (2,2-диметилпропан). Они также являются структурными изомерами.

Ответ: Группы изомеров: (а, б, г, е) и (в, д).

Гомологи

Гомологи относятся к одному классу (в данном случае все соединения — алканы) и отличаются на группу $-CH_2-$. Следовательно, любое соединение с формулой $C_5H_{12}$ будет гомологом для любого соединения с формулой $C_6H_{14}$.

Таким образом, любое соединение из группы (в, д) является гомологом для любого соединения из группы (а, б, г, е).

Наиболее яркими примерами гомологов являются пары, имеющие сходное строение углеродного скелета:

- в (2-метилбутан, $C_5H_{12}$) и г (2-метилпентан, $C_6H_{14}$) — отличаются на одну группу $-CH_2-$ в основной цепи.

- д (2,2-диметилпропан, $C_5H_{12}$) и е (2,2-диметилбутан, $C_6H_{14}$) — также отличаются на одну группу $-CH_2-$ в основной цепи.

Ответ: Гомологами являются любые пары, состоящие из одного соединения из группы (в, д) и одного соединения из группы (а, б, г, е). Например, пары (в, г) и (д, е).