Номер 3, страница 119 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

3. Какие органические вещества называют углеводородами? На какие группы их подразделяют?

Какие органические вещества называют углеводородами?

Углеводородами называют обширный класс органических соединений, которые состоят исключительно из атомов двух элементов — углерода ($C$) и водорода ($H$). Само название «углеводород» отражает их состав. Атомы углерода способны соединяться друг с другом, образуя разнообразные по строению и длине цепи и циклы, которые составляют «скелет» молекулы. К этому углеродному скелету присоединяются атомы водорода, насыщая валентности атомов углерода. Простейшим представителем углеводородов является метан с химической формулой $CH_4$.

На какие группы их подразделяют?

Классификация углеводородов основана на двух главных признаках: строении углеродного скелета и наличии/отсутствии кратных (двойных, тройных) связей между атомами углерода. Всю совокупность углеводородов делят на следующие основные группы:

• Ациклические (алифатические) углеводороды. Это соединения с открытой (незамкнутой) углеродной цепью, которая может быть линейной или разветвленной. Они делятся на:
  • Предельные (насыщенные) углеводороды (алканы). Содержат только одинарные ($C-C$) связи. Общая формула $C_nH_{2n+2}$ (где $n \ge 1$). Пример: пропан ($C_3H_8$).
  • Непредельные (ненасыщенные) углеводороды. Содержат в цепи кратные связи:
    • Алкены: с одной двойной связью ($C=C$). Общая формула $C_nH_{2n}$ (где $n \ge 2$). Пример: этен ($C_2H_4$).
    • Алкины: с одной тройной связью ($C \equiv C$). Общая формула $C_nH_{2n-2}$ (где $n \ge 2$). Пример: этин ($C_2H_2$).
    • Алкадиены (диены): с двумя двойными связями. Общая формула $C_nH_{2n-2}$ (где $n \ge 3$). Пример: бутадиен-1,3 ($C_4H_6$).
• Циклические (карбоциклические) углеводороды. Это соединения, в которых углеродные атомы образуют замкнутую цепь — цикл. Они делятся на:
  • Алициклические углеводороды. По свойствам напоминают ациклические аналоги.
    • Циклоалканы: насыщенные циклические углеводороды. Общая формула $C_nH_{2n}$ (где $n \ge 3$). Пример: циклопентан ($C_5H_{10}$).
    • Циклоалкены и циклоалкины: ненасыщенные, с кратными связями в цикле. Пример: циклогексен ($C_6H_{10}$).
  • Ароматические углеводороды (арены). Особая группа циклических соединений, содержащих в молекуле бензольное кольцо — устойчивую структуру из 6 атомов углерода с сопряженной системой $\pi$-электронов. Простейший представитель — бензол ($C_6H_6$).

Ответ: Углеводороды — это органические соединения, состоящие только из атомов углерода и водорода. Их подразделяют на ациклические (алканы, алкены, алкины и др.) и циклические, которые в свою очередь делятся на алициклические (циклоалканы, циклоалкены) и ароматические (арены).