Страница 120 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

Попробуйте изобразить структурную формулу простейшего спирта, содержащего три гидроксильные группы. Каждая группа $\text{—OH}$ должна быть связана со своим собственным атомом углерода. Помните, что атомы углерода в органических веществах четырёхвалентны.

Решение

Для того чтобы изобразить структурную формулу простейшего спирта с тремя гидроксильными группами ($–OH$), необходимо следовать условиям, изложенным в задаче.

1. Понятие "простейший" подразумевает использование минимально возможного числа атомов углерода для построения молекулы.
2. Согласно условию, каждая из трех гидроксильных групп ($–OH$) должна быть связана со своим отдельным атомом углерода. Это означает, что в молекуле должно быть как минимум три атома углерода. Соединим их в единую цепь: $C–C–C$.
3. Теперь к каждому атому углерода в цепи присоединим по одной гидроксильной группе.
4. Последний шаг — удовлетворить правилу четырехвалентности углерода. Каждый атом углерода в органических соединениях должен образовывать четыре химические связи. "Насытим" углеродную цепь атомами водорода:
   • Первый атом углерода уже имеет две связи (с соседним углеродом и с кислородом из группы $–OH$). Для достижения валентности IV ему необходимо еще две связи, которые он образует с двумя атомами водорода. Получаем фрагмент $H_2C(OH)–$.
   • Второй (центральный) атом углерода имеет три связи (с двумя соседними атомами углерода и с кислородом из группы $–OH$). Ему не хватает одной связи, которую он образует с одним атомом водорода. Получаем фрагмент $–CH(OH)–$.
   • Третий атом углерода, аналогично первому, имеет две связи и для полной валентности присоединяет два атома водорода. Получаем фрагмент $–CH_2(OH)$.

Объединив все фрагменты, мы получаем полуструктурную формулу искомого спирта: $CH_2(OH)–CH(OH)–CH_2(OH)$. Это вещество известно как глицерин или пропан-1,2,3-триол.

Его полная развернутая структурная формула выглядит следующим образом:

$H$ $H$ $H$
$|$ $|$ $|$
$H - C - C - C - H$
$|$ $|$ $|$
$O$ $O$ $O$
$|$ $|$ $|$
$H$ $H$ $H$

А более принятая в химии сокращенная структурная формула:

$CH_2 — OH$
$|$
$CH — OH$
$|$
$CH_2 — OH$

Ответ:

Структурная формула простейшего спирта, содержащего три гидроксильные группы (глицерина):

$CH_2 — OH$
$|$
$CH — OH$
$|$
$CH_2 — OH$