Номер 3, страница 133, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

3. Напишите все возможные формулы изомеров углеводорода состава $C_5H_8$.

Общая формула для предельных углеводородов (алканов) — $C_nH_{2n+2}$. Для углеводорода с 5 атомами углерода (n=5) формула соответствующего алкана (пентана) была бы $C_5H_{12}$. Данный углеводород имеет формулу $C_5H_8$. Разница в количестве атомов водорода составляет $12 - 8 = 4$. Это указывает на наличие двух степеней ненасыщенности. Две степени ненасыщенности могут быть реализованы в виде:

• одной тройной связи (алкины);
• двух двойных связей (алкадиены);
• одного цикла и одной двойной связи (циклоалкены);
• двух циклов (бициклоалканы).

Ниже представлены все возможные структурные изомеры для состава $C_5H_8$, сгруппированные по классам соединений.

Существует 3 изомера класса алкинов:

1. Пент-1-ин

   $CH \equiv C-CH_2-CH_2-CH_3$

2. Пент-2-ин

   $CH_3-C \equiv C-CH_2-CH_3$

3. 3-Метилбут-1-ин

   $CH \equiv C-CH(CH_3)-CH_3$

Существует 6 изомеров класса алкадиенов:

1. Пента-1,2-диен (аллен)

   $CH_2=C=CH-CH_2-CH_3$

2. Пента-1,3-диен (сопряжённый диен)

   $CH_2=CH-CH=CH-CH_3$

3. Пента-1,4-диен (изолированный диен)

   $CH_2=CH-CH_2-CH=CH_2$

4. Пента-2,3-диен (аллен)

   $CH_3-CH=C=CH-CH_3$

5. 2-Метилбута-1,3-диен (изопрен, сопряжённый диен)

   $CH_2=C(CH_3)-CH=CH_2$

6. 3-Метилбута-1,2-диен (аллен)

   $CH_2=C=C(CH_3)-CH_3$

Циклические изомеры делятся на циклоалкены (один цикл, одна двойная связь) и бициклоалканы (два цикла).

3.1. Циклоалкены (11 изомеров)

• С пятичленным циклом:

  1. Циклопентен

• С четырехчленным циклом и заместителями:

  2. 1-Метилциклобутен
  3. 3-Метилциклобутен
  4. Метилиденциклобутан (с экзоциклической двойной связью)

• С трехчленным циклом и заместителями:

  5. 1-Этилциклопропен
  6. 3-Этилциклопропен
  7. 1,2-Диметилциклопропен
  8. 3,3-Диметилциклопропен
  9. 1,3-Диметилциклопропен
  10. Винилциклопропан (заместитель - винильная группа)
  11. Этилиденциклопропан (с экзоциклической двойной связью)

3.2. Бициклоалканы (3 изомера)

1. Бицикло[2.1.0]пентан (конденсированные циклы)
2. Бицикло[1.1.1]пентан (мостиковый цикл)
3. Спиро[2.2]пентан (спироциклическое соединение)

Ответ: Для углеводорода состава $C_5H_8$ существует 23 структурных изомера, которые делятся на следующие классы: 3 алкина, 6 алкадиенов, 11 циклоалкенов и 3 бициклоалкана. Структурные формулы и названия этих изомеров приведены в решении выше.