ГДЗ по Химии 10 Класс Параграф 2 Вопрос 3 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Среди веществ, формулы которых приведены ниже, найдите пары изомеров.

а)

б) CH₃–O–CH=CH₂

в) CH₃–CH₂–CH₂–OH

г) CH₂=CH–CH₂–CH₃

д)

е)

ж) CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃

з) CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–OH

Изомерами считаются соединения, которые обладают одинаковой молекулярной формулой:
а) и з) — с формулой C₄H₁₀O,
д) и ж) — с формулой C₅H₁₂,
б) и е) — с формулой C₃H₆O.

Как находят пары изомеров среди данных веществ

Изомеры должны иметь одинаковую молекулярную формулу, то есть одинаковое число атомов каждого элемента. Поэтому алгоритм такой:

1. по каждой структурной формуле подсчитать число атомов C, H и (если есть) O;
2. записать молекулярную формулу;
3. сгруппировать вещества с одинаковой молекулярной формулой, это и будут пары (или группы) изомеров.

Далее разберём каждое вещество из списка.

Подсчёт молекулярных формул

а) CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃

Углерод: 4 атома (четыре фрагмента CH₃, CH, CH₂, CH₃ дают всего 4 C).

Водород:

• первый CH₃ даёт 3 H,
• центральный CH даёт 1 H,
• CH₂ даёт 2 H,
• последний CH₃ даёт 3 H,
• группа OH даёт ещё 1 H.

Итого H: 3+1+2+3+1=10. Кислород: 1.

Получаем C₄H₁₀O.

б) CH₃-O-CH=CH₂

Углерод: слева CH₃ это 1 C, справа CH=CH₂ это 2 C, всего 3 C.

Водород:

• CH₃ даёт 3 H,
• фрагмент CH даёт 1 H,
• фрагмент CH₂ даёт 2 H.

Итого H: 3+1+2=6. Кислород: 1.

Получаем C₃H₆O.

в) CH₃-CH₂-CH₂-OH

Углерод: 3.

Водород:

• CH₃: 3 H,
• два CH₂: 2+2=4 H,
• OH: 1 H.

Итого H: 3+4+1=8. Кислород: 1.

Получаем C₃H₈O.

г) CH₂=CH-CH₂-CH₃

Углерод: 4.

Водород:

• CH₂ слева: 2 H,
• CH: 1 H,
• CH₂: 2 H,
• CH₃: 3 H.

Итого H: 2+1+2+3=8.

Получаем C₄H₈.

д) CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

Углерод: основная цепь даёт 4 C, плюс боковой CH₃ ещё 1 C, всего 5 C.

Водород:

• левый CH₃: 3 H,
• центральный CH: 1 H,
• боковой CH₃: 3 H,
• CH₂: 2 H,
• правый CH₃: 3 H.

Итого H: 3+1+3+2+3=12.

Получаем C₅H₁₂.

е) CH₃-CH₂-CHO (это альдегидная группа (-C(=O)H))

Углерод: CH₃ (1 C) + CH₂ (1 C) + альдегидный C (1 C) = 3 C.

Водород:

• CH₃: 3 H,
• CH₂: 2 H,
• (-CHO): 1 H.

Итого H: 3+2+1=6. Кислород: 1.

Получаем C₃H₆O.

ж) CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃

Углерод: 5.

Водород:

• два CH₃: 3+3=6 H,
• три CH₂: 2+2+2=6 H.

Итого H: 6+6=12.

Получаем C₅H₁₂.

з) CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-OH

Углерод: 4.

Водород:

• CH₃: 3 H,
• три CH₂: 2+2+2=6 H,
• OH: 1 H.

Итого H: 3+6+1=10. Кислород: 1.

Получаем C₄H₁₀O.

Сопоставление одинаковых молекулярных формул и пары изомеров

Теперь группируем:

а) C₄H₁₀O и з) C₄H₁₀O

Значит а) и з) изомеры. При этом это изомерия положения функциональной группы: в а) гидроксильная группа стоит у второго атома углерода (спирт типа 2-бутанола), а в з) у первого атома (1-бутанол). Состав одинаковый, но строение разное, поэтому свойства будут различаться.

д) C₅H₁₂ и ж) C₅H₁₂

Значит д) и ж) изомеры. Это изомерия углеродного скелета: ж) — неразветвлённая цепь (н-пентан), д) — разветвлённая (2-метилбутан). Состав одинаковый, но структура цепи разная.

б) C₃H₆O и е) C₃H₆O

Значит б) и е) изомеры. Здесь различие уже по функциональной группе: б) — соединение с эфирной связью и двойной связью C=C (ненасыщенный эфир), е) — альдегид (пропаналь) с группой (-CHO). Одинаковая формула C₃H₆O, но разное строение и, соответственно, разные химические свойства (например, альдегиды легко окисляются до кислот, а простые эфиры так себя не ведут).

Почему остальные не образуют пары изомеров

в) имеет формулу C₃H₈O, а среди остальных такой формулы больше нет, значит пары для в) нет.

г) имеет формулу C₄H₈, и такой формулы в списке больше нет, значит пары для г) нет.

Итоговые пары изомеров: а) и з), д) и ж), б) и е).