ГДЗ по Химии 10 Класс Параграф 5 Вопрос 1 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Какие углеводороды называют алкадиенами? Напишите формулы одного гомолога и одного изомера пентадиена-1,3 с сопряжёнными двойными связями.

Алкадиены — это ненасыщенные углеводороды, отличительной чертой которых является наличие двух двойных связей между атомами углерода. Их состав описывается общей формулой \(C_nH_{2n-2}\).

Разбор структурных единиц

1. Базовая структура: Пентадиен-1,3

Это классический представитель сопряженных диенов (где двойные связи разделены одной одинарной).
— Формула: \(CH_2 = CH — CH = CH — CH_3\)
— Суть: Пять атомов углерода в главной цепи, связи начинаются у 1-го и 3-го атомов.

2. Понятие гомолога: Гексадиен-1,3

Гомологи — это вещества из одного класса, которые отличаются друг от друга на «звено» \(-CH_2-\) (гомологическую разность).
— Формула: \(CH_2 = CH — CH = CH — CH_2 — CH_3\)
— Отличие: Мы просто удлинили углеродную цепочку пентадиена на один атом, сохранив положение двойных связей в начале молекулы.

3. Понятие изомера: Пентадиен-1,2

Изомеры имеют одинаковое количество атомов (одинаковую молекулярную формулу), но разный порядок их соединения.
— Формула: \(CH_2 = C = CH — CH_2 — CH_3\)
— Отличие: Здесь двойные связи стоят подряд (кумулированные связи). Количество углерода и водорода осталось прежним (\(C_5H_8\)), но структура и свойства изменились.

Алкадиены — это углеводороды, содержащие две двойные связи между атомами углерода. Эти соединения являются типичными представителями ненасыщенных углеводородов, и их общая формула имеет вид CₙH₂ₙ₋₂, где n — количество углеродных атомов в молекуле. Важной характеристикой алкадиенов является наличие двух двойных связей, которые могут располагаться различным образом в молекуле, что и определяет их свойства.

Базовая структура: Пентадиен-1,3

Пентадиен-1,3 — это классический пример сопряжённого диена. Сопряжёнными называются такие диены, где двойные связи чередуются с одинарными. В данном случае, молекула пентадиена состоит из пяти углеродных атомов, соединённых одинарными и двойными связями. Формула этой молекулы выглядит как:

CH₂ = CH − CH = CH − CH₃

Здесь двойные связи расположены между атомами углерода 1 и 3, что делает молекулу сопряжённой. Это влияет на её химические свойства, такие как реактивность, особенно при участии в реакциях полимеризации.

Гомолог: Гексадиен-1,3

Гомологи — это вещества, принадлежащие к одному классу, но отличающиеся друг от друга на одно «гомологическое звено» −CH₂−, которое добавляется в цепь. Гексадиен-1,3 — это гомолог пентадиена, в котором углеродная цепь удлинена на один атом углерода, при этом расположение двойных связей остаётся прежним. Формула гексадиена-1,3:

CH₂ = CH − CH = CH − CH₂ − CH₃

Отличие от пентадиена заключается в добавлении одного атома углерода, что увеличивает длину цепи, но сохраняет расположение двойных связей. Это даёт гомологу схожие химические свойства с пентадиеном, но также и изменяет молекулярную массу и физические характеристики.

Изомер: Пентадиен-1,2

Изомеры — это вещества, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но различное расположение атомов в молекуле. В случае пентадиена-1,2, двойные связи расположены между углеродами 1 и 2, что делает молекулу кумулированным диеном (где две двойные связи расположены подряд). Формула пентадиена-1,2:

CH₂ = C = CH − CH₂ − CH₃

Это изменение расположения двойных связей в молекуле приводит к изменению её структуры и свойств. Несмотря на то, что молекулы пентадиенов-1,3 и 1,2 имеют одинаковое количество атомов углерода и водорода C₅H₈, их химические реакции и физические свойства могут существенно отличаться из-за различного способа соединения атомов.

Таким образом, различия в расположении двойных связей влияют на реактивность, стабильность и другие химические характеристики молекул алкадиенов, таких как пентадиен-1,3 и его изомеры и гомологи.