Номер 548, страница 122 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

548. *Приведены модели молекул:

Дайте названия всем приведенным веществам. Укажите вещества, являющиеся изомерами. Укажите модели молекул, содержащих $\pi$-связь.

Решение

Для ответа на вопросы задачи необходимо сначала идентифицировать каждое из представленных веществ. В шаростержневых моделях атомы углерода (C) показаны серыми шариками, атомы водорода (H) — белыми, а атомы кислорода (O) — красными.

Названия приведенных веществ

а) Модель представляет молекулу кетона с разветвленной углеродной цепью из 5 атомов углерода. Главная цепь состоит из 4 атомов, карбонильная группа C=O находится у второго атома, а метильный радикал — у третьего. Структурная формула: $CH_3-C(O)-CH(CH_3)-CH_3$. Название вещества — 3-метилбутан-2-он.

б) Модель представляет молекулу циклического спирта. 6 атомов углерода образуют цикл, к одному из них присоединена гидроксильная группа -OH. Название вещества — циклогексанол.

в) Модель представляет молекулу спирта с разветвленной углеродной цепью из 5 атомов углерода. Главная цепь, содержащая гидроксильную группу, состоит из 4 атомов. Гидроксильная группа находится у первого атома, а метильный радикал — у второго. Структурная формула: $HO-CH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3$. Название вещества — 2-метилбутан-1-ол.

г) Модель представляет молекулу кетона с неразветвленной углеродной цепью из 5 атомов углерода. Карбонильная группа C=O находится у второго атома углерода. Структурная формула: $CH_3-C(O)-CH_2-CH_2-CH_3$. Название вещества — пентан-2-он.

Ответ: а) 3-метилбутан-2-он; б) циклогексанол; в) 2-метилбутан-1-ол; г) пентан-2-он.

Вещества, являющиеся изомерами

Изомеры — это соединения, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разное строение. Для определения изомеров найдем молекулярные формулы всех веществ:
а) 3-метилбутан-2-он: $C_5H_{10}O$
б) циклогексанол: $C_6H_{12}O$
в) 2-метилбутан-1-ол: $C_5H_{12}O$
г) пентан-2-он: $C_5H_{10}O$
Одинаковую молекулярную формулу $C_5H_{10}O$ имеют вещества (а) и (г). Следовательно, они являются изомерами друг друга.

Ответ: изомерами являются вещества, представленные моделями (а) и (г).

Модели молекул, содержащих π-связь

π-связь (пи-связь) является компонентом двойных и тройных связей. В данных молекулах двойная связь C=O (карбонильная группа) содержит одну σ-связь и одну π-связь.
Молекулы (а) 3-метилбутан-2-он и (г) пентан-2-он являются кетонами и содержат карбонильную группу, а значит, и π-связь.
Молекулы (б) циклогексанол и (в) 2-метилбутан-1-ол являются спиртами, в них все химические связи одинарные (σ-связи), поэтому π-связи в них отсутствуют.

Ответ: модели (а) и (г) содержат π-связь.