Номер 599, страница 134 - гдз по химии 10 класс сборник задач Матулис, Матулис

599. Приведите общую формулу гомологов уксусной кислоты.

Гомологи — это вещества, принадлежащие к одному классу органических соединений, имеющие сходное строение и химические свойства, но отличающиеся друг от друга по составу на одну или несколько групп $-CH_2-$ (гомологическая разность). Уксусная кислота, или этановая кислота, с химической формулой $CH_3COOH$, является представителем класса предельных (насыщенных) одноосновных карбоновых кислот.

Гомологический ряд, к которому принадлежит уксусная кислота, включает в себя следующие соединения:

Муравьиная (метановая) кислота: $HCOOH$ (молекулярная формула $CH_2O_2$)

Уксусная (этановая) кислота: $CH_3COOH$ (молекулярная формула $C_2H_4O_2$)

Пропионовая (пропановая) кислота: $C_2H_5COOH$ (молекулярная формула $C_3H_6O_2$)

Масляная (бутановая) кислота: $C_3H_7COOH$ (молекулярная формула $C_4H_8O_2$)

Анализируя состав этих соединений, можно вывести общую формулу для всего гомологического ряда.

Существует два основных способа записи общей формулы:

1. Через радикал и функциональную группу. Каждая кислота в этом ряду состоит из алкильного радикала $C_nH_{2n+1}$ (или атома водорода для первого члена ряда) и карбоксильной группы $-COOH$. Объединяя их, получаем общую формулу: $C_nH_{2n+1}COOH$, где $n$ — это число атомов углерода в радикале, и оно может принимать значения $0, 1, 2, 3, \ldots$. Например, для уксусной кислоты $n=1$.

2. В виде общей молекулярной (брутто) формулы. Если проанализировать молекулярные формулы ($CH_2O_2$, $C_2H_4O_2$, $C_3H_6O_2$ и т.д.), можно заметить, что число атомов водорода в молекуле всегда в два раза больше числа атомов углерода, а число атомов кислорода постоянно и равно двум. Таким образом, общая молекулярная формула гомологов уксусной кислоты имеет вид: $C_mH_{2m}O_2$, где $m$ — общее число атомов углерода в молекуле, и оно может принимать значения $1, 2, 3, \ldots$. Для уксусной кислоты $m=2$.

Обе формулы являются верными и описывают один и тот же гомологический ряд предельных одноосновных карбоновых кислот.

Общая формула гомологов уксусной кислоты (предельных одноосновных карбоновых кислот) может быть представлена в двух видах: $C_nH_{2n+1}COOH$ (где $n \geq 0$) или в виде молекулярной формулы $C_mH_{2m}O_2$ (где $m \geq 1$).