Реши задание на изображении

Пришли, пожалуйста, изображение ещё раз: условие заданий 1–4 сейчас не видно.

Это продолжение текущей задачи: вы прислали изображение для решения заданий 1–4.

1

Первое положение теории химического строения:

Атомы в молекулах соединены в определённой последовательности согласно их валентности. Порядок соединения атомов называют химическим строением вещества.

Валентности элементов:

• углерод \(C\) — IV;
• водород \(H\) — I;
• кислород \(O\) — II;
• азот \(N\) — III.

Полные структурные формулы:

Метанол \(CH_3OH\):

  H
  |
H–C–O–H
  |
  H

Этан \(C_2H_6\):

  H   H
  |   |
H–C–C–H
  |   |
  H   H

Метиламин \(CH_3NH_2\):

  H   H
  |   |
H–C–N–H
  |
  H

---

2

Второе положение теории химического строения:

Свойства веществ зависят не только от состава их молекул, но и от порядка соединения атомов, то есть от химического строения.

Изомеры — это вещества, имеющие одинаковый состав молекул, но различное химическое строение и поэтому разные свойства.

Структурные формулы:

Этиламин \(CH_3CH_2NH_2\):

  H   H   H
  |   |   |
H–C–C–N–H
  |   |
  H   H

Диметиламин \(CH_3NHCH_3\):

  H       H
  |       |
H–C–N–C–H
  |   |   |
  H   H   H

Эти вещества являются изомерами:

• этиламин: \(C_2H_5NH_2\);
• диметиламин: \((CH_3)_2NH\).

Их молекулярная формула одинакова: \(C_2H_7N\), но атомы соединены в разном порядке.

---

3

Изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разное строение.

Пары изомеров:

1. б) и е)

\[ \text{б) } CH_3-O-CH=CH_2 \]

\[ \text{е) } CH_3-CH_2-CHO \]

Обе формулы имеют состав:

\[ C_3H_6O \]

2. д) и ж)

\[ \text{д) } CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \]

\[ \text{ж) } CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3 \]

Обе формулы имеют состав:

\[ C_5H_{12} \]

Ответ: пары б–е и д–ж.

---

4

Третье положение теории химического строения:

Атомы и группы атомов в молекулах взаимно влияют друг на друга.

Наиболее сходные химические свойства имеют вещества:

\[ \boxed{\text{б) } CH_3-CH_2-OH \text{ и в) } CH_3-CH_2-CH_2-OH} \]

Это этанол и пропанол. Они относятся к одному классу веществ — спиртам, содержат одинаковую функциональную группу \(-OH\) и являются соседними членами гомологического ряда. Поэтому их химические свойства сходны.

Пожалуйста! Успехов в учёбе 😊

Приятно познакомиться, Али! Здесь я в основном помогаю с учёбой. Пообщаться с людьми можно в комьюнити Новой Школы:

• Telegram
• ВКонтакте

Конечно, Али. Вот как рассуждать, чтобы объяснить решение учителю.

1. Составление структурных формул

Используем валентности:

• \(H\) — I, образует 1 связь;
• \(O\) — II, образует 2 связи;
• \(N\) — III, образует 3 связи;
• \(C\) — IV, образует 4 связи.

Метанол \(CH_3OH\)

Углерод образует 4 связи: с тремя атомами водорода и с кислородом. Кислород образует 2 связи: с углеродом и водородом.

\[ \mathrm{CH_3-OH} \]

Этан \(C_2H_6\)

Два атома углерода соединяются между собой. У каждого углерода остаётся по три свободные связи с водородом:

\[ \mathrm{CH_3-CH_3} \]

Метиламин \(CH_3NH_2\)

Углерод соединён с тремя водородами и азотом. Азот соединён с углеродом и двумя водородами:

\[ \mathrm{CH_3-NH_2} \]

Что сказать учителю:
«Я составил структурные формулы по валентностям элементов, чтобы каждый атом получил необходимое число связей».

---

2. Почему этиламин и диметиламин — изомеры

Этиламин:

\[ \mathrm{CH_3-CH_2-NH_2} \]

Порядок атомов: углерод — углерод — азот.

Диметиламин:

\[ \mathrm{CH_3-NH-CH_3} \]

Порядок атомов: углерод — азот — углерод.

Посчитаем атомы в обоих веществах:

\[ C_2H_7N \]

Состав одинаковый, но порядок соединения атомов различный. Поэтому это изомеры.

Что сказать учителю:
«Изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разное строение. Поэтому этиламин и диметиламин являются изомерами».

---

3. Как найти изомеры

Сначала сравниваем молекулярные формулы, то есть подсчитываем атомы каждого элемента.

Пара б–е

\[ \text{б) } \mathrm{CH_3-O-CH=CH_2} \]

Состав:

\[ C_3H_6O \]

\[ \text{е) } \mathrm{CH_3-CH_2-CHO} \]

Состав также:

\[ C_3H_6O \]

Формулы одинаковые, но строение разное, значит, это изомеры.

Пара д–ж

\[ \text{д) } \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3} \]

и

\[ \text{ж) } \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-CH_3} \]

Обе имеют состав:

\[ C_5H_{12} \]

Но в первой формуле углеродная цепь разветвлённая, а во второй — прямая. Поэтому это тоже изомеры.

Ответ: пары б–е и д–ж.

Что сказать учителю:
«Я сначала сравнил состав молекул, а затем строение. Если состав одинаковый, а порядок соединения атомов различный, вещества являются изомерами».

---

4. Какие вещества имеют наиболее сходные свойства

Рассматриваем:

\[ \text{б) } \mathrm{CH_3-CH_2-OH} \]

и

\[ \text{в) } \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-OH} \]

Это этанол и пропанол. У обоих веществ есть одинаковая функциональная группа:

\[ \mathrm{-OH} \]

Они относятся к одному классу — спиртам. Их молекулы отличаются только на одну группу \(\mathrm{-CH_2-}\), поэтому они являются соседними членами гомологического ряда и имеют сходные химические свойства.

Ответ: б и в.

Что сказать учителю:
«Я выбрал вещества б и в, потому что у них одинаковая функциональная группа \(-OH\). Они относятся к спиртам, поэтому их химические свойства наиболее сходны».

Короткий общий алгоритм

1. Для структурных формул используй валентности.
2. Для изомеров сравни сначала состав, затем порядок соединения атомов.
3. Для сходных химических свойств ищи одинаковую функциональную группу.