Задача Задача №3674946
А
А
Реши задание на изображении
Краткий ответ:
метан — \(\mathrm{CH_4}\); хлорметан — \(\mathrm{CH_3Cl}\); бутан — \(\mathrm{C_4H_{10}}\); изомер бутана — 2-метилпропан, также \(\mathrm{C_4H_{10}}\).
Таблица результатов
| Номер и название опыта, ход работы | Структурная формула | Молекулярная формула |
|---|---|---|
| Опыт № 1. Метан. 1 атом углерода и 4 атома водорода | \(\displaystyle \begin{array}{c}\mathrm{H}\\[-2pt]\vert\\[-2pt]\mathrm{H-C-H}\\[-2pt]\vert\\[-2pt]\mathrm{H}\end{array}\) | \(\mathrm{CH_4}\) |
| Опыт № 2. Хлорметан. 1 атом углерода, 3 атома водорода и 1 атом хлора | \(\mathrm{CH_3-Cl}\) | \(\mathrm{CH_3Cl}\) |
| Опыт № 3. Бутан. 4 атома углерода соединены в неразветвлённую цепь | \(\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_3}\) | \(\mathrm{C_4H_{10}}\) |
| Опыт № 4. Изомер бутана — изобутан, или 2-метилпропан. Цепь разветвлена | \(\mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_3}\) | \(\mathrm{C_4H_{10}}\) |
Как составляются формулы
- Углерод имеет валентность IV, поэтому вокруг каждого атома углерода должно быть четыре связи.
- Водород и хлор имеют валентность I, поэтому образуют по одной связи.
- В бутане атомы углерода соединены в цепь: \[ \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_3}. \]
- В изобутане цепь разветвляется: \[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_3}. \] Число атомов осталось тем же: 4 атома углерода и 10 атомов водорода.
Проверка
- У бутана и изобутана одинаковая молекулярная формула \(\mathrm{C_4H_{10}}\), но разное строение.
- Следовательно, бутан и изобутан — структурные изомеры.
- В модели можно условно использовать цвета: углерод — чёрный, водород — белый, хлор — зелёный.
Контрольные вопросы
1. Что такое углеводороды?
Углеводороды — это органические вещества, молекулы которых состоят только из атомов углерода и водорода. Например, метан и бутан.
2. Основные положения теории А. М. Бутлерова:
- Атомы в молекулах соединены в определённой последовательности в соответствии с их валентностью. Этот порядок называют химическим строением.
- Свойства вещества зависят не только от состава, но и от строения его молекул.
- Атомы и группы атомов в молекуле взаимно влияют друг на друга.
- По строению вещества можно предсказать его свойства, а по свойствам — установить строение.
- Вещества с одинаковым составом, но разным строением являются изомерами.
3. Чем гомологи отличаются от изомеров?
- Гомологи имеют сходное строение и отличаются друг от друга на одну или несколько групп \(\mathrm{-CH_2-}\).
- Изомеры имеют одинаковую молекулярную формулу, но разное строение и поэтому могут иметь разные свойства.
Вывод
В ходе работы были изготовлены модели молекул метана, хлорметана, бутана и изобутана. Бутан и изобутан имеют одинаковую молекулярную формулу \(\mathrm{C_4H_{10}}\), но различное строение, поэтому являются изомерами.
