Записать реакции: горения, хлорирования, дегидртрования и полного разложения 2метил-бутана

Краткий ответ

Структурная формула 2-метилбутана:

\[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3}, \qquad \mathrm{C_5H_{12}} \]

1. Горение:

\[ \mathrm{C_5H_{12}+8O_2\rightarrow 5CO_2+6H_2O} \]

2. Хлорирование \((h\nu\ —\ свет)\):

Один из возможных продуктов:

\[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3+Cl_2 \xrightarrow{h\nu} CH_3-C(Cl)(CH_3)-CH_2-CH_3+HCl} \]

При монохлорировании фактически образуется смесь четырёх изомеров:

\[ \mathrm{ClCH_2-CH(CH_3)-CH_2-CH_3} \]

\[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH(Cl)-CH_3} \]

\[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_2Cl} \]

\[ \mathrm{CH_3-C(Cl)(CH_3)-CH_2-CH_3} \]

Каждый из них образуется вместе с \(\mathrm{HCl}\).

3. Дегидрирование \((t,\ кат.)\):

Основной вариант:

\[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \xrightarrow{t,\ кат.} CH_3-C(CH_3)=CH-CH_3+H_2} \]

Также возможны:

\[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \rightarrow CH_2=C(CH_3)-CH_2-CH_3+H_2} \]

\[ \mathrm{CH_3-CH(CH_3)-CH_2-CH_3 \rightarrow CH_2=CH-CH(CH_3)-CH_3+H_2} \]

4. Полное разложение при высокой температуре:

\[ \mathrm{C_5H_{12}\xrightarrow{\Delta}5C+6H_2} \]

Как получаются эти реакции

• При горении углерод превращается в \(\mathrm{CO_2}\), водород — в \(\mathrm{H_2O}\).
• При хлорировании один атом водорода замещается на хлор: это реакция замещения.
• При дегидрировании от соседних атомов углерода отщепляется \(\mathrm{H_2}\), поэтому образуется двойная связь.
• При полном разложении атомы вещества переходят в простые вещества — углерод и водород.

Проверка: в уравнении горения \(5\) атомов C, \(12\) атомов H и \(16\) атомов O с обеих сторон; в остальных уравнениях также сохраняется число атомов.