Решение задачи: Углеводороды, изомерия и гомологический ряд

Приношу извинения за нечеткость формул в предыдущем ответе. Я постараюсь переписать их максимально ясно, используя текстовый формат и MathJax для структурных формул, чтобы их было удобно переписать в тетрадь. Вот решение задачи с названиями углеводородов, их изомерами и гомологами:

Даны формулы углеводородов:

а) \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

б) \( \text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)

в) \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

г) \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)

д) \( \text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

е) \( \text{CH}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

ж) \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3 \)

з) \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)

и) \( \text{C}_6\text{H}_6 \) (бензол, циклическая формула)

к) \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \)

1) Названия углеводородов и их классы:

а) \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Название: Бутан

Класс: Алкан (насыщенный углеводород)

б) \( \text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)

Название: 2,3-Диметилбутан

Класс: Алкан (насыщенный углеводород с разветвленной цепью)

в) \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Название: Пропан

Класс: Алкан (насыщенный углеводород)

г) \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)

Название: Бутин-2

Класс: Алкин (непредельный углеводород)

д) \( \text{CH}_3-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Название: 2-Метилбутан

Класс: Алкан (насыщенный углеводород с разветвленной цепью)

е) \( \text{CH}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Название: Бутин-1

Класс: Алкин (непредельный углеводород)

ж) \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3 \)

Название: 2,3,3-Триметилбутен-1

Класс: Алкен (непредельный углеводород с разветвленной цепью)

з) \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)

Название: 2-Метилпропен

Класс: Алкен (непредельный углеводород с разветвленной цепью)

и) \( \text{C}_6\text{H}_6 \)

Название: Бензол

Класс: Арен (ароматический углеводород)

к) \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \)

Название: Бутадиен-1,3

Класс: Алкадиен (непредельный углеводород)

2) Изомеры углеродного скелета и положения двойной (тройной) связи для непредельных соединений:

Для г) Бутин-2: \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)

Изомер положения тройной связи: Бутин-1 \( \text{CH}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Изомер углеродного скелета: Нет (для 4 атомов углерода в алкине с тройной связью невозможно создать разветвление).

Для е) Бутин-1: \( \text{CH}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Изомер положения тройной связи: Бутин-2 \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)

Изомер углеродного скелета: Нет (по той же причине, что и для бутина-2).

Для ж) 2,3,3-Триметилбутен-1: \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3 \)

Изомер положения двойной связи: 2,3,3-Триметилбутен-2 \( \text{CH}_3-\text{C}(\text{CH}_3)=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)

Изомер углеродного скелета: 2,3-Диметилпентен-1 \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Для з) 2-Метилпропен: \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)

Изомер положения двойной связи: Бутен-1 \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Изомер углеродного скелета: Бутен-2 \( \text{CH}_3-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_3 \)

Для к) Бутадиен-1,3: \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \)

Изомер положения двойных связей: Бутадиен-1,2 \( \text{CH}_2=\text{C}=\text{CH}-\text{CH}_3 \)

Изомер углеродного скелета: Циклобутен (циклическое соединение с одной двойной связью, но не диен) или 2-метилпропадиен (но у него 3 атома углерода в главной цепи, а не 4). Для 4 атомов углерода и двух двойных связей, изомером скелета может быть только бутадиен-1,2.

3) Формулы гомологов с большим и меньшим числом атомов углерода:

Для а) Бутан: \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): Пентан \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Гомолог с меньшим числом атомов углерода (на 1): Пропан \( \text{CH}_3-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Для г) Бутин-2: \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_3 \)

Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): Пентин-2 \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{C}-\text{CH}_2-\text{CH}_3 \)

Гомолог с меньшим числом атомов углерода (на 1): Пропин \( \text{CH}_3-\text{C}\equiv\text{CH} \)

Для ж) 2,3,3-Триметилбутен-1: \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}_3 \)

Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): 2,3,3,4-Тетраметилпентен-1 \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{C}(\text{CH}_3)_2-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)

Гомолог с меньшим числом атомов углерода (на 1): 2,3-Диметилбутен-1 \( \text{CH}_2=\text{C}(\text{CH}_3)-\text{CH}(\text{CH}_3)-\text{CH}_3 \)

Для и) Бензол: \( \text{C}_6\text{H}_6 \)

Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): Толуол (метилбензол) \( \text{C}_6\text{H}_5-\text{CH}_3 \)

Гомолог с меньшим числом атомов углерода: Нет стабильных ароматических углеводородов с меньшим числом атомов углерода в цикле.

Для к) Бутадиен-1,3: \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}_2 \)

Гомолог с большим числом атомов углерода (на 1): Пентадиен-1,3 \( \text{CH}_2=\text{CH}-\text{CH}=\text{CH}-\text{CH}_3 \)

Гомолог с меньшим числом атомов углерода (на 1): Пропадиен \( \text{CH}_2=\text{C}=\text{CH}_2 \)