schoolМатематика
verifiedРешено AI
Изомерия ароматических углеводородов на примере бензола
help_outlineУсловие задачи
Реши задачу: Опишите изомерию ароматических углеводородов на примере бензола. Приведите примеры. Назовите изомеры.
lightbulbКраткий ответ
Для бензола структурная изомерия невозможна. Изомерия проявляется у его гомологов, например, у ксилола (диметилбензола) за счет положения заместителей в бензольном кольце.
Подробное решение
Изомерия ароматических углеводородов (аренов)
Для самого бензола, имеющего формулу \(C_{6}H_{6}\), структурная изомерия невозможна, так как все атомы водорода в его молекуле эквивалентны. Изомерия проявляется у гомологов бензола, начиная с этилбензола и ксилола (диметилбензола).
Основные виды изомерии для аренов:
1. Изомерия положения заместителей в бензольном кольце.
Этот вид изомерии возникает, когда в кольце два или более заместителя. Для двузамещенных производных бензола используют приставки орто- (о-), мета- (м-) и пара- (п-).
Пример: Изомеры состава \(C_{8}H_{10}\) (диметилбензолы или ксилолы).
\[1,2-диметилбензол \text{ (орто-ксилол)}\]
\[1,3-диметилбензол \text{ (мета-ксилол)}\]
\[1,4-диметилбензол \text{ (пара-ксилол)}\]
2. Изомерия углеродного скелета в боковой цепи.
Этот вид изомерии связан со строением самого алкильного радикала, присоединенного к кольцу.
Пример: Изомеры состава \(C_{9}H_{12}\).
\[C_{6}H_{5}-CH_{2}-CH_{2}-CH_{3} \text{ — пропилбензол}\]
\[C_{6}H_{5}-CH(CH_{3})_{2} \text{ — изопропилбензол (кумол)}\]
3. Изомерия заместителей (межклассовая изомерия внутри гомологического ряда).
Одному и тому же составу могут соответствовать соединения с разным числом и строением заместителей.
Пример: Составу \(C_{8}H_{10}\) соответствуют:
\[C_{6}H_{5}-CH_{2}-CH_{3} \text{ — этилбензол}\]
\[C_{6}H_{4}(CH_{3})_{2} \text{ — три изомера диметилбензола (о-, м-, п-ксилолы)}\]
Таким образом, многообразие ароматических соединений обусловлено сочетанием положения заместителей в кольце и строением самих этих заместителей.