Задание №11 — Основы органической химии

Решение.

Для того чтобы определить, какие вещества являются структурными изомерами, необходимо вспомнить определение изомерии и проанализировать состав и строение каждого предложенного вещества.

Изомеры — это вещества, имеющие одинаковый качественный и количественный состав (одинаковую молекулярную формулу), но различное строение и свойства.

Структурные изомеры отличаются порядком соединения атомов в молекуле (строением углеродного скелета, положением кратной связи или функциональной группы).

Разберем каждое вещество из списка:

1) цис-бутен-2. Относится к классу алкенов. Молекулярная формула: C₄H₈. Это пространственный (геометрический) изомер бутена-2.

2) транс-бутен-2. Также относится к классу алкенов. Молекулярная формула: C₄H₈. Вещества 1 и 2 являются геометрическими (цис-транс) изомерами, а не структурными.

3) н-бутан. Относится к классу алканов. Имеет неразветвленный углеродный скелет из четырех атомов углерода. Молекулярная формула: C₄H₁₀. Структурная формула: CH₃—CH₂—CH₂—CH₃.

4) изобутан (2-метилпропан). Относится к классу алканов. Имеет разветвленный углеродный скелет. Молекулярная формула: C₄H₁₀. Структурная формула: CH₃—CH(CH₃)—CH₃.

5) бутин-2. Относится к классу алкинов. Содержит тройную связь. Молекулярная формула: C₄H₆.

Сравним полученные данные:

• Вещества 3 (н-бутан) и 4 (изобутан) имеют одинаковую молекулярную формулу C₄H₁₀, но разное строение углеродной цепи (линейное и разветвленное). Следовательно, они являются структурными изомерами (изомерами углеродного скелета).
• Вещества 1 и 2 имеют формулу C₄H₈, они являются пространственными изомерами друг друга, но не структурными.
• Вещество 5 имеет формулу C₄H₆ и не является изомером для остальных веществ в списке.

Таким образом, парой структурных изомеров являются н-бутан и изобутан.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ