Задание №11 — Основы органической химии

Решение.

Для того чтобы найти изомеры бутанона, сначала определим его молекулярную формулу.
Бутанон — это кетон, содержащий 4 атома углерода. Его структурная формула: CH₃—C(O)—CH₂—CH₃.
Подсчитаем количество атомов каждого элемента: 4 атома C, 8 атомов H и 1 атом O.
Следовательно, молекулярная формула бутанона — C₄H₈O.

Изомеры — это вещества, которые имеют одинаковую молекулярную формулу (одинаковый качественный и количественный состав), но разное строение. Проверим предложенные варианты:

1) Бутаналь. Это альдегид с прямой цепью из 4 атомов углерода. Его формула: CH₃—CH₂—CH₂—CHO.
Молекулярная формула: C₄H₈O.
Состав совпадает с бутаноном. Альдегиды и кетоны с одинаковым числом атомов углерода являются межклассовыми изомерами. Данный вариант подходит.

2) Бутановая кислота. Это одноосновная карбоновая кислота. Формула: CH₃—CH₂—CH₂—COOH.
Молекулярная формула: C₄H₈O₂.
Здесь 2 атома кислорода, состав не совпадает. Не подходит.

3) Метилпропановая кислота. Это изомер бутановой кислоты. Формула: (CH₃)₂CH—COOH.
Молекулярная формула: C₄H₈O₂.
Также содержит 2 атома кислорода. Не подходит.

4) Диэтиловый эфир. Это простой эфир. Формула: C₂H₅—O—C₂H₅.
Молекулярная формула: C₄H₁₀O.
В молекуле 10 атомов водорода (в бутаноне — 8), так как это предельное соединение без двойных связей. Не подходит.

5) Метилпропаналь. Это альдегид с разветвленной цепью (изомер бутаналя). Формула: (CH₃)₂CH—CHO.
Молекулярная формула: C₄H₈O.
Состав полностью совпадает с бутаноном. Данный вариант подходит.

Таким образом, изомерами бутанона являются бутаналь и метилпропаналь.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ