Задание №11 — Основы органической химии

Решение.

Для того чтобы правильно выбрать гомологи, вспомним определение: гомологи — это вещества, которые относятся к одному и тому же классу органических соединений (имеют общую формулу и сходное строение), но отличаются друг от друга на одну или несколько групп —CH₂— (гомологическую разность).

Разберем каждое вещество из списка:

1) Циклогексан. Это циклический насыщенный углеводород (циклоалкан). Его общая формула C_nH_2n. Молекулярная формула: C₆H₁₂.

2) Гексан. Это предельный углеводород (алкан) с открытой цепью. Его общая формула C_nH_2n+2. Молекулярная формула: C₆H₁₄.

3) Этилен (этен). Это непредельный углеводород с одной двойной связью (алкен). Его общая формула C_nH_2n. Молекулярная формула: C₂H₄.

4) Циклогексен. Это циклический углеводород с одной двойной связью в цикле (циклоалкен). Его общая формула C_nH_2n-2. Молекулярная формула: C₆H₁₀.

5) Этан. Это предельный углеводород (алкан) с открытой цепью. Его общая формула C_nH_2n+2. Молекулярная формула: C₂H₆.

Теперь сравним вещества:

• Вещества № 2 (гексан) и № 5 (этан) оба относятся к классу алканов.
• Они имеют одинаковую общую формулу C_nH_2n+2 и сходное химическое строение (только одинарные связи C—C и C—H, отсутствие циклов).
• Разница между ними составляет (C₆H₁₄ - C₂H₆) = C₄H₈, что соответствует четырем группам —CH₂—.

Следовательно, гексан и этан являются гомологами.

Другие пары не подходят: например, циклогексан (№ 1) и этилен (№ 3) имеют одинаковую общую формулу C_nH_2n, но относятся к разным классам (циклоалканы и алкены), поэтому они являются межклассовыми изомерами (если совпадает число атомов углерода), но не гомологами.

Ответ: 25

Источник: ФИПИ