Задание №10 — Основы органической химии

Решение.

Для того чтобы правильно соотнести общую формулу гомологического ряда с конкретным веществом, необходимо проанализировать состав и строение предложенных соединений.

А) C_nH_2nO₂
Эта общая формула соответствует предельным одноосновным карбоновым кислотам или сложным эфирам. В этих молекулах содержится два атома кислорода и одна двойная связь (в группе C=O), что уменьшает количество водорода на 2 по сравнению с алканами.
Рассмотрим варианты:
1) Бензойная кислота (C₆H₅COOH или C₇H₆O₂) — не подходит, так как содержит бензольное кольцо, что сильно снижает количество водородов.
3) Изопропилформиат (сложный эфир муравьиной кислоты и изопропилового спирта). Его формула: HCOOCH(CH₃)₂. Суммарная формула: C₄H₈O₂. Проверяем по формуле: n = 4, тогда 2n = 8. Формула C₄H₈O₂ идеально соответствует C_nH_2nO₂.
Следовательно, А — 3.

Б) C_nH_2nO
Эта формула характерна для предельных альдегидов и кетонов. В молекуле есть одна двойная связь (карбонильная группа C=O), поэтому водорода на 2 меньше, чем в соответствующем алкане.
Рассмотрим варианты:
2) Пентанон-3 (кетон). Его формула: CH₃-CH₂-CO-CH₂-CH₃. Суммарная формула: C₅H₁₀O. Проверяем: n = 5, тогда 2n = 10. Формула C₅H₁₀O соответствует C_nH_2nO.
Следовательно, Б — 2.

В) C_nH_2n+2O
Эта формула описывает предельные одноатомные спирты и простые эфиры. Здесь нет кратных связей и циклов, поэтому количество водородов максимально (как у алканов).
Рассмотрим варианты:
4) Диэтиловый эфир (простой эфир). Его формула: C₂H₅-O-C₂H₅. Суммарная формула: C₄H₁₀O. Проверяем: n = 4, тогда 2n + 2 = 10. Формула C₄H₁₀O соответствует C_nH_2n+2O.
Следовательно, В — 4.

Ответ: А — 3, Б — 2, В — 4.

Источник: ФИПИ