1. Какие соединения относят к алканам?
Ответ: Алканы – это углеводороды (то есть вещества, состоящие из углерода и водорода), построенные исключительно из одинарных связей С-С и С-Н. Состав алканов отвечает общей формуле СnH2n+2, где n – это целое число (1, 2, 3 и т.д.).
2. Приведите структурные формулы и названия алканов нормального строения, содержащие от одного до шести атомов углерода.
Ответ:
3. Рядом приведена структурная формула бутана. Объясните, как Вы понимаете утверждение, что каждый атом углерода в этом соединении четырехвалентен?
Ответ: Валентность – это способность атома образовывать определенное количество химических связей. Известно, что атом углерода – четырехвалентен, а водорода – одновалентен. Это видно из полной структурной формулы бутана:
Видно, что каждый атом углерода образует
четыре связи (условно обозначаемых
черточками). Однако для краткости обычно
используют сокращенные формулы, в
которых не изображают по отдельности
каждую из связей С‑Н. При этом
структурная формула бутана выглядит
следующим образом:
.
4. Что такое метильная, этильная, н-пропильная и изопропильная группы?
Ответ: Алкан состава CnH2n+2 можно рассматривать как атом водорода Н, связанный с алкильной группой CnH2n+1. Таким образом, алкильная группа – одновалентный остаток, отвечающий общей формуле CnH2n+1. Такие группы являются фрагментами большинства органических соединений. Типичные алкильные группы необходимо запомнить. Их названия строятся путем замены окончания «ан» в соответствующем алкане на окончание «ил». Примеры:
То, что имеется н-пропильная (нормальная
пропильная) и изопропильная группа
связано с тем, что атом водорода от
молекулы пропана
можно оторвать одним из двух способов:
либо от центрального атома углерода
(тогда получается изопропильная группа),
либо от одного из крайних атомов углерода
(тогда получается н-пропильная группа).
5. Приведите систематические названия для следующих соединений:
А)
ОТВЕТ: 2-метилбутан. ПОЯСНЕНИЕ:
Выбирается самая длинная углеродная
цепь и нумеруется с того конца, к которому
ближе находится заместитель (метильная
группа). В данном случае за основу
названия берется «бутан», т.к. алкан из
четырех атомов углерода - это именно
«бутан». По сравнению с бутаном в нашем
соединении имеется метильная группа
при втором атоме углерода, поэтому
соединение называется 2-метилбутан.
Б)
Ответ: 2,4-диметилпентан. Пояснение:
цифры 2 и 4 обозначают положение двух
метильных групп, а приставка «ди» в
названии означает то, что этих групп
две.
В)
Ответ:
2-бром-2-метилбутан.
Г)
Ответ: 2-бром-2,3,3-триметилбутан.
6. Изобразите структурные формулы следующих соединений:
А) 3-метилгексан. Ответ:
Б) 2-бромбутан. Ответ:
В) циклогексан. Ответ:
Г) метилциклогексан. Ответ:
7. Какие реакции наиболее характерны для алканов?
Ответ: Реакции замещения. В этих реакциях атом водорода замещается на какой-либо другой атом или группу атомов. Пример: фотохимическое хлорирование метана. В этой реакции атом водорода замещается на атом хлора.
