1. Перечислите все структурные изомеры фенола с двумя и тремя атомами углерода и дайте им международные названия

Пугающий_Динозавр

47

Задача 1:

Фенол (C6H6O) — это органическое соединение, имеющее следующую структуру:

\[
\text{{H}} - \text{{C}}_6\text{{H}}_4 - \text{{OH}}
\]

Существуют различные структурные изомеры фенола с двумя и тремя атомами углерода. Давайте рассмотрим каждый из них:

1) Изомеры фенола с двумя атомами углерода:

- Ортоизомер (1,2-дигидроксибензол):
\[
\text{{H}} - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{OH}} - \text{{H}}
\]

- Метаизомер (1,3-дигидроксибензол):
\[
\text{{H}} - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{OH}} - \text{{H}}
\]

- Параизомер (1,4-дигидроксибензол):
\[
\text{{H}} - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{OH}} - \text{{H}}
\]

2) Изомеры фенола с тремя атомами углерода:

- 2-метоксифенол:
\[
\text{{H}} - \text{{C}}_6\text{{H}}_4 - \text{{OCH}}_3
\]

- 2,3-диметилфенол:
\[
\text{{H}} - \text{{C}}(\text{{CH}}_3)_2 - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{OH}}
\]

- 2,4-диметилфенол:
\[
\text{{H}} - \text{{C}}(\text{{CH}}_3)_2 - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{OH}}
\]

- 2,5-диметилфенол:
\[
\text{{H}} - \text{{C}}(\text{{CH}}_3)_2 - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{OH}}
\]

- 2,6-диметилфенол:
\[
\text{{H}} - \text{{C}}(\text{{CH}}_3)_2 - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{OH}}
\]

- 2,3,6-триметилфенол:
\[
\text{{H}} - \text{{C}}(\text{{CH}}_3)_3 - \text{{C}}_6\text{{H}}_2 - \text{{OH}}
\]

- 3,4,5-триметилфенол:
\[
\text{{H}} - \text{{C}}(\text{{CH}}_3)_3 - \text{{C}}_6\text{{H}}_2 - \text{{OH}}
\]

- 2,4,6-триметилфенол (это сам фенол):
\[
\text{{H}} - \text{{C}}(\text{{CH}}_3)_3 - \text{{C}}_6\text{{H}}_2 - \text{{OH}}
\]

Теперь давайте дадим им международные названия:

1) Изомеры фенола с двумя атомами углерода:

- Ортоизомер (1,2-дигидроксибензол) - орто-крезол
- Метаизомер (1,3-дигидроксибензол) - мета-крезол
- Параизомер (1,4-дигидроксибензол) - паракрезол

2) Изомеры фенола с тремя атомами углерода:

- 2-метоксифенол - гуаякол
- 2,3-диметилфенол - ксиленол (орто)
- 2,4-диметилфенол - ксиленол (пара)
- 2,5-диметилфенол - ксиленол (мета)
- 2,6-диметилфенол - ксиленол (мета)
- 2,3,6-триметилфенол - мезитол
- 3,4,5-триметилфенол - псевдокумол
- 2,4,6-триметилфенол (фенол) - триоксиметилбензол

Надеюсь, эта информация понятна и полезна для вас!

Задача 2:

Реакция между фенолом (C6H6O) и азотной кислотой (HNO3) приводит к образованию нитрофенолов. Нитрофенолы — это органические соединения, в которых в молекуле азотной кислоты замещается один из атомов водорода в феноле.

Результаты реакции могут быть следующими:

- Образуется орто-нитрофенол (1,2-дигидрокси-4-нитробензол):
\[
\text{{H}} - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{O}} - \text{{NO2}}
\]

- Образуется мета-нитрофенол (1,3-дигидрокси-2-нитробензол):
\[
\text{{H}} - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{O}} - \text{{NO2}}
\]

- Образуется пара-нитрофенол (1,4-дигидрокси-2-нитробензол):
\[
\text{{H}} - \text{{C}}_6\text{{H}}_3 - \text{{O}} - \text{{NO2}}
\]

Надеюсь, это поможет вам понять результаты реакции между фенолом и азотной кислотой!

Задача 4:

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать уравнение реакции между фенолом и хлором:

\[
\text{{C6H6O}} + \text{{Cl2}} \rightarrow \text{{C6H5Cl}} + \text{{HCl}}
\]

По уравнению видно, что при реакции образуется хлористый бензол (C6H5Cl) и галогеноводород (HCl). Одна моль фенола соответствует одной моли галогеноводорода. Тогда, если две моли фенола превратились в 146 г галогеноводорода, мы можем использовать молярную массу галогеноводорода для определения количества молей:

\[
\text{{Молярная масса }} HCl = 36.5 \, \text{{г/моль}}
\]

Сначала найдем количество молей HCl, используя массу:

\[
\text{{Количество молей }} HCl = \frac{{\text{{Масса}}}}{{\text{{Молярная масса}}}} = \frac{{146}}{{36.5}} = 4 \, \text{{моля}}
\]

Поскольку каждая моль фенола соответствует одной моли HCl, мы можем заключить, что в двух молях фенола содержится 4 моля замещенных атомов водорода.

Надеюсь, это поможет вам решить задачу!

Задача 5:

Аналогично предыдущей задаче, мы можем использовать уравнение реакции между фенолом и бромом:

\[
\text{{C6H6O}} + \text{{Br2}} \rightarrow \text{{C6H5Br}} + \text{{HBr}}
\]

По уравнению видно, что при реакции образуется бромистый бензол (C6H5Br) и галогеноводород (HBr). Одна моль фенола соответствует одной моли галогеноводорода. Тогда, если 0,25 моля фенола превратились в 60,75 г галогеноводорода, мы можем использовать молярную массу галогеноводорода для определения количества молей:

\[
\text{{Молярная масса }} HBr = 80.91 \, \text{{г/моль}}
\]

Сначала найдем количество молей HBr, используя массу:

\[
\text{{Количество молей }} HBr = \frac{{\text{{Масса}}}}{{\text{{Молярная масса}}}} = \frac{{60.75}}{{80.91}} = 0.75 \, \text{{моля}}
\]

Поскольку каждая моль фенола соответствует одной моли HBr, мы можем заключить, что в 0,25 молях фенола содержится 0,75 моля замещенных атомов водорода.

Надеюсь, это поможет вам решить задачу и лучше понять молекулу фенола!