Задание №1. Постройте модели молекул следующих соединений: а) бутана, б) циклопропана. Нанесите эти модели молекул

Magicheskiy_Kristall

33

Задание №1:
а) Для построения модели молекулы бутана требуется прежде всего понимание его химической структуры. Мы знаем, что бутан - это неполярный алкан, состоящий из четырех атомов углерода, каждый из которых связан с насыщенными водородными атомами. Рассмотрим пошаговое решение задачи:

1. Начнем с рисования цепи углеродных атомов, соединенных последовательно друг с другом. В нашем случае это четыре атома, поэтому нарисуем простую прямую линию.

\[
\begin{center}
\text{{H - C - C - C - C - H}}
\end{center}
\]

2. Теперь добавим к атомам углерода необходимые атомы водорода. На каждый атом углерода должно приходиться четыре атома водорода, поэтому добавляем по два атома водорода на каждый конец цепи углеродных атомов:

\[
\begin{center}
\text{{H - C - C - C - C - H}}\\
\text{{|}} \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \text{{|}}\\
\text{{H \ \ \ \ \ H \ \ \ \ \ H \ \ \ \ \ H}}
\end{center}
\]

3. Теперь у нас есть построенная модель молекулы бутана. Осталось записать структурную формулу данного вещества. Чтобы записать формулу более компактно, масштабируем каждую атомную группу, чтобы они были на одном уровне:

\[
\begin{center}
\text{{H H H H}}\\
\text{{| | | |}}\\
\text{{H - C - C - C - C - H}}\\
\text{{| | | |}}\\
\text{{H H H H}}
\end{center}
\]

4. Наконец, найдем молекулярную массу бутана. Молярная масса (M) определяется суммой атомных масс всех атомов, составляющих молекулу. Молярная масса углерода (C) равна примерно 12.01 г/моль, а масса водорода (H) равна примерно 1.01 г/моль. В молекуле бутана у нас 4 атома углерода и 10 атомов водорода:

\[
\begin{align*}
M &= (4 \times \text{{масса углерода}}) + (10 \times \text{{масса водорода}})\\
M &= (4 \times 12.01) + (10 \times 1.01)\\
M &\approx 58.14 \ \text{{г/моль}}
\end{align*}
\]

Таким образом, структурная формула бутана: \( \text{{H-C-C-C-C-H}} \) и его молекулярная масса около 58.14 г/моль.

б) Чтобы построить модель молекулы циклопропана, необходимо знать его химическую структуру. Циклопропан - это насыщенный циклический углеводород с тремя атомами углерода. Рассмотрим пошаговое решение:

1. Нарисуем замкнутый цикл из трех углеродных атомов:

\[
\begin{center}
\text{{ H}} \ \ \text{{ H}}\\
\text{{ |}} \ \ \ \text{{ |}}\\
\text{{C - C - C}}\\
\text{{ H}} \ \ \text{{ H}}
\end{center}
\]

2. Каждый атом углерода должен быть связан с двумя атомами водорода, добавим их:

\[
\begin{center}
\text{{ H}} \ \ \text{{ H}}\\
\text{{ |}} \ \ \ \text{{ |}}\\
\text{{C - C - C}}\\
\text{{ |}} \ \ \ \text{{ |}}\\
\text{{ H}} \ \ \text{{ H}}
\end{center}
\]

3. Теперь модель молекулы циклопропана готова. Запишем структурную формулу вещества:

\[
\begin{center}
\text{{H H}}\\
\text{{|}}\\
\text{{C - C - C}}\\
\text{{|}}\\
\text{{H H}}
\end{center}
\]

4. Молекулярная масса циклопропана также вычисляется путем сложения атомных масс всех атомов молекулы. У нас есть 3 атома углерода и 6 атомов водорода:

\[
\begin{align*}
M &= (3 \times \text{{масса углерода}}) + (6 \times \text{{масса водорода}})\\
M &= (3 \times 12.01) + (6 \times 1.01)\\
M &\approx 42.08 \ \text{{г/моль}}
\end{align*}
\]

Итак, структурная формула циклопропана: \( \text{{C-C-C}} \) и его молекулярная масса около 42.08 г/моль.

Задание №2:
К сожалению, так как я не вижу скриншота, я не могу указать названия соединений, изображенных на рисунке. Пожалуйста, опишите мне, что изображено на рисунке текстом, и я помогу вам определить названия соединений.

Задание №3:
а) Для построения структурной формулы бутена-2 нужно знать его химическую структуру. Бутен-2 - это неполярный алкен, состоящий из четырех атомов углерода, один из которых имеет двойную связь с другим атомом углерода, а остальные связаны с насыщенными водородными атомами. Изомеры означают, что мы можем изменять расположение атомов в молекуле. В случае бутена-2, его изомером является бутен-1, где двойная связь находится между первым и вторым атомами углерода.

Модель молекулы бутена-2:

\[
\begin{center}
\text{{H H}}\\
\text{{|}} \ \ \ \text{{|}}\\
\text{{H-C-C=C-H}}\\
\text{{ |}} \ \ \text{{ |}}\\
\text{{ H}} \ \ \text{{ H}}
\end{center}
\]

Структурная формула бутена-2: \( \text{{H-C-C=C-H}} \).

б) Структурная формула 3,3-диметилпентина:

\[
\begin{center}
\text{{H H H H H}}\\
\text{{|}} \ \ \ \ \ \