ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 15.10: Электронное строение и химические связи атома углерода
Химия; углубленное обучение — Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.
Сергей Мишин, преподаватель химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Даны структурные формулы восьми изомеров состава C4H8O (от а до з). Выберите из них пары изомеров, отличающиеся
а) только углеродным скелетом
б) только положением двойной связи
в) принадлежностью к разным классам соединений.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для решения задачи необходимо проанализировать структурные формулы восьми изомеров состава C4H8O. Поскольку в условии не приведены сами рисунки, мы восстановим логический набор изомеров, типичный для таких заданий учебников (например, Габриелян или Рудзитис), и выполним классификацию.
Состав C4H8O соответствует общей формуле CnH2nO, что указывает на наличие одной двойной связи (C=C или C=O) или одного цикла. Изомеры делятся на два основных класса: ненасыщенные спирты/эфиры (связь C=C) и насыщенные карбонильные соединения (альдегиды/кетоны, связь C=O).
Шаг 1. Анализ углеродного скелета
Углеродный скелет может быть линейным (нормальный бутановый ряд) или разветвленным (изобутановый ряд).
- Линейный скелет: C-C-C-C. Примеры: бутаналь, бутен-1-ол, метилпропиловый эфир (если бы был насыщенным, но здесь есть двойная связь, например, виниловые эфиры или аллиловые спирты). В контексте C4H8O: бутаналь (CH3-CH2-CH2-CHO), бутен-1-ол (CH2=CH-CH2-CH2-OH), этилвиниловый эфир (CH3-CH2-O-CH=CH2).
- Разветвленный скелет: C-C(C)-C. Примеры: 2-метилпропаналь (изобутиральдегид) (CH3)2CH-CHO, 2-метилпропен-1-ол (CH3)2C=CH-OH (неустойчив, таутомеризуется), или более стабильные изомеры типа 2-бутенов с гидроксильной группой.
Пары изомеров, отличающиеся только углеродным скелетом, должны иметь одинаковую функциональную группу и одинаковое положение кратной связи, но разную структуру цепи углеродных атомов.
Типичная пара: Бутаналь (линейный скелет) и 2-метилпропаналь (разветвленный скелет). Оба являются альдегидами, имеют формулу C4H8O, различаются только строением углеродной цепи.
Шаг 2. Анализ положения двойной связи
Здесь рассматриваются изомеры одного класса (обычно спирты или углеводороды с кислородом в составе, где двойная связь находится в углеродном скелете C=C), у которых одинаковый углеродный скелет и одинаковая функциональная группа, но разное место локализации двойной связи.
- Рассмотрим бутенолы (спирты с двойной связью).
- Изомер А: Бутен-1-ол (HO-CH2-CH2-CH=CH2). Двойная связь между 1 и 2 атомами углерода (если считать от конца с OH, то это бут-3-ен-1-ол, но часто нумеруют от связи). Давайте возьмем стандартные названия: бут-1-ен-4-ол или бут-3-ен-1-ол.
- Изомер Б: Бутен-2-ол (CH3-CH(OH)-CH=CH2 или CH3-CH=CH-CH2OH). Здесь меняется положение двойной связи относительно группы -OH или внутри цепи при сохранении линейности.
Более четкий пример для школьной программы: изомеры бутеналя и бутенола не подходят, так как разные классы. Нужно сравнивать изомеры одного класса.
Пример пары: Бут-1-ен-3-ол (CH2=CH-CH(OH)-CH3) и Бут-2-ен-1-ол (CH3-CH=CH-CH2OH). У них один и тот же линейный скелет из 4 атомов C, одна группа -OH, одна двойная связь C=C, но она смещена по цепи.
Другой вариант: если среди изомеров есть кетоны и альдегиды, они отличаются положением карбонильной группы, но это уже «положение функциональной группы», а не просто «двойной связи» в смысле алкенов. Однако в широком смысле: Бутаналь (CH3CH2CH2CHO) и Бутанон (CH3COCH2CH3) — это разные классы. Для пункта 2 обычно берут геометрические или позиционные изомеры алкенов/алкенолов.
Возьмем пару: Бут-1-ен-4-ол и Бут-2-ен-1-ол . Отличаются только положением двойной связи в цепи.
Шаг 3. Анализ принадлежности к разным классам соединений
Изомеры могут принадлежать к разным классам органических веществ, имея одну и ту же молекулярную формулу. Для C4H8O основные классы:
- Альдегиды (напр., бутаналь)
- Кетоны (напр., бутанон)
- Ненасыщенные спирты (напр., бутен-1-ол)
- Ненасыщенные простые эфиры (напр., виниловые эфиры)
- Циклические спирты/эфиры (циклобутанол, тетрагидрофуран)
Пара, отличающаяся классом: Бутаналь (альдегид) и Бутанон (кетон). Или Бутаналь (альдегид) и Бутен-1-ол (ненасыщенный спирт). Или Тетрагидрофуран (циклический эфир) и Бутаналь (альдегид).
Наиболее частые пары в таких задачах:
- Альдегид и Кетон (функциональная изомерия): Бутаналь и Бутанон.
- Карбонильное соединение и Ненасыщенный спирт: Бутаналь и Бутен-1-ол.
- Карбонильное соединение и Циклическое соединение: Бутаналь и Циклобутанол (или Тетрагидрофуран).
Итоговый ответ на основе типового набора изомеров
Так как конкретные буквы (а-з) не заданы текстом, дадим ответ в виде названий изомеров, которые обычно соответствуют этим пунктам в учебниках:
| Пункт задания | Характеристика отличия | Пример пары изомеров |
|---|---|---|
| 1 | Только углеродный скелет | Бутаналь и 2-метилпропаналь |
| 2 | Только положение двойной связи | Бут-1-ен-3-ол и Бут-2-ен-1-ол (или аналогичные бутенолы) |
| 3 | Разные классы соединений | Бутаналь (альдегид) и Бутанон (кетон); либо Бутаналь и Бутен-1-ол (спирт) |
а) Бутаналь и 2-метилпропаналь (отличаются разветвлением цепи)
б) Бут-1-ен-3-ол и Бут-2-ен-1-ол (отличаются положением связи C=C)
в) Бутаналь (альдегид) и Бутанон (кетон) или Бутаналь и Бутен-1-ол
В условии отсутствуют сами структурные формулы (картинки а-з), поэтому решение дано в общем виде с использованием наиболее вероятных изомеров для формулы C4H8O, встречающихся в школьных задачах. Пункт 1 предполагает скелетную изомерию (линейный vs разветвленный). Пункт 2 предполагает позиционную изомерию двойной связи C=C в рамках одного класса (спирты). Пункт 3 предполагает функциональную изомерию (альдегиды, кетоны, спирты, циклы).
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер 15.10 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании 15.10?
Краткий ответ: 1) Бутаналь и 2-метилпропаналь (отличаются разветвлением цепи) 2) Бут-1-ен-3-ол и Бут-2-ен-1-ол (отличаются положением связи C=C) 3) Бутаналь (альдегид) и Бутанон (кетон) или Бутаналь и Бутен-1-ол.
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Химия; углубленное обучение», Еремин В.В., Кузьменко Н.Е., Теренин В.И. и др.; под редакцией Лунина В.В.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 15. Электронное строение и химические связи атома углерода.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.