10 класс Электронное строение и химические связи атома углерода § 15. Электронное строение и химические связи атома углерода

ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 15.3: 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.

Алексей Широков, методист по химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 15.2 15.4 →

Условие

Найдите минимальное число атомов углерода, при котором возможна изомерия положения

а) двойной связи

б) атома фтора.

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 структуру углеродного скелета и определить минимальное количество атомов углерода, при котором положение функциональной группы или кратной связи может меняться, создавая изомеры.

Шаг 1. Анализ изомерии положения двойной связи (пункт а)

Изомерия положения двойной связи характерна для алкенов. Рассмотрим последовательно увеличение числа атомов углерода:

Этен (C₂H₄): Структура CH₂=CH₂. Двойная связь находится только между первым и вторым атомами углерода. Изомеров нет.
Пропен (C₃H₆): Структура CH₂=CH-CH₃. Если мы попробуем переместить двойную связь к концу цепи, получим ту же самую молекулу из-за симметрии или переименования цепи с другой стороны. Пропен имеет только один вариант расположения двойной связи в линейной цепи.
Бутен (C₄H₈): Здесь возможны два варианта положения двойной связи в линейной цепи:
1. Бутен-1: CH₂=CH-CH₂-CH₃ (двойная связь между C1 и C2).
2. Бутен-2: CH₃-CH=CH-CH₃ (двойная связь между C2 и C3).
Эти соединения являются структурными изомерами по положению двойной связи.

Таким образом, минимальное число атомов углерода для изомерии положения двойной связи — 4 .

Шаг 2. Анализ изомерии положения атома фтора (пункт б)

Изомерия положения галогена рассматривается на примере моногалогенпроизводных алканов. Атом фтора замещает один атом водорода в углеродном скелете.

Метан (CH₄) -> Фторометан (CH₃F): Все четыре атома водорода эквивалентны. Замещение любого из них дает одно и то же вещество. Изомеров нет.
Этан (C₂H₆) -> Фторэтан (C₂H₅F): Все шесть атомов водорода в этане эквивалентны благодаря свободному вращению вокруг одинарной связи и симметрии молекулы. Замещение любого атома водорода приводит к одному веществу. Изомеров нет.
Пропан (C₃H₈) -> Фторпропан (C₃H₇F): В молекуле пропана есть два типа атомов водорода:
1. Первичные атомы водорода у крайних атомов углерода (C1 и C3). Они эквивалентны друг другу. Замещение одного из них дает 1-фторпропан : CH₂F-CH₂-CH₃.
2. Вторичный атом водорода у центрального атома углерода (C2). Замещение его дает 2-фторпропан : CH₃-CHF-CH₃.
Эти два вещества имеют разное положение атома фтора относительно углеродного скелета и являются изомерами положения.

Следовательно, минимальное число атомов углерода для изомерии положения атома фтора — 3 .

Шаг 3. Проверка и вывод

Проверим полученные результаты:

Для алкенов (C_nH_2n) изомерия положения двойной связи появляется начиная с n=4 (бутены). Для n=3 (пропен) такой изомерии нет.
Для алкилгалогенидов (C_nH_2n+1X) изомерия положения заместителя появляется, когда в углеродном скелете появляются неравноценные атомы углерода. В пропане (n=3) есть первичные и вторичные атомы углерода, что позволяет получить изомеры. В этане (n=2) все атомы углерода равноценны.

Ответы подтверждены логическим анализом структуры молекул.

Ответ

а) 4

б) 3

В пункте а) важно отметить, что для пропена (C₃) перемещение двойной связи не создает нового изомера, так как цепь можно просто перевернуть. Для бутена (C₄) уже существуют бутен-1 и бутен-2. В пункте б) ключевым моментом является наличие в пропане двух типов атомов водорода (у концевых и центрального атомов углерода), что приводит к образованию 1-фторпропана и 2-фторпропана.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 15.3 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 15.3?

Краткий ответ: а) 4 б) 3.

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.