ГДЗ по химии, 10 класс, Еремин, номер 15.7: 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.
Вера Лапина, методист по химии Шпаргача обновлено 12 сентября 2026
Условие
Сравните предельные и непредельные углеводороды с одинаковым числом атомов углерода. Укажите, какой класс имеет больше изомеров, и обоснуйте ответ.
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
Для выполнения задания проведём сравнительный анализ двух классов углеводородов: предельных (алканов) и непредельных (алкенов или алкинов), имеющих одинаковое число атомов углерода. В качестве примера возьмём молекулы с 4 атомами углерода.
Шаг 1. Анализ структуры предельных углеводородов
Предельные углеводы — это алканы. Их общая формула имеет вид CnH2n+2. Все связи между атомами углерода в них являются одинарными (σ-связями), что позволяет углеродному скелету принимать различные конфигурации за счёт изомерии углеродного скелета.
Рассмотрим случай, когда n=4. Формула будет C4H10.
- Изомеры:
- Нормальный бутан: CH3-CH2-CH2-CH3.
- Изобутан (2-метилпропан): (CH3)3CH.
Всего для C4H10 существует 2 изомера . Изомерия положения кратной связи здесь невозможна, так как кратных связей нет.
Шаг 2. Анализ структуры непредельных углеводородов
Непредельные углеводы включают алкены (общая формула CnH2n) и алкины (общая формула CnH2n-2). Для корректного сравнения «при том же числе атомов углерода» обычно берут классы, способные к более сложной изомерии. Возьмём алкены с n=4, формула C4H8.
У алкенов появляется два новых вида изомерии по сравнению с алканами того же состава (если сравнивать с гомологами, но здесь мы сравниваем классы при фиксированном n):
- Изомерия углеродного скелета (как у алканов).
- Изомерия положения кратной связи (двойная связь может быть на разных местах).
- Пространственная изомерия (цис-/транс-изомеры), если у каждого из атомов углерода при двойной связи есть разные заместители.
Перечислим структурные изомеры для C4H8:
- Бутен-1: CH2=CH-CH2-CH3.
- Бутен-2: CH3-CH=CH-CH3. Этот изомер имеет пространственные формы: цис- и транс- .
- 2-Метилпропен: CH2=C(CH3)2.
Если считать только структурные изомеры, их 3. Если учитывать пространственную изомерию бутена-2, то всего изомеров становится 4.
Шаг 3. Сравнение и обоснование количества изомеров
Сравним полученные данные для n=4:
| Класс соединений | Формула | Число структурных изомеров | Дополнительные виды изомерии |
|---|---|---|---|
| Алканы (предельные) | C4H10 | 2 | Отсутствуют |
| Алкены (непредельные) | C4H8 | 3 | Пространственная (увеличивает общее число до 4) |
Обоснование ответа: Непредельные углеводороды имеют больше изомеров, чем предельные с тем же числом атомов углерода. Это связано с наличием кратной связи (двойной или тройной), которая:
- Позволяет менять своё положение в цепи (изомерия положения кратной связи).
- Ограничивает свободное вращение вокруг оси связи, создавая условия для возникновения геометрической (пространственной) изомерии (для алкенов).
- Также непредельные соединения могут образовывать циклические изомеры (циклоалканы изомерны алкенам), что дополнительно увеличивает число возможных структур для класса CnH2n.
Даже без учёта циклов и пространственной изомерии, простое добавление возможности смещать двойную связь вдоль цепи приводит к большему числу вариантов построения молекулы по сравнению с насыщенной цепью, где все связи одинаковы.
Непредельные углеводороды имеют больше изомеров.
Обоснование: Наличие кратной связи в непредельных соединениях приводит к появлению дополнительных видов изомерии: изомерии положения кратной связи и пространственной (геометрической) изомерии, которые отсутствуют у предельных углеводородов.
В решении использован конкретный пример с n=4 для наглядности. Важно отметить, что сравнение проводится для одного числа атомов углерода, но разные классы имеют разную водородность. Ключевым фактором является разнообразие типов изомерии у ненасыщенных соединений.
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 15.7 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 15.7?
Краткий ответ: Непредельные углеводороды имеют больше изомеров. Обоснование: Наличие кратной связи в непредельных соединениях приводит к появлению дополнительных видов изомерии: изомерии положения кратной связи и пространственной (геометрической) изомерии, которые отсутствуют у предельных углеводородов.
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.