Для решения поставленных задач по веществу 2,2,3,3-тетраметилпентан (также известному как изооктан), рассмотрим его структурные особенности и возможности изменения структуры для получения изомеров и гомологов.
1. Структурные и молекулярная формулы
Полная (развёрнутая) структурная формула:
CH3
|
CH3 - C - CH2 - C - CH3
| |
CH3 CH3
Сокращенная структурная формула:
[ \text{C}_5(\text{CH}_3)_4 ]
Молекулярная формула:
[ \text{C}9\text{H}{20} ]
2. Изомеры 2,2,3,3-тетраметилпентана
Изомеры этого вещества имеют ту же молекулярную формулу, но другую структуру.
Изомер 1: 2,2,4-триметилпентан (изооктан)
Сокращенная структурная формула:
[ \text{(CH}_3\text{)}_3\text{CCH}_2\text{CH}_3 ]
Изомер 2: 2,3,4-триметилпентан
Сокращенная структурная формула:
[ \text{CH}_3\text{CH(CH}_3\text{)CH(CH}_3\text{)CH}_2\text{CH}_3 ]
3. Гомологи 2,2,3,3-тетраметилпентана
Гомологи отличаются числом атомов углерода.
Гомолог с меньшим числом атомов углерода: 2,2,3-триметилбутан
Сокращенная структурная формула:
[ \text{(CH}_3\text{)}_2\text{C(CH}_2\text{)CH}_3 ]
Гомолог с большим числом атомов углерода: 2,2,3,3-тетраметилгексан
Сокращенная структурная формула:
[ \text{(CH}_3\text{)}_3\text{CCH}_2\text{CH}_2\text{CH}_3 ]
4. Уравнение реакции горения 2,2,3,3-тетраметилпентана
Общая формула для горения алканов:
[ \text{C}n\text{H}{2n+2} + \text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} ]
Для 2,2,3,3-тетраметилпентана ((\text{C}9\text{H}{20})):
[ \text{C}9\text{H}{20} + 14\text{O}_2 \rightarrow 9\text{CO}_2 + 10\text{H}_2\text{O} ]
Подсчёт суммы коэффициентов:
[ 1 + 14 = 15 \quad (\text{реактанты}) ]
[ 9 + 10 = 19 \quad (\text{продукты}) ]
Итак, сумма коэффициентов в уравнении реакции горения равна (15 + 19 = 34).