а) CH₃—C ≡ C—CH₂—CH₃ - Пропин (или 1,3-пентин).
б) СH ≡ C—CH—CH₃ - Пропин (или 1-пентин).
Изомерия в органической химии - это явление, когда две или более молекулы имеют одинаковую молекулярную формулу, но различаются в строении. Различные изомеры могут иметь разные свойства и реакционную способность.
Исходим из того, что изобары (вещества с одинаковой молекулярной массой, но различными химическими формулами) не допускаются в данной задаче.
а) CH₃—C ≡ C—CH₂—CH₃:
Наименование вещества - пропин (или 1,3-пентин).
По схеме можно заметить, что оба углеродных атома, связанные между собой тройной связью, находятся между каждым метильным (CH₃) и этиленовым (CH₂−CH₃) остатками. Поэтому данное вещество не является изомером.
б) СH ≡ C—CH—CH₃:
Наименование вещества - пропин (или 1-пентин).
Это вещество является изомером вещества а), так как углеродные атомы, связанные тройной связью, находятся в разных позициях относительно этиленового остатка.
в) СН₃— СН—С ≡ С—СН—СН₃:
Наименование вещества - 2-метил-1,4-пентадиин.
Это вещество также является изомером вещества а), так как углеродные атомы, связанные тройной связью, находятся в другом месте относительно этиленового остатка.
г) СН ≡ С—С—СН₂ — СН₃:
Наименование вещества - 1-бутин-3-ил-1-метилциклопентан.
Это вещество не является изомером вещества а), так как углеродные атомы, связанные тройной связью, находятся не между каждым метильным и этиленовым остатками, а между этиленовым и циклопентановым остатками.
1. Соединение с наиболее выраженным характером ионной связи - это соединение, в котором происходит полная или практически полная передача электронов от одного атома к другому, что приводит к образованию положительно и отрицательно заряженных ионов. Чтобы определить соединение с наиболее выраженным характером ионной связи, нужно посмотреть на разность электроотрицательности элементов, из которых оно состоит. Чем больше разность электроотрицательности, тем сильнее ионная связь.
а) Вода (H2O) состоит из атомов водорода и кислорода. Разность электроотрицательности между водородом (2,2) и кислородом (3,44) составляет 1,24, что указывает на наличие полярной ковалентной связи, а не ионной связи.
б) Хлорид магния (MgCl2) состоит из ионов магния (Mg2+) и ионов хлора (Cl-). Разность электроотрицательности между магнием (1,31) и хлором (3,16) составляет 1,85, что указывает на наличие ионной связи. Таким образом, хлорид магния имеет наиболее выраженный характер ионной связи.
в) Хлорид бериллия (BeCl2) состоит из ионов бериллия (Be2+) и ионов хлора (Cl-). Разность электроотрицательности между бериллием (1,57) и хлором (3,16) составляет 1,59, что указывает на наличие ионной связи.
г) Хлорид кальция (CaCl2) также состоит из ионов кальция (Ca2+) и ионов хлора (Cl-). Разность электроотрицательности между кальцием (1) и хлором (3,16) составляет 2,16, что указывает на наличие ионной связи.
Таким образом, из всех предложенных вариантов хлорид магния (MgCl2) обладает наиболее выраженным характером ионной связи.
2. Наименьшая энергия связи в соединении атома углерода с атомом - это соединение, в котором связь между атомами вещества является наименее прочной. Для определения наименьшей энергии связи нужно посмотреть на тип связи и на разность электроотрицательности элементов.
а) Связь между атомом углерода (C) и атомом брома (Br) в бромиде углерода (CBr4) является ковалентной. Разность электроотрицательности между углеродом (2,55) и бромом (2,96) составляет 0,41.
б) Связь между атомом углерода (C) и атомом кислорода (O) в углекислом газе (CO2) также является ковалентной. Разность электроотрицательности между углеродом (2,55) и кислородом (3,44) составляет 0,89.
в) Связь между атомом углерода (C) и атомом фтора (F) в фтористом углероде (CF4) также является ковалентной. Разность электроотрицательности между углеродом (2,55) и фтором (3,98) составляет 1,43.
г) Связь между атомом углерода (C) и атомом хлора (Cl) в хлористом углероде (CCl4) также является ковалентной. Разность электроотрицательности между углеродом (2,55) и хлором (3,16) составляет 0,61.
Таким образом, из предложенных вариантов наименьшая энергия связи в соединении атома углерода будет находиться в случае связи между атомом углерода и атомом брома (Br).
3. Ряд элементов, в котором атомы отдавать электроны увеличивается:
а) Бериллий (Be), магний (Mg), натрий (Na). В этом ряду атомы отдают электроны, превращаясь из нейтральных атомов в положительно заряженные ионы. Ряд начинается с бериллия, у которого два внешних электрона, затем магния, у которого также два внешних электрона, и заканчивается натрием, у которого один внешний электрон. Таким образом, атомы в этом ряду отдают по одному электрону.
б) Алюминий (Al), магний (Mg), бор (B). В этом ряду атомы также отдают электроны. Ряд начинается с алюминия, у которого три внешних электрона, затем магния, у которого два внешних электрона, и заканчивается бором, у которого три внешних электрона. Таким образом, атомы в этом ряду также отдают по одному электрону.
в) Сера (S), селен (Se), фосфор (P). В этом ряду атомы также отдают электроны. Ряд начинается с серы, у которой шесть внешних электронов, затем селена, у которого шесть внешних электронов, и заканчивается фосфором, у которого пять внешних электронов. Таким образом, атомы в этом ряду отдают по одному электрону.
г) Кремний (Si), алюминий (Al), углерод (C). В этом ряду атомы отдают электроны. Ряд начинается с кремния, у которого четыре внешних электрона, затем алюминия, у которого три внешних электрона, и заканчивается углеродом, у которого четыре внешних электрона. Таким образом, атомы в этом ряду отдают по одному электрону.
Таким образом, из предложенных вариантов атомы больше всего электронов отдают в ряду алюминий, магний, бор (б).
4. Наибольшая длина связи в соединении водорода с атомом:
а) Хлор (Cl). Связь между атомом водорода и атомом хлора в хлороводороде (HCl) является ковалентной. В данном случае, хлор – это атом, к которому присоединяется водород. Чем больше размер атома, тем больше расстояние между атомами в молекуле и следовательно, возможно большее значение длины связи. Радиус хлора (0,99) больше, чем радиус фтора (0,72), углерода (0,77) и фосфора (1,1), что говорит о более большой длине связи вода-хлор.
б) Фтор (F). Связь между атомом водорода и атомом фтора в фтороводороде (HF) также является ковалентной. Радиус фтора (0,72) меньше, чем радиус хлора (0,99), углерода (0,77) и фосфора (1,1), следовательно, длина связи вода-фтор будет наименьшей из предложенных вариантов.
в) Углерод (C). Связь между атомом водорода и атомом углерода в метане (CH4) также является ковалентной. Размер атома углерода (0,77) больше, чем у фтора (0,72), следовательно, длина связи вода-углерод будет больше, чем длина связи вода-фтор.
г) Фосфор (P). Связь между атомом водорода и атомом фосфора в водородной фосфиде (PH3) также является ковалентной. Радиус фосфора (1,1) больше, чем радиус фтора (0,72), углерода (0,77) и хлора (0,99), следовательно, длина связи вода-фосфор будет наибольшей из предложенных вариантов.
Таким образом, из предложенных вариантов наибольшая длина связи в соединении водорода с атомом будет в случае связи с атомом фосфора (г).
Pb(No3) 2
FeCl3
NO2
P2O3
MgSO4
Ca(OH) 2
Zn3(PO4)2
FeCO3
Al₂O₃•SiO₂