10. Классификация и номенклатура органических веществ

А) CH₃-C₆H₄-CH(CH₃)₂: это соединение является ароматическим углеводородом с двумя метильными группами. Общая формула ароматических углеводородов — C_nH_2n-6. Таким образом, это соответствует позиции 3.

Б) CH₃-CH=CH-CH₂-CH₃: это соединение является алкеном (ненасыщенным углеводородом) с одной двойной связью. Общая формула алкенов — C_nH_2n. Следовательно, это соответствует позиции 1.

В) HC≡C-(CH₂)₃-CH₃),это соединение является алкином (с одной тройной связью), общая формула алкинов — C_nH_2n-2. Таким образом, это соответствует позиции 2.

Правильный ответ: 312

Проанализируем каждое название вещества и определим, к какому классу или группе оно принадлежит:

А) Гексанол-3: это соединение является спиртом, так как содержит гидроксильную группу (-OH), на что указывает суффикс -ол в названии вещества. Таким образом, это соответствует позиции 3.

Б) Метилформиат: это соединение является сложным эфиром, так как образуется из карбоновой кислоты и спирта. Следовательно, это соответствует позиции 1.

В) Стирол: это соединение является углеводородом, так как представляет собой производное бензола с винильной группой. Таким образом, это соответствует позиции 2.

Правильный ответ: 312

Для начала определим брутто-формулы для представленных веществ:

А) Гексин-1 - углеводородный алкин, имеет формулу C₆H₁₀, ему соответствует общая формула алкинов: C_nH_2n-2.

Б) Циклопропан - предельный циклический алкан, имеет формулу C₃H₆, ему соответствует общая формула обычных циклоалканов (она схожа с формулой алкенов): C_nH_2n.

В) Этилбензол - гомолог бензола, арен. имеет формулу C₈H₁₀, ему соответствует типичная общая формула аренов: C_nH_2n-6.

Таким образом, А) - 3; Б) - 2; В) - 4. 

Переводим этот предварительный ответ в последовательность цифр, соответствующих нужным формулам веществ.

Для начала определим брутто-формулы для представленных веществ:

А) Пропановая (пропионовая) кислота - предельная органическая кислота, имеет формулу C₃H₆O₂.

Б) Ацетон (пропанон, диметилкетон) - предельный кетон, имеет формулу C₃H₆O.

В) Метилацетат - сложный предельный эфир, имеет формулу C₃H₆O₂.

Таким образом, А) - 1; Б) - 3; В) - 1.

Переводим этот предварительный ответ в последовательность цифр, соответствующих нужным формулам веществ.

Для начала определим брутто-формулы для представленных веществ:

А) глицерин - трихатомный предельный спирт. имеет формулу C₃H₈O₃.

Б) пропановая кислота - органическая кислота, имеет формулу C₃H₆O₂.

В) метилацетат (метиловый эфир уксусной кислоты) - сложный эфир, имеет формулу C₃H₆O₂.

Таким образом, А) - 2; Б) - 1; В) - 1.

Переводим этот предварительный ответ в последовательность цифр, соответствующих нужным формулам веществ.

Вспомним характерные признаки представленных классов веществ:

1) Дипептиды. Такие вещества имеют в своем составе одну аминогруппу (NH₂-), одну карбоксильную группу (-COOH) и пептидную связь (-HN-C(=O)-, дипептиды - вещества, состоящие из двух объединенных аминокислот, соединяются эти аминокислоты с помощью этой пептидной связи, которая находится между аминогруппой одной аминокислоты и бывшей карбоксильной группой другой аминокислоты, поэтому пептидная связь обозначена именно так). Вещество В содержит в своем составе все эти элементы, оно является дипептидом.

2) Амины - вещества, имеющие в своем составе одну или несколько аминогрупп, не имеющие других функциональных групп (NH₂- или ее разновидностями: -NH- или =N-). Этому условию удовлетворяет вещество А. Оно содержит в своем составе аминогруппу вида -NH- и не имеет никаких других функциональных групп. Пусть вас не смущает цикл, входящий в состав молекулы, он все равно замкнут аминогруппой, поэтому даже так является амином.

3) Аминокислоты - вещества, имеющие в своем составе и аминогруппу (NH₂-), и карбоксильную группу (-COOH). Под эти условия подходит вещество Б. Оно содержит обе эти группы и не имеет других функциональных групп.

4) Карбоновые кислоты - вещества, имеющие в своем составе только одну или несколько карбоксильных групп. Таких веществ в списке нет, все вещества либо не имеют этой группы, либо содержат еще и другие группы.

Соотнося буквы и цифры, получаем:

А) - 2); Б) - 3); В) - 1).

Переводим этот предварительный ответ в последовательность цифр, соответствующих нужным классам веществ.

А) C_nH_2n-8O — 2) бензальдегид

Бензальдегид — это ароматический альдегид, его молекулярная формула: C₇H₆O.

Общая формула C_nH_2n-8O соответствует ароматическим альдегидам.

Б) C_nH_2nO — 3) бутаналь

Бутаналь— это альдегид, его молекулярная формула: C₄H₈O.

Общая формула C_nH_2nO соответствует насыщенным спиртам.

В) C_nH_2n-6O — 1) фенол

Фенол — это ароматический спирт, его молекулярная формула: C₆H₆O.

Общая формула C_nH_2n-6O соответствует ароматическим спиртам.

Правильный ответ: 231

А) C₄H₆ - углеводород, соответствующий общей формуле алкинов C_nH_2n-2, следовательно - алкин.

Б) C₄H₈O₂ - кислородосодержащий углеводород, соответствующий общей формуле сложных эфиров C_nH_2nO₂, следовательно - сложный эфир.

В) C₇H₈ - углеводород, соответствующий общей формуле аренов C_nH_2n-6, следовательно - арен.

Таким образом, А) - 3; Б) - 4; В) - 2.

Переводим этот предварительный ответ в последовательность цифр, соответствующих нужным классам веществ.

А) C₂H₆O₂ — это многоатомные спирты. Формула соответствует этиленгликолю, который является двухатомным спиртом. Это соответствует позиции 1).

Б) C₅H₈ — это алкины. Формула C₅H₈ соответствует углеводороду с тройной связью, пентину. Это соответствует позиции 4).

В) C₃H₆ — это алкены. Формула C₃H₆ соответствует углеводороду с двойной связью, пропену. Это соответствует позиции 2).

Правильный ответ: 142

Таким образом, А) - 2; Б) - 1; В) - 4.

Переводим этот предварительный ответ в последовательность цифр, соответствующих нужным классам веществ.

Переводим этот предварительный ответ в последовательность цифр, соответствующих нужным веществам.

А) Циклогексан — это углеводород . Циклогексан (C₆H₁₂) является циклическим углеводородом. Это соответствует позиции 3).

Б) Лактоза — это углевод . Лактоза является дисахаридом, который состоит из двух моносахаридов (глюкозы и галактозы). Это соответствует позиции 4).

В) Стирол — это также углеводород . Стирол (или винилбензол) является ароматическим углеводородом. Это соответствует позиции 3).

Правильный ответ: 343

Основанием для выбора правильного ответа является знание того, что одним из признаков классификации органических веществ является их состав, а также наличие тех или иных функциональных групп и химическое строение, т.е. порядок расположения и вид связи атомов в молекулах. Химическое строение позволяет отнести соединение с общей формулой С_nН_2nО₂ к двум классам: карбоновым кислотам и сложным эфирам.

Функциональной группой органических кислот является карбоксильная группа — СООН. Поэтому при анализе вариантов ответа необходимо обращать внимание прежде всего на наличие данной группы в составе веществ.

Как известно, между двумя соединенными атомами углерода одна из связей всегда является сигма-связью. Остальные связи являются пи-связями. В веществах 3 и 4, являющихся представителями циклоалканов и алканов, двойных связей нет. В молекуле бутена-1 одна двойная связь между 1 и 2-м атомами углерода. А вот в пропине — представителе алкинов — есть тройная связь, одна из которых является сигма-связью, а две другие
— пи.

Данное задание проверяет знание особенностей строения органических веществ. Важной составляющей этого является знание функциональных групп кислородсодержащих соединений. Среди перечисленных веществ альдегидов нет. Поэтому для ответа на вопрос необходимо составить структурные формулы предложенных веществ.
Муравьиная кислота имеет формулу

Пропанон — относится к классу кетонов. Этому классу соответствует
общая формула

Диэтиловый эфир имеет формулу С₂Н₅—О—С₂Н₅, а формула пропанола-1 С₃Н₇—ОН. 
Как видно из формул, альдегидная группа содержится в муравьиной кислоте.

Для того чтобы выбрать правильное название вещества, необходимо его составить. Для этого выберем наиболее длинную углеродную цепь: она включает 5 атомов углерода. Следует также заметить, что две группы СН₃ — (радикал метил) в эту цепь не попали. Соединены они с третьим атомом углерода. То, что метилов два, предполагает добавление к названию метил частицы «ди-». Таким образом, составляем название предложенного вещества: 3,3-диметилпентан.

Исходя из состава вещества (С₃Н₈), определяем, что оно относится к предельным углеводородам — алканам. В молекулах алканов все связи одинарные. Из чего следует, что верный ответ 2. Проверим остальные варианты ответа. Тип гибридизации орбиталей атома углерода — sp³. Исключить можно и варианты ответов 3 и 4. Не образует пропан и структурных изомеров, так как другого порядка соединения для трех атомов углерода не существует.

Геометрическая изомерия — цис-, транс- характерна для веществ, имеющих в молекуле двойную связь и атомы (группы атомов), которые могут по-разному располагаться относительно плоскости двойной связи.
Первое вещество — бутен-1, с одной стороны молекулы имеет при двойной связи два атома водорода, относительно которых атомы, имеющиеся с другой стороны двойной связи, не могут быть расположены по-разному относительно плоскости двойной связи. Аналогичное строение имеют этилен и пропен. И только у бутена-2 с каждой из сторон двойной связи имеется два радикала СН.— и два атома водорода, что и предполагает возможность их расположения как по одну (цис-), так и по разные стороны (транс-) относительно плоскости двойной связи.

Основным типом реакций для гомологического ряда этилена (алкенов) являются реакции присоединения, которые могут протекать с водородом, галогенами, галогеноводородами. Алкены могут вступать и в окислительно-восстановительные реакции с кислородом и перманганатом калия. Таким образом, проанализировав предложенные варианты ответов,
выбираем пары веществ 2, 5 и 6.