Вариант 1. 1. Какое явление называют изомерией? Напишите структурные формулы изомеров пентана C₅H₁₂. 2. Изобразите схематически свободнорадикальный разрыв одной из связей C—H в молекуле метана CH₄. Сколько неспаренных электронов будет в образующемся углеводородном радикале? 3. Рассчитайте относительную плотность по воздуху следующих газов: метана CH₄, этана C₂H₆, пропана C₃H₈. Какой из них легче воздуха?

1. Изомерия — явление существования веществ с одинаковой молекулярной формулой, но различным строением и, вследствие этого, свойствами. У пентана три структурных изомера:

1. н-пентан: CH₃—CH₂—CH₂—CH₂—CH₃;
2. 2-метилбутан: CH₃—CH(CH₃)—CH₂—CH₃;
3. 2,2-диметилпропан: C(CH₃)₄.

2. При гомолитическом разрыве связь C—H расщепляется так, что каждый атом забирает по одному электрону из общей электронной пары:

CH₄ → CH₃· + H·

Образующийся углеводородный радикал CH₃· имеет один неспаренный электрон.

3. Относительная плотность газа по воздуху: D = M(газа) / M(воздуха); используем M(воздуха) ≈ 29 г/моль.

1. CH₄: M = 12 + 4·1 = 16 г/моль; D = 16/29 ≈ 0,55.
2. C₂H₆: M = 2·12 + 6·1 = 30 г/моль; D = 30/29 ≈ 1,03.
3. C₃H₈: M = 3·12 + 8·1 = 44 г/моль; D = 44/29 ≈ 1,52.

Ответ: легче воздуха метан CH₄, поскольку его относительная плотность по воздуху меньше 1.