Question

【題目】在烷烴分子中的基團(tuán)：－CH3、－CH2－、、中的碳原子分別稱為伯、仲、叔、季碳原子，數(shù)目分別用n1、n2、n3、n4表示。例如：分子中，n1=6，n2=1，n3=2，n4=1。試根據(jù)不同烷烴的組成結(jié)構(gòu)，分析出烷烴(除甲烷外)各原子數(shù)的關(guān)系。

(1)烷烴分子中氫原子數(shù)n0與n1、n2、n3、n4之間的關(guān)系是n0=_________________。

(2)四種碳原子數(shù)之間的關(guān)系為n1=_________________________________________。

(3)若分子中n2=n3=n4=1，則該分子的結(jié)構(gòu)簡式可能為(任寫一種)________________。

Answer 1

【答案】2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2或3n1＋2n2＋n3 n3＋2n4＋2

【解析】

（1）只有伯、仲、叔碳原子上含有氫原子，因此氫原子總數(shù)應(yīng)該是伯、仲、叔碳原子上含有的氫原子數(shù)之和，根據(jù)伯、仲、叔、季碳原子上的氫原子數(shù)依次為3、2、1、0個，可以得出氫原子數(shù)為n0=3n1+2n2+n3；烷烴分子中的碳原子總數(shù)為n=n1+n2+n3+n4,根據(jù)烷烴的組成通式CnH2n+2可知，氫原子的總數(shù)為n0=2n+2=2(n1+n2+n3+n4)+2，正確答案：2(n1＋n2＋n3＋n4)＋2或3n1＋2n2＋n3；

（2）仲碳（－CH2－）原子只有2個余價，可以直接將其插入碳鏈中，叔碳原子()插入碳鏈中，還有一個余價，因此它還需要連接一個一價基團(tuán)(即—CH3)；季碳原子()插入碳鏈中，還有兩個余價，因此它還需要連接兩個一價基團(tuán)(即—CH3)，再加上兩端所連的兩個一價基團(tuán)(即—CH3)，因此所含—CH3個數(shù)(即伯碳原子數(shù)n1)為：叔碳原子數(shù)（n3）＋季碳原子數(shù)（n4）的2倍＋2，即：n1=n3+2n4+2；正確答案：n1=n3+2n4+2；

（3）若分子中n2=n3=n4=1，有1個季碳原子，增加2個甲基，有1個叔碳，增加1個甲基，所以碳原子總數(shù)=n2+n3+1+n4+2+2=8，烷烴的分子式：C8H18，滿足n2=n3=n4=1結(jié)構(gòu)簡式有：、、，正確答案：或或。