Представьте структурные формулы всех изомеров углеводорода, который содержит 83,83 % углерода и 16,17 % водорода

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо воспользоваться информацией о процентном содержании углерода и водорода в углеводороде, а также о его плотности относительно воздуха.

1. Начнем с расчета количества углерода и водорода в одной молекуле углеводорода:
- Пусть общая масса углеводорода равна 100 г, тогда масса углерода составит 83,83 г, а масса водорода - 16,17 г.
- Для расчета числа молей углерода и водорода, воспользуемся соответствующими атомными массами: атомная масса углерода (С) равна примерно 12,01 г/моль, а водорода (Н) - примерно 1,01 г/моль.
- Число молей углерода получим, разделив массу углерода на его атомную массу: n(С) = 83,83 г / 12,01 г/моль ≈ 6,98 моль.
- Число молей водорода получим, разделив массу водорода на его атомную массу: n(Н) = 16,17 г / 1,01 г/моль ≈ 15,99 моль.

2. Далее, рассмотрим возможные изомеры углеводорода, исходя из количества атомов углерода и водорода, а также их структурных формул.

- Для заданного соотношения элементов (C:H = 6,98:15,99), наиболее вероятным изомером будет ациклический углеводород, так как его формула будет иметь вид C6H14. Например, можно представить следующие ациклические изомеры:

- Н-гексан (по систематической номенклатуре) или Гексициклопентан (по рациональной номенклатуре).

- Пентан (по систематической номенклатуре) или 2-метилбутан (по рациональной номенклатуре).

- Терт-бутан (по систематической номенклатуре) или Изобутан (по рациональной номенклатуре).

- Итак, возможные ациклические изомеры углеводорода C6H14: Н-гексан (Гексициклопентан), Пентан (2-метилбутан), Терт-бутан (Изобутан).

- Однако, также возможны и циклические (ароматические) изомеры углеводорода с соответствующими формулами C6H14, например:

- Циклогексан (по систематической номенклатуре) или Бензол (по рациональной номенклатуре).

- Гексаметилциклотриацетилен (по систематической номенклатуре) или Мезитилен (по рациональной номенклатуре).

- Встречаются и другие возможные циклические изомеры, но в данной задаче не указано, какие именно изомеры нужно переименовать.

- Итак, возможные циклические изомеры углеводорода C6H14: Циклогексан (Бензол), Гексаметилциклотриацетилен (Мезитилен).

3. Используя данные о плотности относительно воздуха, мы можем определить относительные молекулярные массы для каждого изомера углеводорода. Плотность относительно воздуха (d) равна отношению плотности данного газа к плотности воздуха при одинаковых условиях температуры и давления. В данном случае, плотность углеводорода составляет 2,97, что означает, что углеводород легче воздуха.

4. Окончательно, переименуем каждый изомер согласно рациональной и систематической номенклатуре:

- Н-гексан (Изомер 1) - ациклический углеводород.

- Пентан (Изомер 2) - ациклический углеводород.

- Терт-бутан (Изомер 3) - ациклический углеводород.

- Циклогексан (Изомер 4) - циклический углеводород.

- Гексаметилциклотриацетилен (Изомер 5) - циклический углеводород.

- Переименуем каждый изомер согласно рациональной и систематической номенклатуре:

- Изомер 1 (Н-гексан) - 2,2,3,3-тетраметилбутан.

- Изомер 2 (Пентан) - 2-метилбутан.

- Изомер 3 (Терт-бутан) - 2-метилпропан.

- Изомер 4 (Циклогексан) - гексанциклопентан.

- Изомер 5 (Гексаметилциклотриацетилен) - 1,2,3,4,5,6-гексаметилбензол.

Таким образом, мы перечислили структурные формулы и переименовали каждый изомер углеводорода в соответствии с рациональной и систематической номенклатурой.