Определить молекулярную формулу алкана, если его относительная молекулярная масса равна 100. Составить 2 гомолога и изомера, дать им название.

Алканы — это углеводороды, молекулы которых состоят только из углерода (C) и водорода (H) с одинарными связями между атомами углерода. Молекулярная формула алкана соответствует общей формуле CₙH₂ₙ₊₂, где n — количество атомов углерода.

1. Определение молекулярной формулы:
   Относительная молекулярная масса алкана равна 100. Рассмотрим молекулярную формулу CₙH₂ₙ₊₂ и подсчитаем молекулярную массу:

   $$M = 12n + 2n + 2 = 14n + 2.$$

   Мы знаем, что M = 100. Подставляем это значение:

   $$14n + 2 = 100.$$

   Решаем относительно n:

   $$14n = 98 \quad \Rightarrow \quad n = 7.$$

   Таким образом, молекулярная формула алкана — C₇H₁₆.

2. Гомологи и изомеры:
   Теперь рассмотрим два гомолога и изомера этого алкана.

   • Гомолог 1:
     Один из возможных гомологов — это октан (C₈H₁₈), который имеет на один атом углерода больше, чем исходный алкан (C₇H₁₆). Октан является алканом с 8 атомами углерода.

   • Гомолог 2:
     Другой гомолог — это гептан (C₇H₁₆), который является непосредственно нашим исходным алканом.

   Изомеры:
   У алкана C₇H₁₆ могут быть несколько изомеров, так как возможны различные структуры молекул с одинаковым составом, но различной конфигурацией. Рассмотрим два изомера:

   • Изомер 1: Н-гептан (нормальный гептан):
     Это линейная молекула, где все 7 атомов углерода соединены в одну цепь.

   • Изомер 2: Изогептан (3-метилгексан):
     В этом изомере молекула имеет разветвление, и на третий атом углерода основного углеродного скелета прикреплен метильный (CH₃) радикал.

Итак, молекулярная формула алкана, если его относительная молекулярная масса равна 100, — это C₇H₁₆. Два гомолога этого вещества: октан (C₈H₁₈) и гептан (C₇H₁₆). Два изомера гептана: нормальный гептан и 3-метилгексан.