Question

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，其數(shù)目分別用n₁、n₂、n₃、n₄表示。例如：在分子中，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)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_____________。

Answer 1

（1）3n₁+2n₂+n₃

(2)n₃+2n₄+2

(3)CH₃CH₂—CH（CH₃）—C（CH₃）₃或（CH₃）₂CH—CH₂—C（CH₃）₃或（CH₃）₂CH—C（CH₃）₂—CH₂CH₃

解析：（1）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。

（2）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C_nH₂n+2可知，氫原子的總數(shù)為n₀=2n+2=2(n₁+n₂+n₃+n₄)+2；又根據(jù)伯、仲、叔、季碳原子上氫原子數(shù)可以得出氫原子總數(shù)為n₀=3n₁+2n₂+n₃。根據(jù)氫原子的總數(shù)相等，由此建立等式2（n₁+n₂+n₃+n₄）+2=3n₁+2n₂+n₃，則n₁=n₃+2n₄+2。

（3）該烷烴分子中有仲、叔、季碳原子各一個，則可以寫出CH₃CH₂—CH（CH₃）—C（CH₃）₃、（CH₃）₂CH—CH₂—C（CH₃）₃、（CH₃）₂CH—C（CH₃）₂—CH₂CH₃。