8.在烷烃分子的基团:-CH3、-CH2-、
中的碳原子分别称为伯、仲、叔、季碳原子;数目分别用n1、n2、n3、n4表示。如
分子中n1=4、n2=1、n3=2、n4=0。试根据不同烷烃的组成和结构,分析出烷烃(除甲烷外)中各原子数的关系。
(1)若烷烃分子中氢原子数为A,A与n1、n2、n3、n4的关系是:
A=_______________,或A=________________。
(2)若分子中n2=n3=n4=1,则该分子的结构简式可能是:____________________________。
(3)四种碳原子数之间的关系是:n1=_____________________________________________。
解析:本题主要考查烷烃的结构特点和通式以及灵活分析能力。关键抓住碳原子能形成四个共价键并结合烷烃通式即可解答。
(1)-CH3必含有3个氢原子,-CH2-含2个氢原子,
含一个氢原子,而
不含氢原子,所以A=3n1+2n2+n3。变换思维方式可根据烷烃的通式为CnH2n+2来分析:碳原子总数为(n1+n2+n3+n4),故氢原子数必然为2(n1+n2+n3+n4)+2。
(2)分子中各含1个-CH2-、
,端基不足的价键由-CH3补足即可。有三种可能的结构,见答案。
(3)-CH2-可插入碳链中间,可多可少;
须用一个-CH3封闭一端也可插入碳链中间,故每有一个
就有一个-CH3;同理每有一个
就有两个-CH3;再加上链烃两端的2个-CH3,共有(n3+2n4+2)。
答案:(1)3n1+2n2+n3 2(n1+n2+n3+n4)+2

(3)n3+2n4+2