Пентан (C₅H₁₂) является алканом с линейной цепью из пяти углеродных атомов. Изомеры пентана – это соединения с той же молекулярной формулой, но с разной структурой. В случае углеводородов изомеры могут отличаться в расположении атомов углерода в цепи.
Рассмотрим перечисленные вещества:
1) 2-метилбутан (изопентан) – это разветвленный изомер пентана, где главная цепь состоит из четырех углеродов (бутан), и один метильный заместитель находится на втором углероде. Это изомер пентана.
2) 2-метилпропан (изобутан) – это соединение с формулой C₄H₁₀, а не C₅H₁₂, поэтому это не изомер пентана.
3) 2,2-диметилпропан (неопентан) – это разветвленный изомер пентана с основной трехуглеродной цепью (пропан) и двумя метильными группами на втором углероде. Это изомер пентана.
4) 2-этилпропан – теоретически могло бы быть изомером, но такой структуры не существует для C₅H₁₂. Правильное структурное название для пятиуглеродной цепи с одним разветвлением – это 2-метилбутан.
5) 2,3-диметилпропан – такое соединение не может существовать, так как пропан имеет только три углерода, и невозможно расположить два метильных заместителя на второй и третьей позиции.
Таким образом, изомерами пентана являются:
- 2-метилбутан (изопентан)
- 2,2-диметилпропан (неопентан)
Остальные перечисленные соединения либо не подходят по молекулярной формуле, либо не являются корректными химическими структурами.