Alkenlere H2 katılması (Doyurma) Test 2

Bir organik bileşiğe H₂ katılarak C₅H₁₂ bileşiği elde ediliyor. Başlangıç bileşiğinin 0,2 molü 8,8 gram ise başlangıç bileşiği ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur?

A) 2-metilbüten'dir
B) Molekül formülü C₅H₁₀'dur
C) 3 dallanma izomeri vardır
D) Doymuş bir bileşiktir

Bu soruyu adım adım çözerek başlangıç bileşiği hakkında doğru bilgiyi bulalım.

• Adım 1: Ürünün Analizi ve Başlangıç Bileşiğinin Karbon Sayısının Belirlenmesi

  Soruda, bir organik bileşiğe $H_2$ katılarak $C_5H_{12}$ bileşiğinin elde edildiği belirtiliyor. $C_5H_{12}$ bir alkandır ve 5 karbon atomu içerir. Hidrojen katılması (hidrojenasyon) reaksiyonlarında karbon iskeleti değişmez, sadece doymamış bağlar doyurulur. Bu nedenle, başlangıç bileşiğinin de 5 karbon atomu içermesi gerekir.

• Adım 2: Hidrojen Katılması Reaksiyonundan Başlangıç Bileşiğinin Hidrojen Sayısının Belirlenmesi

  $C_5H_{12}$ genel formülü $C_nH_{2n+2}$ olan bir alkandır. Bu, bileşiğin tamamen doymuş olduğu anlamına gelir. Başlangıç bileşiği $H_2$ katılmasıyla doymuş hale geldiğine göre, başlangıç bileşiği doymamış bir bileşiktir (alken, alkin veya sikloalken gibi). En yaygın hidrojen katılması reaksiyonu, bir alkenin bir molekül $H_2$ ile reaksiyona girerek bir alkan oluşturmasıdır:

  $C_nH_{2n} \text{ (alken)} + H_2 \rightarrow C_nH_{2n+2} \text{ (alkan)}$

  Ürünümüz $C_5H_{12}$ olduğuna göre, başlangıç bileşiği 5 karbonlu bir alken olmalıdır. Yani, başlangıç bileşiğinin molekül formülü $C_5H_{12-2} = C_5H_{10}$ olmalıdır.

• Adım 3: Seçeneklerin Değerlendirilmesi

  Başlangıç bileşiğinin molekül formülünü $C_5H_{10}$ olarak belirledik. Şimdi seçenekleri bu bilgiye göre inceleyelim:

  • A) 2-metilbüten'dir: 2-metilbüten, $C_5H_{10}$ molekül formülüne sahip bir alken izomeridir. Ancak, başlangıç bileşiğinin spesifik olarak bu izomer olduğunu kesin olarak söyleyemeyiz. Pent-1-en, pent-2-en veya diğer izomerler de olabilir. Bu nedenle bu seçenek kesinlikle doğru değildir.
  • B) Molekül formülü $C_5H_{10}$'dur: Yaptığımız analiz sonucunda başlangıç bileşiğinin molekül formülünün $C_5H_{10}$ olduğunu belirledik. Bu ifade doğrudur.
  • C) 3 dallanma izomeri vardır: $C_5H_{10}$ molekül formülüne sahip alkenlerin dallanmış izomerleri şunlardır: 2-metilbüt-1-en, 3-metilbüt-1-en ve 2-metilbüt-2-en. Gerçekten de 3 tane dallanmış alken izomeri vardır. Bu ifade $C_5H_{10}$ alkenleri için doğru bir bilgidir. Ancak, B seçeneği bileşiğin doğrudan molekül formülünü verdiği için daha temel ve doğrudan bir cevaptır. Soruda "başlangıç bileşiği ile ilgili aşağıdakilerden hangisi doğrudur" ifadesi, bileşiğin en temel özelliğini sormaktadır.
  • D) Doymuş bir bileşiktir: Başlangıç bileşiği $H_2$ katılmasıyla doymuş hale geldiğine göre, kendisi doymamış bir bileşiktir. Bu nedenle bu ifade yanlıştır.

Başlangıç bileşiğinin molekül formülünü doğrudan belirlediğimiz için, en doğru ve temel bilgi B seçeneğinde verilmiştir.

Cevap B seçeneğidir.