Допустим, у нас есть бензол. И у него некоторое количество заместителей. В зависимости от количества заместителей и от того, какие они (одинаковые или разные) количество изомеров может быть разным. Мне нужно вывести какую-то закономерность, для того чтобы можно было точно посчитать КОЛИЧЕСТВО изомеров, при этом не рисуя формулы, т. к. в них легко ошибиться.
Приведу примеры
1. Бензольное кольцо с двумя заместителями (одинаковыми - ХХ или разными - ХУ) имеет 3 возможных изомера (о-,м-,п-)
2. Если бензольное кольцо имеет 3 одинаковых заместителя (ХХХ) - изомеров тоже 3
Если заместителей ХХУ - то уже 6 изомеров
3. Вопрос: сколько изомеров будет в таких случаях: ХYZ; ХХХУ ?
Главное не ответ, а механизм решения!
ВУЗы и колледжи
Помогите составить алгоритм решения задач по химии на изомеры
Когда вы только задали этот вопрос я сразу попытался вывести общую форумулу (для любого кочилества заместитетелей, среди которых часть одинаковые, часть разные) и запутался.
Сейчас я же не буду пытаться выводить уж совсем строгую формулу, а просто расскажу как считать.
Пусть есть исомеры XYZ, тогда. Сначала закроем глаза на то что они все разные. И положим что они все одинаковые. Есть 3 способоа (1-3-5, 1-2-4 1-2-3)
Очевидно, что все изомеры XYZ разделяются на 3 категории (1-3-5, 1-2-4 1-2-3)
Далее. В первой из них (1-3-5) - количество изомеров равно одному (ибо положения 1-3-5 симметричны и переводятся друг в друга поворотом вокруг своей оси)
Во втором случае 1-2-4 все три положения принципиально различны (одно (4) отдельно отстоит, одно (2) отстоит от положения 4 на одну позицию и последнее - на 2). В итоге в этом случает 6 вариантов (если есть знания по комбинаторике, то сразу понятно, то это 6!=1*2*3), если нет, то объясним так: в позицию 4 (обособленную) можно поставить либо X, либо Y, либо Z - все эти изомеры делятся на 3 категории (с иксом игриком и зэтом в положении 4). Оставшиеся 2 радикала можно разместить (в каждом случае) двумя способами по позициям 1 и 2. Итого 6 1-2-4 изомеров.
И наконец исследуем изомеры типа 1-2-3. Позиции 1 и 3 симметричны и одинаковы - значит все зависит от того кто стаит посеридине - в позиции 2. И таких вариантов 3 соответственно.
Итого 1+6+3=10 изомеров.
-----------------------------------------------
Пример ХХХУ.
Тут можно начитнать плясать от ХХХХ, но лучше начать от ХХХ.
Вот. ХХХ как мы помним 3
1-2-3
1-2-4
1-3-5
Свободные места в них соответственно
в1-3-5 2-3-4
в1-2-4 3-5-6
в1-2-3 4-5-6
Теперь будем думать сколькими способами в каждый изомер ХХХ можно запихать У.
В случае 1-3-5 все места 4-5-6 эквивалентны. 1 способ.
В случае 1-2-4 все места 3-5-6 принципиально разные и неэквивалентные. 3 способа.
В случае 1-2-3 место 5 другое, чем 6 и 4, а 6 и 4 одинаковые и эквивалентные 2 способа. (У на 5 и У на 6 или 4)
Итого 3+2+1=6 изомеров.
----------------------------
Вот. В каждом случае я могу придумать какие-то такие пляски от известного случая, но они всегда будут с нехилым перебором. Можно провести и навести общую теорию, но она будет сильно не простая. Если она вам зачем-то нужна, то напишите мне вместе сочиним, но сильно решать подобные задачи проще не станет.
Или если все равно непонятно, то тоже напишите мне или коментарий, я распишу.
PS И все таки непосредственно рисовать выстрее проще и надежнее. Лучше конечно сопровождать это все такого рода шаманством, как я написал, но все же все рисовать. Держите картинку.

Сейчас я же не буду пытаться выводить уж совсем строгую формулу, а просто расскажу как считать.
Пусть есть исомеры XYZ, тогда. Сначала закроем глаза на то что они все разные. И положим что они все одинаковые. Есть 3 способоа (1-3-5, 1-2-4 1-2-3)
Очевидно, что все изомеры XYZ разделяются на 3 категории (1-3-5, 1-2-4 1-2-3)
Далее. В первой из них (1-3-5) - количество изомеров равно одному (ибо положения 1-3-5 симметричны и переводятся друг в друга поворотом вокруг своей оси)
Во втором случае 1-2-4 все три положения принципиально различны (одно (4) отдельно отстоит, одно (2) отстоит от положения 4 на одну позицию и последнее - на 2). В итоге в этом случает 6 вариантов (если есть знания по комбинаторике, то сразу понятно, то это 6!=1*2*3), если нет, то объясним так: в позицию 4 (обособленную) можно поставить либо X, либо Y, либо Z - все эти изомеры делятся на 3 категории (с иксом игриком и зэтом в положении 4). Оставшиеся 2 радикала можно разместить (в каждом случае) двумя способами по позициям 1 и 2. Итого 6 1-2-4 изомеров.
И наконец исследуем изомеры типа 1-2-3. Позиции 1 и 3 симметричны и одинаковы - значит все зависит от того кто стаит посеридине - в позиции 2. И таких вариантов 3 соответственно.
Итого 1+6+3=10 изомеров.
-----------------------------------------------
Пример ХХХУ.
Тут можно начитнать плясать от ХХХХ, но лучше начать от ХХХ.
Вот. ХХХ как мы помним 3
1-2-3
1-2-4
1-3-5
Свободные места в них соответственно
в1-3-5 2-3-4
в1-2-4 3-5-6
в1-2-3 4-5-6
Теперь будем думать сколькими способами в каждый изомер ХХХ можно запихать У.
В случае 1-3-5 все места 4-5-6 эквивалентны. 1 способ.
В случае 1-2-4 все места 3-5-6 принципиально разные и неэквивалентные. 3 способа.
В случае 1-2-3 место 5 другое, чем 6 и 4, а 6 и 4 одинаковые и эквивалентные 2 способа. (У на 5 и У на 6 или 4)
Итого 3+2+1=6 изомеров.
----------------------------
Вот. В каждом случае я могу придумать какие-то такие пляски от известного случая, но они всегда будут с нехилым перебором. Можно провести и навести общую теорию, но она будет сильно не простая. Если она вам зачем-то нужна, то напишите мне вместе сочиним, но сильно решать подобные задачи проще не станет.
Или если все равно непонятно, то тоже напишите мне или коментарий, я распишу.
PS И все таки непосредственно рисовать выстрее проще и надежнее. Лучше конечно сопровождать это все такого рода шаманством, как я написал, но все же все рисовать. Держите картинку.

А что за заместители? Только алкильные?
Tigran Petrosyan
это не важно, по условию задачи все изомеры должны иметь в составе бензольное кольцо
После всего что вы написали еще ждете помощи? по-моему вы и так неплохо справитесь)) ) а если честно.. . то мне было бы легче считаь схематично, по формулам)))
Tigran Petrosyan
попробуете посчитать?
Похожие вопросы
- Помогите, пожалуйста, с решением задачи по химии!
- Помогите с точным решением задачи Коши для уравнение
- Помогите, пожалуйста, с решением задач по финансовому менеджменту!!!
- Помогите составить алгоритм. Вводится последовательность из М чисел. Найти два наибольших числа и их порядковые номера.
- Помогите пожалуйстас с решением задачи по эконометрике, очень нужно, срочно. Заранее спасибо!!!
- Помогите с логистикой решения задач вроде решаю но чёт не понятно не чё. правильно или нет. кто знает как решать?
- Задача по генетике. Подскажите, пожалуйста, решение или хотя бы принци или алгоритм решения подобных задач на потомство.
- Помогите пожалуйста с задачей по химии!!!!
- помогите решить задачи по химии (с решениями).
- Помогите с задачей по химии! )