Dentre os grupos de compostos abaixo, indique quais são isômeros. Desenhe as estruturas dos compostos.
ciclopentano, neopentano, 2,2-dimetilpentano, 2,2,3-trimetilbutano

Passo 1

O exercício pede para identificarmos, entre os quatro compostos dados, quais têm a mesma fórmula molecular e portanto são isômeros constitucionais, e desenhar suas estruturas. O conteúdo envolvido é isomeria constitucional: compostos que têm fórmula molecular idêntica, mas conectividade diferente.

Passo 2

Vamos obter a fórmula molecular de cada composto:
– Ciclopentano: é um anel de cinco carbonos, cada carbono ligado a dois hidrogênios.
\text{Fórmula: }C_5H_{10}ó
– Neopentano (2,2-dimetilpropano): cadeia principal de três carbonos com dois metil no carbono central.
\text{Fórmula: }C_5H_{12}ó
– 2,2-Dimetilpentano: cadeia principal de cinco carbonos com dois metil no carbono 2.
\text{Fórmula: }C_7H_{16}ó
– 2,2,3-Trimetilbutano: cadeia principal de quatro carbonos com dois metil no C 2 e um metil no C 3.
\text{Fórmula: }C_7H_{16}ó

Passo 3

Comparando as fórmulas:
– Ciclopentano C_5H_{10} e neopentano C_5H_{12} são diferentes entre si e também diferentes das demais.
– 2,2-Dimetilpentano e 2,2,3-trimetilbutano têm ambas a fórmula C_7H_{16}. Logo, estes dois são isômeros constitucionais.

Passo 4

Desenho das estruturas (mostrando a conectividade de cada átomo de carbono): \text{2,2-Dimetilpentano:} CH_3 - C\bigl(CH_3\bigr)_2 - CH_2 - CH_2 - CH_3 \text{2,2,3-Trimetilbutano:} CH_3 - C\bigl(CH_3\bigr)_2 - C\bigl(CH_3\bigr) - CH_3
Para referência, as estruturas dos outros dois são:
\text{Ciclopentano: } \bigl(CH_2\bigr)_5\text{ em anel}
\text{Neopentano: } C\bigl(CH_3\bigr)_4

Resposta

Os isômeros constitucionais são 2,2-dimetilpentano e 2,2,3-trimetilbutano.

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