Escreva as fórmulas estruturais de todos os possíveis isômeros constitucionais que possuem as seguintes fórmulas moleculares:
\mathrm{C}_{2} \mathrm{H}_{3} \mathrm{Cl}_{3}

Passo 1

O enunciado pede todas as fórmulas estruturais dos isômeros constitucionais cuja fórmula molecular é \mathrm{C_{2}H_{3}Cl_{3}}. O conteúdo envolvido é química orgânica de alcanos substituídos: vamos imaginar o etano saturado \mathrm{C_{2}H_{6}} e substituir três hidrogênios por três cloros, de todas as maneiras possíveis sobre os dois carbonos.

Passo 2

Sejam n_1 e n_2 o número de átomos de Cl ligados ao carbono 1 e ao carbono 2, respectivamente. Temos
n_1 + n_2 = 3,
e em cada carbono o número de hidrogênios restantes é h_i = 4 - (1 + n_i) = 3 - n_i, o que garante sempre \sum h_i = 3. As soluções inteiras não-negativas de n_1+n_2=3 são
(n_1,n_2)=(3,0),\,(2,1),\,(1,2),\,(0,3).
Porém, devido à simetria da cadeia \mathrm{C–C}, (3,0) e (0,3) representam o mesmo isômero, restando três isômeros distintos.

Passo 3

Para (n_1,n_2)=(3,0) temos o isômero em que um carbono carrega todos os três cloros e o outro nenhum. A fórmula condensada é \mathrm{Cl_{3}C-CH_{3}} que se chama 1,1,1‐tricloroetano.

Passo 4

Para (n_1,n_2)=(2,1) o carbono 1 leva dois Cl e o carbono 2 leva um Cl. A fórmula condensada fica \mathrm{Cl_{2}CH-CH_{2}Cl} que corresponde ao 1,1,2‐tricloroetano.

Passo 5

Para (n_1,n_2)=(1,2) o carbono 1 leva um Cl e o carbono 2 leva dois Cl. A fórmula condensada é \mathrm{CH_{2}Cl-CHCl_{2}} que é o 1,2,2‐tricloroetano.

Resposta

\mathrm{Cl_{3}C-CH_{3}} \mathrm{Cl_{2}CH-CH_{2}Cl} \mathrm{CH_{2}Cl-CHCl_{2}}

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