Têm a mesma fórmula molecular C5H10:
(a) n-pentano e metilciclobutano.
(b) penteno-1 e ciclopentano.
© pentino-2 e ciclopenteno.
(d) 2-metilbutano e dimetilciclopropano.
(e) 2,2-dimetilpropano e etilciclopropano.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício que lista várias opções de compostos com a mesma fórmula molecular, C₅H₁₀. A questão pede para identificar quais dessas opções são isômeros entre si. Para resolver isso, vamos precisar entender o que são isômeros estruturais e como identificar compostos que têm a mesma fórmula molecular, mas estruturas diferentes.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que são isômeros estruturais. Isômeros são compostos que têm a mesma fórmula molecular, ou seja, a mesma quantidade de átomos de cada elemento, mas diferem na disposição desses átomos no espaço. Existem diferentes tipos de isomeria, mas aqui estamos focando na isomeria estrutural.

Passo 3

Agora, vamos analisar cada opção listada na questão para verificar se os compostos apresentados são realmente isômeros entre si, ou seja, se possuem a mesma fórmula molecular (C₅H₁₀) mas estruturas diferentes.

Passo 4

Opção (a): n-pentano e metilciclobutano
  • n-pentano: Fórmula molecular é C₅H₁₂. Já estamos buscando C₅H₁₀, então essa opção não serve.
  • metilciclobutano: Fórmula correta é C₅H₁₀.
Como n-pentano tem fórmula diferente, essa opção está incorreta.

Passo 5

Opção (b): penteno-1 e ciclopentano
  • penteno-1 (pent-1-eno): É um alceno de cadeia aberta com uma dupla ligação, fórmula C₅H₁₀.
  • ciclopentano: É um cicloalcano com fórmula C₅H₁₀.
Ambos têm a mesma fórmula molecular e estruturas diferentes (um é de cadeia aberta com dupla ligação e o outro é um cicloalcano). Então, são isômeros estruturais.

Passo 6

Opção ©: pentino-2 e ciclopenteno
  • pentino-2 (pent-2-ino): É um alcino com fórmula C₅H₇, não C₅H₁₀.
  • ciclopenteno: É um cicloalceno com fórmula C₅H₈.
As fórmulas não correspondem a C₅H₁₀, então essa opção está errada.

Passo 7

Opção (d): 2-metilbutano e dimetilciclopropano
  • 2-metilbutano: Fórmula C₅H₁₂, não C₅H₁₀.
  • dimetilciclopropano: Fórmula C₅H₁₀.
Como um dos compostos não corresponde à fórmula C₅H₁₀, essa opção está errada.

Passo 8

Opção (e): 2,2-dimetilpropano e etilciclopropano
  • 2,2-dimetilpropano: Também conhecido como neopentano, tem fórmula C₅H₁₂.
  • etilciclopropano: Fórmula C₅H₁₀.
Novamente, como um dos compostos não corresponde à fórmula C₅H₁₀, essa opção está incorreta.

Resposta

A opção correta é a (b) penteno-1 e ciclopentano. Ambos os compostos têm a mesma fórmula molecular C₅H₁₀, mas apresentam estruturas diferentes, sendo isômeros estruturais.

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