Сопоставьте число σ-связей, находящихся в различных молекулах алканов. Предложите формулу, по которой можно вычислить число σ-связей в молекуле алкана, содержащего n атомов углерода.

Алканы — это предельные углеводороды, в молекулах которых все атомы углерода соединены между собой одинарными связями. Каждая одинарная ковалентная связь является σ-связью (сигма-связью).

Общая формула алканов:

Чтобы определить число σ-связей в молекуле алкана, необходимо учесть два вида связей:

1. Связи C–C (углерод–углерод). В молекуле алкана с n атомами углерода имеется $n-1$ таких связей.

2. Связи C–H (углерод–водород). Число этих связей равно числу атомов водорода, то есть $2n+2$.

Сложим количество всех связей:

После упрощения получаем:

Проверим формулу на примерах:

Вывод: при увеличении числа атомов углерода на один число σ-связей в молекуле алкана увеличивается на три. Следовательно, для любого алкана, содержащего n атомов углерода, число σ-связей вычисляется по формуле: