학문
크실렌의 이성체 개수가 궁금합니다
육각형 모양의 벤젠고리에 H와 CH3가 결합하여 만들어진 크실렌의 이성체 개수가 궁금합니다. 이를 순열을 이용해서 구할 수 있나요?
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
크실렌은 벤젠 고리에 메틸기인 CH3 2개가 결합해 있는 방향족 탄화수소입니다.
이 때, 메틸기 2개가 결합할 수 있는 위치에 따라 크실렌은 3가지 이성질체가 될 수 있으며 오르토크실렌, 메타크실렌, 파라크실렌으로 불립니다.
그리고 이 문제를 순열로 풀 수 있습니다. 벤젠 고리는 6개의 탄소 원자로 이루어져 있으며, 각 탄소 원자는 서로 다른 위치에 있습니다. 따라서 2개의 메틸기를 6개의 위치 중 어디에 놓을지 결정하는 것은 순열 문제인 것이죠. 그러나 이 경우에는 메틸기들이 동일하기 때문에 위치를 바꾸어도 동일한 분자가 되기에 조합으로 접근해야 합니다.
즉, 벤젠 고리에서 2개의 위치를 선택하는 방법은 6개 중에서 2개를 선택하는 조합이므로, 이는 6C2로 계산할 수 있죠. 그러나 이 계산은 모든 가능한 조합을 포함하기 때문에같은 분자로 간주되는 경우를 제외해야 합니다. 즉, 메틸기들이 서로 인접한 경우 오르토크실렌, 한 개의 탄소 원자가 사이에 있는 경우 메타크실렌, 두 개의 탄소 원자가 사이에 있는 경우 파라크실렌의 세 가지 경우만 고려하면 되는 것입니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.
크실렌의 화학식은 C6H4(CH3)2 입니다. 벤젠고리에 메틸기 2개가 결합하고 있는 구조로, o-크실렌·m-크실렌·p-크실렌의 3종의 이성질체가 있습니다.