Цис-транс изомерия (геометрическая изомерия) возникает в молекулах, содержащих двойную связь, при условии, что два атома углерода, связанных этой двойной связью, имеют по два различных заместителя.
Рассмотрим каждый из предложенных вариантов:
А) Этен (C2H4):
Этен — это простейший алкен, состоящий из двух атомов углерода, связанных двойной связью, и каждого атома углерода, связан с двумя атомами водорода. Поскольку оба атома углерода имеют одинаковые заместители (два водорода), цис-транс изомерия невозможна.
Б) Пентен-2 (C5H10):
Пентен-2 имеет следующую структуру: CH3-CH=CH-CH2-CH3. Двойная связь расположена между вторым и третьим атомами углерода. У второго атома углерода есть два разных заместителя (CH3 и H), как и у третьего атома углерода (CH2-CH3 и H). Следовательно, пентен-2 может существовать в виде цис и транс изомеров:
- Цис-изомер: заместители CH3 и CH2-CH3 расположены по одну сторону от двойной связи.
- Транс-изомер: заместители CH3 и CH2-CH3 расположены по разные стороны от двойной связи.
В) 2-метилпропан (изобутан, C4H10):
2-метилпропан — это алкан, который не содержит двойных связей. Его структура: (CH3)2CH-CH3. Поскольку в молекуле отсутствуют двойные связи, цис-транс изомерия невозможна.
Г) Пентен-1 (C5H10):
Пентен-1 имеет следующую структуру: CH2=CH-CH2-CH2-CH3. Двойная связь расположена между первым и вторым атомами углерода. У первого атома углерода есть два одинаковых заместителя (водороды), поэтому цис-транс изомерия невозможна.
Таким образом, цис-транс изомеры имеет только пентен-2. Ответ: Б) Пентен-2.