Formulación y nomenclatura orgánica

a) Ácido butanoico — sí corresponde.

Ácido carboxílico de cuatro carbonos, con el grupo $-\text{COOH}$ en un extremo:$$\text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{COOH}$$Átomos: C $= 4$; H $= 3 + 2 + 2 + 1 = 8$; O $= 2$. Fórmula molecular: $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2$. ✔

b) Butanodial — no corresponde.

Cadena de cuatro carbonos con un grupo aldehído $-\text{CHO}$ en cada extremo:$$\text{OHC}\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{CHO}$$Átomos: C $= 4$; H $= 1 + 2 + 2 + 1 = 6$; O $= 2$. Fórmula molecular: $\text{C}_4\text{H}_6\text{O}_2$. ✘

Tiene dos dobles enlaces $\text{C}\!=\!\text{O}$ (dos insaturaciones), dos hidrógenos menos que la fórmula pedida.

c) Propanoato de metilo — sí corresponde.

Éster formado por el ácido propanoico (la parte $\text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{COO}-$) y el metanol (la parte $-\text{CH}_3$):$$\text{CH}_3\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{COO}\!-\!\text{CH}_3$$Átomos: C $= 1 + 1 + 1 + 1 = 4$; H $= 3 + 2 + 3 = 8$; O $= 2$. Fórmula molecular: $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2$. ✔

d) Ácido metilpropanoico — sí corresponde.

Ácido propanoico con un metilo en el carbono 2 (el único posible: en el C3 alargaría la cadena y sería el ácido butanoico; por eso no hace falta el localizador, aunque también es correcto «ácido 2-metilpropanoico»):$$\text{CH}_3\!-\!\text{CH(CH}_3)\!-\!\text{COOH}$$Átomos: C $= 1 + 1 + 1 + 1 = 4$; H $= 3 + 1 + 3 + 1 = 8$; O $= 2$. Fórmula molecular: $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2$. ✔

Conclusión. Corresponden a $\text{C}_4\text{H}_8\text{O}_2$ el ácido butanoico, el propanoato de metilo y el ácido metilpropanoico: los tres son isómeros entre sí. El ácido butanoico y el metilpropanoico son isómeros de cadena (mismo grupo funcional, distinto esqueleto), y cualquiera de los dos ácidos con el éster son isómeros de función. El butanodial no lo es.