Đồng phân khiến anh Chí say mèm nhưng Xe chạy vèo vèo

1. Đồng phân trong món trứng

1.1. Bé tập nấu ăn

Với cùng các nguyên Trứng gà-Dầu ăn-Hành lá-Nước mắm; ít nhất bé làm được hai món sau:

1. Món trứng chiên: Đun sôi dầu ⇒ Tráng trứng với hành lá ⇒ Chan nước mắm vào ⇒ Ăn với cơm ngon lắm.
2. Món trứng hấp: Trộn đều Trứng với Dầu, Hành là và Nước mắm ⇒ Hấp cách thủy ⇒ Ăn với cơm ngon ơi là ngon!

Vậy cùng nguyên liệu; nhưng có đến 2 món trứng khác nhau (có tính chất khác nhau).

1.2. Bé ăn sau khi nấu

Bây giờ mình có Nước ngọt-Trứng chiên-Trái cây. Bé có thể ăn theo 1 trong 6 cách, với thứ tự ăn khác nhau như sau:

1. Nước ngọt ⇒ Trứng chiên ⇒ Trái cây
2. Trái cây ⇒ Trứng chiên ⇒ Nước ngọt
3. Trứng chiên ⇒ Trái cây ⇒ Nước ngọt
4. Nước ngọt ⇒ Trái cây ⇒ Trứng chiên
5. Trái cây ⇒ Nước ngọt ⇒ Trứng chiên
6. Trứng chiên ⇒ Nước ngọt ⇒ Trái cây

Vậy cùng 3 món ăn; nhưng có đến 6 cách ăn khác nhau.

1.3. Ăn xong bé vui rong chơi với Toán

Bây giờ mình có ba con số là 1, 2, 3. Các bé có thể tạo thành số có 3 chữ số chứa đồng thời số 1, 2, 3 như sau:

• 2-1-3
• 3-1-2
• 1-2-3
• 3-2-1
• 1-3-2
• 2-3-1

Vậy cùng 3 con số; nhưng có đến 6 bộ số khác nhau (chứa đồng thời 3 số).

Cũng vậy, bé hãy xem đồng phân trong môn Hóa yêu dấu dưới đây!

---

2. Đồng phân trong Hóa hữu cơ

2.1. Đồng phân bao gồm chữ Đồng (cùng) và Phân (công thức phân tử).

Vậy chất đồng phân là những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử. Nguyên nhân khi có sự thay đổi về

• thứ tự liên kết
• loại liên kết
• vị trí (nhóm) nguyên tử khác nhau trong không gian

2.2. Ví dụ với cùng CTPT C₂H₆O; nếu thứ tự liên kết thay đổi,

mình sẽ có 2 chất khác nhau như sau:

• CH₃ – CH₂ – OH (ethanol)
• CH₃ – O – CH₃ (dimethyl ether)

2.3. Ví dụ với cùng CTPT C₄H₆; nếu loại liên kết thay đổi,

mình có 2 chất khác nhau hay gặp sau:

• CH₂ = CH – CH = CH₂ (buta-1,3-diene)
• CH ≡ C – CH₂ – CH₃ (but-1-yne)

2.4. Ví dụ với CH₃-CH=CH-CH₃ (but-2-ene); nếu thay đổi vị trí không gian

của (nhóm) nguyên tử, mình có hai chất sau (nếu bé thấy khó thì đừng lo lắng nha, nhìn riết rồi quen thôi à!):

🚐 Để dễ hiểu, mình nói:

• ở đồng phân cis, hai nguyên tử -H (hoặc 2 nhóm -CH₃) ở cùng phía so với liên kết đôi C=C
• ở đồng phân trans, hai nguyên tử -H (hoặc 2 nhóm -CH₃) ở trái phía so với liên kết đôi C=C

🚀 Nhưng tổng quát hơn, phải nói mạch carbon chính cùng hay trái phía. Bé hãy tiếp tục ngắm hình dưới đây (mạch carbon chính là đường đứt đoạn màu đỏ chét nha):

Người ta qui ước mạch carbon chính và đánh số thứ tự như trên. Từ đó mình nói:

• đồng phân cis khi mạch carbon chính ở cùng phía so với liên kết đôi C=C
• đồng phân trans khi mạch carbon chính ở trái phía so với liên kết đôi C=C

🤷‍♂️ Có lẽ mình cũng nên xem mô hình phân tử rỗng như dưới đây để tưởng tượng dễ hơn nha:

2.5. Các chất đồng phân là những chất hoàn toàn khác nhau;

do vậy tính chất vật lý, hóa học, sinh học cũng khác nhau (1 vài tính chất hóa học chung có thể giống nhau). Ví dụ với 2 chất đồng phân C₂H₆O ở trên; thì

• CH₃-CH₂-OH (ethanol) là chất lỏng; dung dịch ethanol trong nước (gọi là rượu) được anh Chí phèo uống nhiều, nó khiến anh say bí tỉ và quên hết sự đời,
• trong khi CH₃-O-CH₃ (dimethyl ether, còn gọi là DME) là chất khí. DME đang được nghiên cứu làm nhiên liệu thay thế dầu diesel. DME không độc hại, không gây ung thư và thân thiện với môi trường (khí thải không gây hiệu ứng nhà kính). Đọc để biết nhiều hơn về DME tại đây. Oberon Fuels cũng đã trình diễn xe tải Mack chạy bằng DME vào năm 2017.

---

3. Chia 2 loại đồng phân theo SGK 2023

Loại 1: Đồng phân CẤU TẠO (vẽ trên mặt giấy), chia tiếp thành

1. Đồng phân mạch carbon 🐠
2. Đồng phân loại nhóm chức 🐞
3. Đồng phân vị trí nhóm chức 🐝

🐠 Ví dụ với cùng CTPT C₄H₁₀, mình có 2 phân tử đồng phân mạch carbon – gồm 1 mạch thẳng, 1 mạch có nhánh. Hãy cùng xem nào.

🐞 Ví dụ với cùng CTPT C₂H₆O, mình có 2 phân tử đồng phân nhóm chức – gồm1 phân tử có chức ancol (-OH), 1 phân tử có chức ether (-O-). Hãy cùng xem nào.

• Ancol là CH₃-CH₂-OH, Chí phèo uống dung dịch chất này nè.
• Ether là CH₃-O-CH₃, Xe chạy được bằng nhiên liệu này (thay vì dùng dầu diesel).

🐝 Ví dụ với cùng CTPT C₃H₈O, mình có 2 phân tử đồng phân vị trí nhóm chức ancol. Hãy cùng xem nào

Cùng 1 dạng mạch carbon thẳng; nhưng nhóm chức -OH gắn ở 2 vị trí khác nhau (vị trí carbon số 1 và vị trí carbon số 2).

Loại 2: Đồng phân LẬP THỂ (trong không gian), khó nói lắm

Trong chương trình Hóa 11, mình chỉ gặp đồng phân cis-, trans- như trên; còn những loại đồng phân lập thể khác nữa cơ (học chuyên ngành Hóa ở Đại học mới gặp, thật sự khó lắm!).

Vậy nếu vẫn chưa hiểu, bé vui lòng đọc lại phần đồng phân cis- trans- ở trên nha.

---

4. Liên kết nhanh

Đọc thêm các bài viết của Hóa lớp 11 tại đây.

Viết bởi Đỗ Trọng Toan từ W3chem.com

Mình là người tự thực hiện toàn bộ dự án này – bao gồm xây dựng trang web, viết nội dung, tìm tài liệu tham khảo, trả lời câu hỏi bạn gởi về. Vui lòng xem xét QUYÊN GÓP để hỗ trợ W3chem CHỈ BẰNG CÁCH CHIA SẺ BÀI VIẾT NÀY LÊN MẠNG XÃ HỘI; bởi vì trong tương lai, bạn sẽ cho mình nhiều thời gian để làm việc trên W3chem, cũng có nghĩa bạn nhận thêm nhiều nội dung mới nhanh hơn tại đây.😍 🥰 😘

Mình cảm ơn bạn rất nhiều ⤵