Đồng phân khiến anh Chí say mèm nhưng Xe chạy vèo vèo
Chàng trai soi gương, chợt thấy một chàng trai khác rất đẹp, đẹp hơn cả mình. Anh ấy và chàng trai sau gương là đồng phân… ???… !!!
Nội dung bài viết
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:
- Món trứng chiên: Đun sôi dầu ⇒ Tráng trứng với hành lá ⇒ Chan nước mắm vào ⇒ Ăn với cơm ngon lắm.
- 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:
- Nước ngọt ⇒ Trứng chiên ⇒ Trái cây
- Trái cây ⇒ Trứng chiên ⇒ Nước ngọt
- Trứng chiên ⇒ Trái cây ⇒ Nước ngọt
- Nước ngọt ⇒ Trái cây ⇒ Trứng chiên
- Trái cây ⇒ Nước ngọt ⇒ Trứng chiên
- 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
- Đồng phân mạch carbon 🐠
- Đồng phân loại nhóm chức 🐞
- 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.😍 🥰 😘
Dạ thầy, con có bài tập như sau nhưng khi giải xong thầy của con chữa thì con lại cảm thấy khó hiểu về định nghĩa đồng phân theo phân loại mạch C, nhóm chức, vị trí nhóm chức.
Đề bài như sau : Hãy nhóm các chất hữu cơ sau theo loại đồng phân cấu tạo.
(A) CH3–CH2–CH2–CH2– OH; (B) CH3–CH(CH3)–CH2–OH;
(C) CH3–O–CH2–CH2–CH3; (D) CH3–O–CH(CH3)2;
(E) CH3–CH(OH) –CH2–CH3; (F) CH3–C(CH3)OH–CH3;
(G) CH3–CH2–O–CH2–CH3.
Giải:
– Đồng phân mạch C: (A-B), (C-D)
– Đồng phân vị trí nhóm chức: ( A-E) , (B-F), (C-G)
bỏ qua đồng phân nhóm chức vì phần này con hiểu được
Nhưng tại vì sao (A-F), (B-E), (G-D) không phải là đồng phân vị trí nhóm chức và (E-D),
(G-F) không phải là đồng phân mạch carbon
Theo con biết được đồng phân mạch cacbon là có sự thay đổi về mạch C như : mạch không nhánh—-> mạch nhánh nhưng (E-D) cũng có sự khác nhau về mạch vì sao lại không thể xếp chúng vào đồng phân mạch cacbon
Vậy thì ngoài định nghĩa “đã thấy” thì có còn điều kiện gì để phân loại đồng phân không ạ.
Rất mong thầy phản hồi sớm ( vì con sắp thi học kì và đang vướng phần này ạ)
Con cảm ơn thầy nhiều.
Chào Minh Phước,
Chúc mừng em đã đạt mức bạn đọc rất thân thiết!. Câu hỏi của em tự động cập nhật ngay trên web luôn mà không cần T bấm nút thông qua, nên bây giờ khi tình cờ trả lời câu hỏi khác thì T mới thấy câu hỏi này. T xin lỗi vì trả lời trễ quá kì thi rồi😵💫. Rất cám ơn sự kiên nhẫn của em.
Đầu tiên mình chia ra hai nhóm chức
☎️👕Các phân tử cùng nhóm chức –OH (ancol) là
(A) CH3–CH2–CH2–CH2–OH, ancol bậc I
(B) CH3–CH(CH3)–CH2–OH, ancol bậc I
(E) CH3–CH(OH)–CH2–CH3, ancol bậc II
(F) CH3–C(CH3)OH–CH3, ancol bậc III
Sau này mình mới học về Bậc ancol, khi đó mới hiểu. Nhưng nếu chưa biết gì, mình thấy
**(A) (B) giống nhau chỗ Carbon mà –OH gắn vào ; cụ thể là –CH2-OH
**(E) và (F) thì khác nhau hoàn toàn: (E) là –CH(OH)– ; (F) là –C(CH3)OH–
☎️👕Các phân tử cùng nhóm chức –O– (ether) là
(C) CH3–O–CH2–CH2–CH3
(D) CH3–O–CH(CH3)2
(G) CH3–CH2–O–CH2–CH3
🤩😂Bây giờ🥰😍
▶Đồng phân MẠCH CARBON phải xét các chất:
**cùng loại nhóm chức; tức xét chỉ trong các chất đều là Ancol (A, B, E, F) hoặc chỉ trong các Ether (C, D, G).
**với ancol tiếp tục phải xét chỉ giữa các ancol cùng bậc.
Từ đó:
**(E-D) hoặc (G-F) không thể là đồng phân mạch carbon vì E, F là ancol trong khi D, G lại là ether.
**(A-B) là đồng phân mạch vì: đều là Ancol bậc I, mạch C khác nhau (thẳng và nhánh).
**(C-D) là đồng phân mạch vì: đều là Ether, mạch C khác nhau–nhìn sẽ thấy.
▶Đồng phân VỊ TRÍ NHÓM CHỨC phải xét các chất:
**cùng loại nhóm chức; tức xét chỉ trong các chất là Ancol (A, B, E, F) hoặc chỉ trong các Ether (C, D, G).
**phải cùng dạng mạch C (thẳng / nhánh), chỉ khác vị trí nhóm chức đính vào.
Từ đó trong các ancol, thấy
**(A) CH3–CH2–CH2–CH2– OH và (E) CH3–CH(OH)–CH2–CH3 có nhóm –OH đính vào Carbon khác nhau của dạng mạch thẳng C–C–C–C
**(B) CH3–CH(CH3)–CH2–OH và (F) CH3–C(CH3)OH–CH3 có nhóm –OH đính vào C khác nhau của dạng mạch nhánh C–C(C)–C
Do vậy (A-E) ; (B-F) là đồng phân vị trí nhóm –OH
Trong các ether, thấy
**(C) CH3–O–CH2–CH2–CH3 và (G) CH3–CH2–O–CH2–CH3 có nhóm –O– chèn ngang vào vị trí khác nhau của cùng 1 dạng mạch thẳng C–C–C–C.
**Còn (D) thì tréo ngoe, vì có nhóm –O– chen ngang vào mạch nhánh C–C(C)–C.
Do vậy (C-G) là đồng phân vị trí nhóm –O–
Nhưng vì sao (A-F), (B-E), (G-D) không phải là đồng phân vị trí nhóm chức?
**(A) CH3–CH2–CH2–CH2– OH và (F) CH3–C(CH3)OH–CH3 có dạng mạch C khác nhau rồi.
**(B) CH3–CH(CH3)–CH2–OH và (E) CH3–CH(OH)–CH2–CH3 cũng giống lí do trên.
**(G) CH3–CH2–O–CH2–CH3 và (D) CH3–O–CH(CH3)2 cũng vậy luôn.
🍎🍏🍉🍊Hiểu được bài trên thật sự khó khi mình mới chỉ học đến bài lý thuyết này. Dẫu sao Phước thử đọc và ngẫm xem có nắm được vấn đề không. Nếu vẫn chưa rõ thì hãy viết tiếp lên đây nha Phước. Chúc em sức khỏe để học tập thật tốt.
PS: đề thi HK có câu hỏi này không Phước?. Nội dung cụ thể thế nào (nếu có)?. Điểm thi ra sao Phước?. Cập nhật lên đây nha. T xin lỗi lần nữa vì trả lời quá trễ.
Hẹn gặp em sớm ở các câu hỏi khác.
Trân trọng,
Toan từ W3chem.com.