Mục lục bài viết

1. Đồng phân hình học là gì?
2. Điều kiện để Anken có đồng phân hình học

1. Đồng phân hình học là gì?

* Khái niệm

Đồng phân là một hiện tượng trong đó hai hoặc nhiều phân tử hoặc tìm thấy có cùng công thức phân tử. Đồng phân có thể chia ra làm 3 loại: Đồng phân hình học, đồng phân cấu trúc và đồng phân quang học.

Đồng phân hình học hay còn gọi là đồng phân cis - trans, là một loại đồng phân lập thể sinh ra do sự phân bố khác nhau của các nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử ở hai bên một bộ phận cứng nhắc của phân tử như liên kế đôi - C=C; -C=N, -N=N hoặc hệ thống vòng no. Thuật ngữ cis và trans bắt nguồn từ tiếng Latinh, trong đó cis có nghĩa là trên cùng một phía, và trans có nghĩa là trên phía khác hoặc nghĩa là đối diện.

* Nguyên nhân xuất hiện đồng phân hình học: Việc bộ phận cứng nhắc của phân tử làm cản trở sự quay tự do của các nhóm thế cung quanh trục liên kết làm hình thành đồng phân hình học.

* Điều kiện cần và đủ để có đồng phân hình học:

- Phân tử phải có bộ phận cứng nhắc cản trở sự quay tự do của hai nguyên tử ở bộ phận đó.

- Ở mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đô và ở ít nhất hai nguyên tử cacbon của vòng no phải có hai nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau.

- Bộ phận cứng nhắc là liên kết đôi: Đồng phân hình học là gì? Điều kiện để anken có đồng phân hình học

* Hệ danh pháp cis - trans

Danh pháp: cis/trans - tên của hợp chất hữu cơ

- Trong trường hợp anken, nếu mạch chính ở cùng phía nối đôi C=C thì gọi là đồng phân cis, nếu mạch chính khác phía nối đô thì gọi là đồng phân trans.

- Đối với hợp chất vòng, nếu hai nhóm thế ở cùng phía với mặt phẳng vòng (hoặc một mặt phẳng nào đó) thì gọi là đồng phân cis, nếu khác phía thì là đồng phân trans.

Ví dụ: Viết và tên gọi đồng phân hình học của các chất dưới đây:

A, 1-clobut-2-en

B. Hept-2,4-đien

C. 1-brom-2-metylxiclohexan

* Tính chất vật lý:

- Nhiệt độ sôi của đồng phân cis cao, nhiệt độ nóng chảy đồng phân cis thấp. Vì hai nhóm thể ở cùng phía với nhau so với nối đôi làm phân tử phân cực. Do đó lực liên kết giữa các phân tử đồng phân cis lớn hơn hơn lực liên kết giữa các phân tử của đồng phân trans (momen lưỡng cực bằng 0 vì sự phân sực của 2 nhóm thể ở hai phía liên kết đôi triệt tiêu nhau).

- Nhiệt độ sôi của đồng phân trans thấp và nhiệt độ nóng chảy của đồng trans cao vì trong tinh thể, ngoài tương tác qua lại giữ các phân tử chúng ta phải xem xét tới mức độ sắp xếp khít giữa các phân tử với nhau. Đồng phân cis có dạng chữ U nên các phân tử sẽ khó xếp khít lại với nhau hơn.

2. Điều kiện để Anken có đồng phân hình học

* Anken là gì?

- Anken (olefin) là những hidrocacbon không no, mạch hở và trong phân tử của nó có chứa liên kết đôi C=C còn lại thì tất cả đều là liên kết đơn

- Công thức đơn giản nhất của hợp chất trong dãy Anken là CH2=CH2

- Công thức cấu tạo: CTTQ: C_nH_2n

- Cách gọi tên của Anken: Có hai cách gọi tên anken: tên thông thường và tên thay thế.

+ Tên thông thường là tên Ankan có cùng số nguyên tử cacbon ban đầu, sau đó đổi đuôi -an thành duôi -ilen. Ví dụ: CH2=CH2: etilen.

+ Tên thay thế: là tên được đọc theo sự sắp xếp lần lượt là số chỉ vị trí nhánh - tên nhánh - số chỉ vị trí của liên kết đôi -en. Ví dụ: CH2 = CH - CH2 - CH3: But - 1 - en

- Tính chất vật lý của anken:

+ Các anken từ C_2 → C₄ ở dạng khí, từ C₅ trở đi là chất lỏng hoặc rắn (ở điều kiện thường)

+ Khí phân tử khối tăng thì nhiệt độ sôi, khối lượng riêng và nhiệt độ nóng chảy cũng tăng dần

+ Anken nhẹ hơn nước

+ Anken ít tan trong nước, tan được trong một số dung môi nhưng dễ tan trong các dung mối hữu cơ như rượu, ete,...

+ Các anken đều không có màu.

- Tính chất hoá học của Anken:

+ Phản ứng cộng hidro

+ Phản ứng cộng hợp halogen

+ Phản ứng cộng hợp Hidro halogenua

+ Phản ứng cộng hợp H20 (đun nóng, có axit loãng xúc tác)

+ Phản ứng trùng hợp

+ Phản ứng oxi hoá

+ Phản ứng cháy

* Điều kiện để Anken có đồng phân hình học:

Điều kiện để Anken có đông phân hình học là mỗi nguyên tử cacbon ở liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau. Cụ thể Với anken có công thức như sau để có đồng phân hình học:

Đồng phân hình học là gì? Điều kiện để anken có đồng phân hình học .

Ví dụ: Đồng phân hình học là gì? Điều kiện để anken có đồng phân hình học

BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Câu 1: Tên gọi khác của dãy đồng đẳng anken là:

A. Hidrocacbon không no

B. Parafin

C. Olefin

D. Hidrocacbon chưa bão hoà

Lời giải: Đáp án C. Anken hay còn gọi là olefin.

Câu 2: Phản ứng nào được sử dụng tiện nhất khi phân biệt etan và eten:

A. phản ứng với dung dịch brom

B. Phản ứng cộng hidro

C. Phản ứng trùng hợp

D/ phản ứng đốt cháy

Lời giải: Đáp án A, Phản ứng với dung dịch brom, vì khi dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Brom thì khí Etan làm mất màu dung dịch Br, khí etan thì không phản ứng với dung dịch BR thoát ra khởi dung dịch. CH2=CH2 + Br2 →CH2Br-CH2Br

Câu 3: Xác định CTCT của chất X biết khi thực hiện thí ngiệm đốt cháy hoàn toàn 10ml hidrocacbon X mạch hở thu được 40ml CO2 ở cùng điều kiên nhiệt độ, áp suất. Biết chất X có cấu tạo mạch phân nhánh và có khả năng mất màu dung dịch Brom.

Lời giải: 10ml X → 40ml CO2. Số C trong X= V_CO2/ V_X =4

Bài cho chất X là mất màu dung dịch Brom nên suy ra X không no và mạch hở, có 4C.

Vậy X là (CH3)2C = CH2

Câu 4. Cho hỗn hợp X gồm propen và một anken đồng đẳng khác. Thực hiện pahrn ứng đốt cháy hoàn toàn 1 mol hỗn hợp X thì cần có 4,75 mol O2. Vậy anken còn lại trong X có thể là:

a. eten

B. Propan

C. Buten

D. Etan

Đáp án: Chất còn lại phải có >3C vì hỗn hợp chứ prpen có 3C. Dựa vào đáp án chọn B.

Câu 5: Thu được 1 tấn polieten khi thực hiện phản ứng trùng hợp m tấn etien với hiệu suất phản ứng bằng 80%

A. 2

B. 4

C. 2,8

C. 1,25

Đáp án: D. 1,25 tấn

Câu 6: Cho các nhận xét sau:

(1) Anken là những hợp chất hidrocacbon mà trong phân tử chỉ bao gồm 1 liên kết đôi C=C

(2) Những hidrocacbon có CTPT là CnH2n thì những hợp chất đó là anken

(3) Anken là những hợp chất hidrocacbon không no, mạch hở có CTPT CnH2n

(4) Anken là những hợp chất hidrocacbon mạch hở chỉ chứa duy nhất 1 liên kết đôi C=C, còn lại đều là các liên kết đơn.

Những phát biều đúng là:

A. 2, 3, 4

B. 1, 4

C. 3, 4

D. 1, 3, 4

Đáp án: chọn C. 3, 4

1. Sai, vì nếu trong phân tử chứa vòng hoặc chưa liên kết 3 thì không phải là anken

2. Sai vì CnH2n có thể là xicloankan

3. Đúng, vì Anken là những hợp chất hidrocabon không no, cấu tạo mạch hở và có CTPT là CnH2n

4. Anken là những hợp chất hidrocacbon mạch hở, chỉ chứa duy nhất 1 liên kết đôi C=C, còn lại đều là các liên kết đơn.

Câu 7: Các loại cặp chất sau thuộc loại đồng phân nào?

Đồng phân hình học là gì? Điều kiện để anken có đồng phân hình học

Đáp án:

a, Vì cả hai cấu trúc đều có cùng công thức C6H12 và chúng có khả năng liên kết, nhưng có sự sắp xếp khác nhau của các nguyên tử trong không gian, nên chúng là các đồng phân cấu tạo

b, Vì cả hai cấu trúc có cùng công thưc C2H6O nhưng liên kết khác nhau nên chúng là đồng phân cấu trúc

c, Vì cả hai cấu trúc đều có cùng công thức C3H9Br và cùng khả năng kết nối nhưng cấu trúc bên trái có hoá học lập thể R và cấu trúc bên phải có hoá học lập thể S, nên chúng là các đồng phân lập thể được gọi là đồng phân đối ảnh.

Câu 8: Số đồng phân phẩn ứng với CTPT C4H10 là:

a. 2

B. 3

C. 4

d. 5

Đáp án: A. 2

Trên đây là bài viết của Luật Minh Khuê trả lời cho câu hỏi Đồng phân hình học là gì? Điều kiện để Anken có đồng phân hình học, Hy vọng bài viết hữu ích với bạn đọc, giúp bạn có thể nắm vững được kiến thức và luyện tập bài tập trên. Xin trân trọng cảm ơn!