Đánh số vị trí các nguyên tử carbon liên tục từ một đầu bất kì của mạch carbon đến cuối mạch đối với các chất (E) và (F) ở Bảng 11.1. Nhóm –OH trong phân tử các chất này có thể gắn với carbon ở vị trí nào trong mạch carbon của chúng? Vì sao (E) và (F) lại được gọi là các đồng phân về vị trí nhóm chức?
- Nhóm chức là nguyên tử hay nhóm nguyên tử gây ra những tính chất hoá học đặc trưng của hợp chất hữu cơ.
- Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau.
+ Các chất có thứ tự liên kết khác nhau giữa các nguyên tử, do đó có cấu tạo hoá học khác nhau, được gọi là các đồng phân cấu tạo. Đồng phân cấu tạo được chia thành các loại: đồng phân về mạch carbon, đồng phân về nhóm chức, đồng phân về vị trí nhóm chức.
+ Ngoài ra, khi xét đến sự sắp xếp khác nhau của các nguyên từ trong không gian thì các chất hữu cơ còn có thể tạo thành các đồng phân lập thể
- Nhóm –OH trong phân tử các chất này có thể gắn với carbon ở vị trí số 1 và 2 trong mạch carbon của chúng.
- (E) và (F) đều có công thức phân tử là C4H10O, có cùng nhóm chức –OH, (E) và (F) chỉ khác nhau về vị trí của nhóm chức –OH. Do đó, (E) và (F) được gọi là đồng phân vị trí nhóm chức.
Các bài tập cùng chuyên đề
Cặp chất nào sau đây là đồng phân của nhau?
A. C2H5OH và CH3 – O – C2H5.
B. CH3 – O – CH3 và CH3CHO.
C. CH3 – CH2 – CH2 – OH và CH3 – CH(OH) – CH3.
D. CH3 – CH2 – CH2 – CH3 và CH3 – CH2 – CH = CH2.
Trong quá trình chế biến dầu mỏ, người ta thu được nhiều khí như C2H4, C3H6, C4H8, …
Trả lời câu hỏi:
1. So sánh thành phần phân tử và đặc điểm cấu tạo của ba hợp chất trên.
2. Theo em, tại sao các hợp chất trên đều có cùng tính chất hoá học đặc trưng là làm mất màu dung dịch bromine?
Trong các dãy chất sau đây, dãy nào gồm các chất là đồng đẳng của nhau?
A. CH3 – CH2 – OH và CH3 – CH2 – CH2 – OH.
B. CH3 – O – CH3 và CH3 – CH2 – OH.
C. CH4, C2H6 và C4H8.
D. CH4 và C3H6.
Quan sát Bảng 11.1, so sánh thành phần phân tử, cấu tạo hoá học và tính chất của các chất sau:
a) CH4 và CCl4.
b) CH3Cl và CHCl3.
c) CH3OH, CH3-CH2-OH và CH3-O-CH3.
Nhận xét đặc điểm cấu tạo (thành phần nguyên tố, số lượng nguyên tử của các nguyên tố, liên kết đơn, liên kết bội, nhóm chức) của các hợp chất hữu cơ trong hai nhóm chất ở Ví dụ 3: nhóm 1 (A, B, C) và nhóm 2 (X, Y, Z).
Hãy cho biết các chất CH2=CH2, CH2=CH-CH, CH2=CH-CH2-CH3 có thuộc cùng dãy đồng đẳng không? Giải thích.
Hãy nhóm các chất hữu cơ sau theo loại đồng phân cấu tạo.
Những công thức cấu tạo nào dưới đây biểu diễn cùng một chất?
Những chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau, đồng phân của nhau?
Acetic acid (CH3COOH) và methyl formate (HCOOCH3) có thành phần phân tử giống nhau hay khác nhau? Tìm hiểu và cho biết hai chất này có nhiệt độ sôi giống nhau hay khác nhau.
Ethane (C2H6) và methanal (CH2O) đều có phân tử khối là 30. Hai chất này có là đồng phân của nhau không? Vì sao?
Phân tử các chất (C) và (D) ở Bảng 11.1 chứa nhóm chức gì? Cho biết thế nào là đồng phân về nhóm chức.
Methanol (CH3OH), ethanol (CH3CH2OH), propan-1-ol (CH3CH2CH2OH), butan-1-ol (CH3CH2CH2CH2OH) là các chất thuộc cùng dãy đồng đẳng.
a) Nhận xét về sự thay đổi trong công thức cấu tạo của các chất trên.
b) Viết công thức chung cho các chất trên.
Cho các chất có công thức cấu tạo: CH3CHO (A), CH3COOH (B), CH3CH2OCH3 (C), CH3CH2CHO (D), CH3COCH3 (E) và CH3CH2COOH (F). Những chất nào trong các chất trên có tính chất hoá học tương tự nhau? Vì sao?
Ethene có công thức cấu tạo là CH2=CH2. Viết công thức cấu tạo của ba chất kế tiếp ethene trong dãy đồng đẳng của chúng. Cho biết công thức chung của dãy đồng đẳng này.
Các chất hữu cơ eugenol, chavibetol và methyl eugenol được thấy trong thành phần của nhiều loại tinh dầu. Eugenol và isoeugenol là nguyên liệu quan trọng dùng sản xuất vanillin (chất tạo hương cho thực phẩm), chavibetol có tác dụng sát khuẩn, kháng oxi hoá; methyl eugenol là chất có tác dụng dẫn dụ côn trùng. Sử dụng methyl eugenol có thể “lôi kéo” một số loại côn trùng có hại tập trung lại một khu vực rồi tiêu diệt để bảo vệ mùa màng. Eugenol, chavibetol và methyl eugenol có công thức cấu tạo như sau:
a) Chất nào trong số các chất trên là đồng phân của nhau? Chúng thuộc loại đồng phân gì (đồng phân nhóm chức, đồng phân vị trí nhóm chức hay đồng phân mạch carbon)?
b) Eugenol và methyl eugenol có thuộc cùng dãy đồng đẳng không? Vì sao?
a) Carboxylic acid Z là đồng phân cấu tạo của methyl acetate (CH3COOCH3). Viết công thức cấu tạo của Z.
b) X, Y là các chất đồng đẳng của Z. Viết công thức cấu tạo của X, Y biết rằng số nguyên tử carbon có trong phân tử mỗi chất X, Y đều nhỏ hơn số nguyên tử carbon có trong phân tử Z.
c) Có thể phân biệt carboxylic acid Z với methyl acetate dựa vào phổ hồng ngoại của chúng không? Vì sao?
Thành phần phần trăm về khối lượng nguyên tố có trong hợp chất X là 85,7% C và 14,3% H.
a) Xác định công thức thực nghiệm của hợp chất X.
b) Phổ MS cho thấy X có phân tử khối là 56. Xác định công thức phân tử của X.
c) Cho biết công thức cấu tạo có thể có của X trong mỗi trường hợp:
c1) X là hydrocarbon mạch thẳng.
c2) X là hydrocarbon mạch hở, phân nhánh.
Các hợp chất CH3COOH (C2H4O2), HOCH2CH2CHO (C3H6O2) và CH3CH2COOCH3 (C4H8O2) có thuộc cùng một dãy đồng đẳng không? Vì sao? Viết công thức cấu tạo của ba chất có cùng công thức phân tử với các chất ở trên và là đồng đẳng của nhau.
Hai chất đầu trong các chất thuộc một số dãy đồng đẳng được cho dưới đây:
Dãy 1: CH2O, C2H4O.
Dãy 2: C2H3N, C3H5N.
Dãy 3: C6H6, C7H8.
a) Viết công thức phân tử của chất thứ 5 trong mỗi dãy.
b) Viết công thức chung cho mỗi dãy.
Viết công thức cấu tạo của các hợp chất hữu cơ mạch hở có công thức phân tử C4H10O. Trong các hợp chất này, hãy chỉ ra:
a) Các chất là đồng phân về nhóm chức.
b) Các chất là đồng phân về vị trí nhóm chức.
c) Các chất là đồng phân về mạch carbon.
Methanol, ethanol, propanol, butanol thuộc cùng một dãy đồng đẳng. Phát biểu nào sau đây về các hợp chất này là đúng?
A. Các hợp chất này có tính chất vật lí tương tự nhau và có tính chất hoá học biến đổi theo quy luật.
B. Các hợp chất này có tính chất hoá học tương tự nhau và có tính chất vật lí biến đổi theo quy luật.
C. Các hợp chất này có cùng công thức phân tử nhưng có các tính chất vật lí, tính chất hoá học khác nhau.
D. Các hợp chất này có các tính chất vật lí và tính chất hoá học tương tự nhau.
Số đồng phân mạch hở có cùng công thức phân tử C3H6Br2 là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Chọn phát biểu đúng về bốn chất (đều có phân tử khối là 60) sau đây.
A. Chất (1) và chất (4) là đồng phân của nhau.
B. Chất (1), chất (2) và chất (4) là đồng phân của nhau.
C. Chất (1) và chất (2) là đồng phân của nhau.
D. Cả bốn chất đều là đồng phân của nhau.
Nhận xét nào sau đây về hai công thức cấu tạo bên là đúng?
A. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất đồng phân về mạch carbon.
B. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất đồng phân về vị trí nhóm chức.
C. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất thuộc cùng dãy đồng đẳng.
D. Biểu diễn cấu tạo hoá học của cùng một chất.
Nhận xét nào sau đây là đúng về hai công thức cấu tạo CH3CH2CH(CH3)2 và CH3CH2CH2CH2CH3?
A. Biểu diễn cấu tạo hoá học của cùng một chất.
B. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất đồng phân về vị trí nhóm chức.
C. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất thuộc cùng dãy đồng đẳng.
D. Biểu diễn cấu tạo hoá học của hai chất đồng phân về mạch carbon.
Xác định loại đồng phân cấu tạo có thể có và viết các đồng phân cấu tạo có thể có của các hợp chất có công thức phân tử C4H10O.
Xác định loại đồng phân cấu tạo có thể có và viết các đồng phân cấu tạo có thể có của các hợp chất có công thức phân tử C5H12 và C4H8.
Cặp chất nào dưới đây là đồng phân vị trí nhóm chức?
A. CH3OCH2CH3 và CH3CH2CH2OH.
B. CH3COCH3 và CH3CH2CH=O.
C. CH≡CCH2CH3 và CH3CH2=CH–CH=CH2CH3.
D. CH3CH2CH2OH và CH3CH(OH)CH3.
Cặp chất nào dưới đây là đồng phân loại nhóm chức?
A. CH3COCH3 và CH3CH2CH2OH.
B. CH3COOH và HCOOCH3.
C. CH2 = CH – CH3 và CH2 = C(CH3)CH3.
D. CH3CH2CH2OH và CH3CH(OH)CH3.
