Cách nhận biết các chất là đồng phân của nhau

Tìm hiểu khái niệm về đồng phân, các loại đồng phân và Cách nhận biết các chất là đồng phân của nhau giúp các em biết cách xác định đồng phân.

1. Đồng phân là gì?

Đồng phân là các chất hữu cơ có cùng công thức phân tử nhưng cấu tạo khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau. Các đồng phân có thể khác nhau về cấu trúc, độ bền, tính chất hóa học và vật lý. Cần chú ý phân biệt đồng phân cấu tạo và đồng phân lập thể (đồng phân cis – trans).

* Chú ý: Các chất là đồng phân của nhau thì có cùng phân tử khối, nhưng các chất có cùng phân tử khối chưa chắc là đồng phân của nhau.

Ví  dụ: CH₃CH₂CH₂OH (M=60); CH₃COOH (M=60) không phải là đồng  phân.

- Đồng phân có 2 dạng: Đồng phân cấu tạo, đồng phân hình học.

a. Đồng phân cấu tạo

- Đồng phân mạch các bon ( Mạch không nhánh, mạch có nhánh, mạch vòng)

- Đồng phân nhóm chức

- Đồng phân vị trí ( vị trí liên kết bội, vị trí nhóm chức)

b. Đồng phân hình học

- Đồng phân cis-trans

2. Đồng phân của các hidrocacbon

a. Ankan: C_nH_2n+2 (n ≥  1). 

- Chỉ có một loại đồng phân mạch cacbon

b. Anken: C_nH_2n (n ≥ 2). 

- Đồng phân xicloankan (n ≥ 3)

- Đồng phân anken 

* Đồng phân cấu tạo: 

- Đồng phân vị trí liên kết đôi (n ≥ 4);

+ Đồng phân mạch C (n ≥ 4);

- Đồng phân hình học.

+ Điều kiện để anken A - C(B) = C(X) - Y có đồng phân hình học: thì A # B và X # Y.

+ Đồng phân hình học gồm đồng phân cis và đồng phân trans:

- Đồng phân cis: mạch C chính cùng một phía của mặt phẳng chứa liên kết pi.

- Đồng phân trans: mạch C chính ở khác phía của mặt phẳng chứa liên kết pi.

c. Ankadien: C_nH_{2n - 2} (n ≥ 3). 

 - Đồng phân ankin

 - Đồng phân ankađien

* Đồng phân cấu tạo: 

- Đồng phân vị trí liên kết đôi 

- Đồng phân mạch C

+ Đồng phân hình học.

d. Ankin: C_nH_{2n - 2} (n ≥ 2). 

- Đồng phân ankin

* Đồng phân cấu tạo: 

- Đồng phân vị trí liên kết ba 

- Đồng phân mạch C

* Đồng phân ankađien

- Dãy đồng đẳng của benzen: C_nH_{2n - 6} (n ≥ 6)

* Đồng phân cấu tạo: 

- Đồng phân mạch nhánh.

- Đồng phân vị trí nhánh trên vòng.

3. Cách nhận biết các chất là đồng phân của nhau

Các chất là đồng phân của nhau thì có cùng phân tử khối, nhưng các chất có cùng phân tử khối chưa chắc là đồng phân của nhau.

4. Cách xác định số đồng phân

a. Cách tính số đồng phân Ankan CnH2n+2 (n ≥ 1)

- Ankan chỉ có đồng phân mạch cacbon và từ C4 trở đi mới xuất hiện đồng phân.

- Công thức tính nhanh 2^{(n - 4)} + 1 (3 < n < 7)

Ví dụ: Tính số đồng phần của ankan C4H10

Số đồng phân ankan sẽ là: 2^4-4 + 1 = 3 đồng phân

b. Cách tính số đồng phân AnKen CnH2n (n ≥ 2)

- Anken có đồng phân mạch C, đồng phân vị trí nối đôi và đồng phân hình học.

- Mẹo tính nhanh đồng phân anken: Xét 2C mang nối đôi, mỗi C sẽ liên kết với 2 nhóm thế (giống hoặc khác nhau).

c. Cách tính số đồng phân Ankin CnH2n-2 (n ≥ 2)

- Ankin có đồng phân mạch C, đồng phân vị trí nối ba và không có đồng phân hình học.

- Mẹo tính nhanh đồng phân ankin: X ét 2C mang nối ba, mỗi C sẽ liên kết với 1 nhóm thế (giống hoặc khác nhau).

d. Số đồng phân ancol đơn chức no CnH2n+2O

Công thức: Số ancol CnH2n+2O = 2n-2 (n < 6)

e. Số đồng phân andehit đơn chức no CnH2nO

Công thức: Số andehit CnH2nO = 2n-3 (n < 7)
f. Số đồng phân axit cacboxylict đơn chức no CnH2nO2

Công thức: Số axit CnH2nO2 = 2n-3 (n < 7)

g. Số đồng phân este đơn chức no CnH2nO2

Công thức: Số este CnH2nO2 = 2n-2 (n < 5)

h. Số đồng phân amin đơn chức no CnH2n+3N

Công thức: Số amin CnH2n+3N = 2n-1 (n < 5)