Công thức tính nhanh Ankan

1. Cách tính số đồng phân Ankan C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

+ Khái niệm: Ankan là những hiđrocacbon no, mạch hở. Trong phân tử ankan chỉ gồm các liên kết đơn C-C và C-H.

+ CTTQ: C_nH_2n+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: 2^4-1 + 1 = 3 đồng phân

2. Cách tính số đồng phân AnKen C_nH2_n (n ≥ 2).

+ Anken là những hiđrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử chứa một liên kết đôi.

+ CTTQ: C_nH_2n (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).

Ví dụ với C₄H₈: Trừ đi 2C mang nối đôi sẽ còn 2C và H nhóm thế.

   Nếu đề bài yêu cầu tính đồng phân cấu tạo sẽ là: 1+1+1 = 3 đồng phân. Nếu yêu cầu tính đồng phân (bao gồm đồng phân hình học) sẽ là 1+1+2 = 4 đồng phân.

Ví dụ: với C₅H₁₀: Trừ đi 2C mang nối đôi sẽ còn 3C và H nhóm thế.

3. Cách tính số đồng phân Ankin C_nH_2n-2 (n ≥ 2)

+ Ankin là những hiđrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử chứa một liên kết ba.

+ CTTQ: C_nH_2n-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:

  Xét 2C mang nối ba, mỗi C sẽ liên kết với 1 nhóm thế (giống hoặc khác nhau).

Ví dụ với C₄H₆: Trừ đi 2C mang nối ba sẽ còn 2C và H là nhóm thế.

C1	C2
1C	1C	1 đồng phân
2C	H	1 đồng phân

Ta có 2 đồng phân ankin.

4. Số đồng phân ancol đơn chức no C_nH_2n+2O:

Công thức:

Số ancol C_nH_2n+2O = 2^n-2 (n < 6)

Ví dụ: Tính số đồng phân ancol no, đơn chức, mạch hở từ C3 → C5

C3H7OH: 2^3-2 = 2 đồng phân.

5. Số đồng phân andehit đơn chức no C_nH_2nO:

Công thức:

Số andehit C_nH_2nO = 2^n-3 (n < 7)

Áp dụng: Tính số đồng phân anđehit sau: C₃H₆O, C₄H₈O.

C₃H₆O, C₄H₈O là công thức của anđehit no, đơn chức, mạch hở.

Với C₃H₆O: 2^3-3 = 1 đồng phân:      CH₃CH₂CHO

Với C₄H₈O: 2^4-3 = 2 đồng phân: CH₃CH₂CH₂CHO; (CH₃)₂CHCHO

5. Số đồng phân axit cacboxylict đơn chức no C_nH_2nO₂:

Công thức:

Số axit C_nH_2nO₂ = 2^n-3 (n < 7)

Ví dụ : Số đồng phân của axit cacboxylic đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là :

a. C₄H₈O₂= 2^4-3= 2

b. C₅H₁₀O₂= 2^5-3= 4

c. C₆H₁₂O₂= 2^6-3= 8

7. Số đồng phân este đơn chức no C_nH_2nO₂:

Công thức:

Số este C_nH_2nO₂ = 2^n-2 (n < 5)

Ví dụ : Số đồng phân của este đơn chức no, mạch hở có công thức phân tử là :

a. C₂H₄O₂= 2^2-2= 1

b. C₃H₆O₂= 2^3-2= 2

c. C₄H₈O₂= 2^4-2= 4

6. Số đồng phân amin đơn chức no C_nH_2n+3N

Công thức:

Số amin CnH_2n+3N = 2^n-1 (n < 5)

7. Số đồng phân trieste tạo bởi glyxerol và hỗn hợp n axit béo:

Công thức:

8. Số đồng phân ete đơn chức no C_nH_2n+2O:

Công thức:

Áp dụng: Với n = 3 ta có công thức ete là C₃H₈O, thay vào công thức ta được:

 đồng phân là CH₃-O-C₂H₅

9. Số đồng phân xeton đơn chức no C_nH_2nO:

Công thức:

Áp dụng: Tính số đồng phân xeton C₅H₁₀O

Từ công thức ta tính được:  đồng phân.

Lưu ý: Anđehit và xeton có cùng công thức phân tử với nhau, nên khi đề bài chỉ cho CTPT mà không đề cập đến loại hợp chất nào thì phải tính cả hai.

10. Đồng phân RH thơm và đồng đẳng benzen C_nH_2n-6 (n ≥ 6).

CnH_2n-6 = (n - 6)2 (7 ≤ n ≤10)

Tính số đồng phân của các hiđrocacbon thơm C₇H₈

Ta có n = 7, thay vào công thức ta được (7-6)2 = 1

11. Đồng phân phenol đơn chức:

C_nH_2n-6O = 3^n-6 (6 < n < 9)

Áp dụng:

C₇H₈O: 3^7-6 = 3 đồng phân.

12. Công thức tính số đi, tri, tetra.....n peptit tối đa tạo bởi hỗn hợp gồm x amino axit khác nhau:

Số n peptit max = xn

Ví dụ: Có tối đa bao nhiêu đipeptit, tripeptit thu được từ hỗn hợp gồm 2 amino axit là glyxin và alanin?

Số đipeptit = 22 = 4

Số tripeptit = 23 = 8

Bài tập luyện tập 

Bài 1: Hợp chất X có CTPT C₄H₈. Xác định các đông phân cấu tạo của X

Hướng dẫn giải bài tập

Ta có: Δ = (2.4+2-8)/2= 1 ⇒ có 1 lk π hoặc 1 vòng ⇒ có 2 dạng mạch cacbon:

- Mạch hở có 1 liên kết đôi trong phân tử

+ Mạch chính 4C: C-C-C-C viết được 2 TH đồng phân vị trí nối đôi:

CH₂ = CH-CH₂ –CH₃ và CH₃ - CH=CH –CH₃

Vậy có 5 đồng phân.

Bài 2: Tổng số liên kết π và vòng ứng với công thức C₅H₁₁O₂ClN₂ là

Hướng dẫn giải bài tập

Độ bất bão hòa Δ = (5.2-11+2-1+1.2)/2 =1

Nên phân tử có 1 nối đôi hoặc 1 vòng

Bài 3: Số công thức tạo mạch hở có thể có ứng với công thức phân tử C₄H₈ là

Hướng dẫn giải bài tập

Bài 4: Số công thức tạo mạch có thể có ứng với công thức phân tử C₅H₁₀ là

Hướng dẫn giải bài tập

Bài 5: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C₃H₇Cl là

Hướng dẫn giải bài tập