Đồng phân hình học là gì

Trả lời chi tiết, chính xác câu hỏi “Đồng phân hình học là gì” và phần kiến thức tham khảo là tài liệu cực hữu dụng bộ môn Hóa học 12 cho các bạn học sinh và các thầy cô giáo tham khảo.         

Trả lời câu hỏi: Đồng phân hình học là gì

Đồng phân hình học là đồng phân xuất hiện do sự khác nhau về vị trí của nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong không gian đối với liên kết đôi C=C.

Tiếp theo đây, hãy cùng Top lời giải đi tìm hiểu nhiều hơn những kiến thức về đồng phân nhé!

Kiến thức mở rộng về đồng phân hình học 

1. Đồng phân là gì?

- Đồng phân là những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.

- Các đồng phân của nhau có tính chất khác nhau do chúng có cấu tạo hoá học khác nhau.

- Lưu ý: Các đồng phân của nhau thì có cùng phân tử khối, nhưng những chất có cùng phân tử khối thì có thể không phải đồng phân của nhau.

- Đồng phân có 2 loại: 

+ Đồng phân hình học

+ Đồng phân cấu trúc

2. Đồng phân hình học

- Đồng phân hình học là một loại đồng phân lập thể. Loại đồng phân này dẫn đến kết quả là khi các phân tử có vòng quay bị hạn chế, về cơ bản, do một liên kết đôi. Khi có một liên kết cacbon - cacbon đơn, sự quay là có thể. 

- Do đó, dù chúng ta vẽ các nguyên tử, sự sắp xếp của chúng sẽ giống nhau. Nhưng khi có liên kết đôi cacbon - cacbon, chúng ta có thể rút ra hai cách sắp xếp các nguyên tử trong phân tử. 

- Các đồng phân tạo thành được gọi là đồng phân cis, đồng phân trans hoặc đồng phân E-Z. Trong đồng phân cis, các nguyên tử cùng loại nằm ở cùng phía của phân tử. Nhưng trong đồng phân trans, các nguyên tử cùng loại nằm ở phía đối diện của phân tử. Ví dụ, cấu trúc cis và trans cho 1,2-dichloroethane như sau.

Tính chất vật lí:

+ Nhiệt độ sôi của đồng phân cis cao vì 2 nhóm thế ở cùng phía với nhau (so với nối đôi) làm phân tử phân cực. Do đó lực liên kết giữa các phân tử của đồng phân cis lớn hơn lực liên kết giữa các phân tử của đồng phân trans (momen lưỡng cực = 0 vì sự phân cực của 2 nhóm thế ở hai phía liên kết đôi triệt tiêu nhau).

+ Nhiệt độ nóng chảy của đồng phân trans cao hơn đồng phân cis vì trong tinh thể, ngoài tương tác qua lại giữa các phân tử chúng ta còn 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 so với đồng phân trans có dạng thẳng.

3. Đồng phân cấu trúc

- Đồng phân cấu tạo là đồng phân, trong đó khả năng kết nối của các nguyên tử trong phân tử khác nhau. Butan là ankan đơn giản nhất để hiển thị đồng phân cấu tạo. Butan có hai đồng phân cấu tạo, chính là butan và isobutene.

- Vì độ liên kết của chúng khác nhau nên hai phân tử có các đặc tính vật lý và hóa học khác nhau. Đồng phân cấu tạo có thể được tạo thành bởi các hydrocacbon mà chúng có tối thiểu bốn nguyên tử cacbon. Có ba loại đồng phân cấu trúc là đồng phân cấu trúc, vị trí và nhóm chức.

4. Sự khác biệt giữa Đồng phân hình học và đồng phân cấu trúc?

- Đồng phân hình học là đồng phân lập thể. Do đó, các liên kết cũng giống nhau so với đồng phân cấu trúc, trong đó các đồng phân khác nhau do tính liên kết của các nguyên tử. Trong các đồng phân hình học, chúng khác nhau do sự sắp xếp ba chiều trong không gian.

- Thường đối với một phân tử có hai đồng phân hình học là cis, trans hoặc E, Z, nhưng đối với một phân tử có thể có một số lượng lớn đồng phân cấu tạo.

- Đồng phân hình học về cơ bản được thể hiện bằng phân tử có liên kết đôi cacbon-cacbon. Đồng phân cấu tạo được thể hiện bởi ankan, anken, anken và các hợp chất thơm.