Nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ

Nhiệt độ sôi của một chất là giới hạn ở nhiệt độ mà chất lỏng chuyển từ trạng thái lỏng sang thể khí, xảy ra ở bên trong lẫn bên trên bề mặt chất lỏng. Vậy nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ như thế nào? Hãy cùng Toploigiai tìm hiểu về nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ qua bài viết dưới đây nhé!

Nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ

Nhiệt độ sôi của một chất là giới hạn ở nhiệt độ mà chất lỏng chuyển từ trạng thái lỏng sang thể khí, xảy ra ở bên trong lẫn bên trên bề mặt chất lỏng. Mỗi chất hợp chất hữu cơ đều có nhiệt độ sôi nhất định và có sự khác nhau.

Ví dụ về nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ

a. Với Hidrocacbon

Nhiệt độ sôi của dãy đồng đẳng tăng dần khi chúng đi theo chiều tăng dần (Ankan , Anken , Ankin , Aren…) vì khối lượng phân tử lúc đó cũng tăng theo.

VD: C₂H₆ > CH₄

Theo những Ankan, Anken, Ankin, Aren tương ứng thì nhiệt độ sôi đi theo chiều như sau: Ankan < Anken < Ankin < Aren

Lý do: khối lượng phân tử thì tương đương nhưng do số lượng tăng sự nối pi nên kéo theo nhiệt độ sôi cũng cao hơn (tốn kém thêm năng lượng để phá hủy liên kết pi).

Đối với các đồng phân thì những đồng phân nào có nhiệt độ sôi cao hơn thì chúng có mạch dài hơn

b. Với các dẫn xuất

Dẫn xuất R-X, nhiệt độ sôi sẽ tăng cao khi X hút e càng mạnh nếu không có liên kết hidro

VD :C₄H₉<C₄H₈Cl<C₄H₉CHO<C₄H₉N0₂

Dẫn xuất halogen của anken sôi và nóng chảy ở nhiệt độ thấp hơn dẫn xuất của ankan tương ứng.

Dẫn xuất của benzen: Đưa một nhóm thế đơn giản vào vòng benzen sẽ làm tăng nhiệt độ sôi.

Nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ phụ thuộc yếu tố nào?

Nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, cụ thể gồm có: liên kết hidro, độ phân cực phân tử, khối lượng phân tử, hình dạng phân tử. -COO - > C = O > CHO > R – X > -O- > C – H

Khối lượng mol phân tử (xét với các chất đồng đẳng)

- Khối lượng phân tử lớn, nhiệt độ sôi càng lớn

Ví dụ: CH₃COOH > HCOOH

Hình dạng phân tử (xét với các đồng phân)

- Hình dạng càng nhiều nhánh, nhiệt độ sôi càng thấp, nhiệt độ nóng chảy càng cao (do diện tích tiếp xúc phân tử giảm)

- Nhánh càng gần nhóm chức thì nhiệt độ sôi càng thấp

- Đồng phân cis có nhiệt độ sôi cao hơn đồng phân trans (do momen lưỡng cực lớn hơn).

Chú ý: Axit > ancol > amin > este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > CxHy

- Nếu có H₂O: t_(H2O) = 100^oC > ancol có 3 nguyên tử C và ancol có 7C trở xuống và axit có ≤ 4C

Trình tự so sánh nhiệt độ sôi

Phân loại liên kết Hidro và không liên kết Hidro

Nhóm liên kết Hidro: Loại liên kết hidro → Khối lượng → Cấu tạo phân tửNhóm không lk Hidro: Khối lượng → Cấu tạo phân tử.

- Hợp chất có liên kết hiđro thì nhiệt độ sôi cao hơn hợp chất không có liên kết hiđro

VD: HCOOH > HCHO

- Liên kết hiđro càng bền, nhiệt độ sôi càng cao

VD: CH₃COOH > C₂H₅OH > C₂H₅NH₂

- Hợp chất có liên kết hiđro liên phân tử có nhiệt độ sôi cao hơn hợp chất có liên kết hiđro nội phân tử.

(với vòng benzen: o- Độ phân cực phân tử (Xét với các loại hợp chất khác nhau, không có liên kết hidro)- Phân tử có độ phân cực lớn có nhiệt độ sôi cao hơn.

>>> Tham khảo: Nhiệt độ sôi của H₂SO₄

Nguyên tắc so sánh nhiệt độ sôi

So sánh nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ cần tuân thủ theo 6 nguyên tắc cơ bản dưới đây: 

Nguyên tắc 1: Trong trường hợp hai hợp chất hữu cơ có cùng khối lượng hoặc khối lượng xấp xỉ nhau thì hợp chất nào có liên kết hidro bền hơn thì chất đó sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.

Nguyên tắc 2: Hai hợp chất cùng kiểu liên kết hidro, nếu hợp chất nào có khối lượng lớn hơn thì hợp chất đó sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.

Nguyên tắc 3: Hai hợp chất là đồng phân của nhau thì đồng phân trans có nhiệt độ sôi thấp hơn đồng phân sis. Lý do là vì đồng phần cis có mô men lưỡng cực khác 0 còn đồng phân trans có mô men lưỡng cực bằng 0 hoặc nhỏ hơn mô men lưỡng cực của đồng phần cis.

Nguyên tắc 4: Hai hợp chất là đồng phân của nhau thì hợp chất diện tích tiếp xúc phân tử lớn hơn thì hợp chất đó sẽ có nhiệt độ cao hơn.

Nguyên tắc 5: Hai hợp chất có khối lượng bằng nhau hoặc xấp xỉ nhau, hợp chất nào có liên kết ion thì hợp chất đó sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.

Nguyên tắc 6: Hai hợp chất hữu cơ đều không có liên kết hiđro, có khối lượng xấp xỉ nhau thì hợp chất nào có tính phân cực hơn thì hợp chất đó sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.

>>> Tham khảo: Nhiệt độ sôi của các chất phụ thuộc vào?

-----------------------------

Trên đây Toploigiai đã cùng các bạn tìm hiểu về nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ. Chúng tôi hi vọng các bạn đã có kiến thức hữu ích khi đọc bài viết này, chúc các bạn học tốt.