Đồng phân là gì được nhắc đến khá nhiều trong chương trình phổ thông. Tùy theo từng loại đồng phân mà cách viết sẽ có sự khác biệt. Nếu bạn muốn tìm hiểu nhiều hơn về vấn đề này thì hãy cùng VietChem theo dõi thông tin chi tiết trong bài viết.
1. Tìm hiểu đồng phân là gì?
Đồng phân là thuật ngữ chỉ các chất hữu cơ có cấu tạo khác nhau nhưng giống nhau về công thức phân tử. Do có sự khác biệt về cấu tạo nên tính chất hóa học của chúng thường khác nhau.
Đồng phân là các chất hữu cơ có cấu tạo khác nhau nhưng giống nhau về công thức phân tử
Công thức cấu tạo đồng phân
2. Các dạng đồng phân
Hiểu được các dạng đồng phân là gì sẽ giúp ứng dụng trong giải bài tập liên quan. Theo đó, đồng phân có hai dạng là đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học. Cụ thể:
2.1. Đồng phân cấu tạo
Đồng phân cấu tạo bao gồm 3 loại:
- Đồng phân vị trí.
- Đồng phân nhóm chức
- Đồng phân mạch Cacbon. Gồm mạch có nhánh, mạch không nhánh và mạch vòng.
2.2. Đồng phân hình học
Nhắc đến đồng phân hình học là gì chắc hẳn nhiều người còn nhầm lẫn với khái niệm khác. Đây chính là một loại đồng phân lập thể có chứa liên kết đôi và bị hạn chế phân tử vòng quay.
Có hai dạng đồng phân là đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học
3. Phân biệt đồng phân hình học và đồng phân cấu trúc
Hai loại đồng phân hình học và cấu trúc có nhiều điểm khác biệt rõ rệt.
Tiêu chí so sánh
Đồng phân hình học
Đồng phân cấu trúc
Khả năng liên kết
Có khả năng sắp xếp ba chiều trong không gian
Không thể sắp xếp ba chiều trong không gian
Số lượng đồng phân trong phân tử
Chỉ có hai đồng phân hình học thường gặp trong phân tử là: Cis và Trans.
Trong một phân tử có thể có nhiều đồng phân cấu tạo.
Dạng thể hiện
Có chứa liên kết đôi C=C trong các phân tử
Thể hiện bởi các hợp chất thơm hay Ankan, Anken, Ankin…
4. Hướng dẫn cách viết đồng phân
Tùy theo từng loại hợp chất hữu cơ mà cách viết đồng phân là gì cũng có sự khác biệt. Dưới đây là một số cách viết, các bạn hãy cùng tham khảo.
4.1. Cách viết đồng phân của Anken
Đồng phân Anken được viết theo các bước sau:
Bước 1: Viết toàn bộ các đồng phân cấu tạo Anken gồm: Đồng phân mạch phân nhánh và đồng phân mạch không nhánh. Trong đó:
Đồng phân mạch phân nhánh:
- Ghi cố định ở vị trí liên kết đôi, chỉ thay đổi nhánh.
- Ghi cố định ở vị trí nhánh và thay đổi vị trí liên kết đôi.
Hướng dẫn viết đồng phân mạch không phân nhánh: Lựa chọn liên kết đôi ở đầu mạch. Sau đó di chuyển đến các vị trí khác nhau để đồng phân không bị trùng nhau.
Bước 2: Tiến hành viết các đồng phân hình học
Viết đồng phân hình học ở hai dạng. Đó là dạng Cis và Trans.
Bước 3: Tính số đồng phân
Đếm tất cả các đồng phân cấu tạo và đồng phân hình học đã viết. Trong đó, hợp chất đối xứng có số đồng phân bằng 2n – 1 + 2n/2 – 1 nếu n chẵn hoặc 2n – 1 + 2.(n +1)/2 – 1 nếu n lẻ. Nếu là hợp chất bất đối xứng thì số đồng phân chính bằng 2n.
Ví dụ: C5H10 có bao nhiêu đồng phân?
C5H10 là phân tử mạch hở nên chỉ có 1 liên kết đôi. Do đó, có 6 đồng phân Anken C5H10 thỏa mãn yêu cầu. Bao gồm:
- CH2=CH-CH(CH3)2
- CH2=CH-CH2-CH2-CH3
- CH3-CH=CH-CH2-CH3 (cis – trans)
- (CH3)2C=CH-CH3
- CH2=C(CH3)-CH2-CH3
4.2. Cách viết đồng phân của Ankan
Cách viết đồng phân là gì của Ankan theo hướng dẫn sau:
Bước 1: Tiến hành viết các đồng phân mạch Cacbon phân nhánh bằng cách cắt 1 Cacbon trên mạch nhánh. Sau đó, đặt nhánh vào các vị trí khác nhau nhưng không đặt ở đầu mạch.
Tiếp tục viết đến Cacbon thứ 2 và thứ n sao cho 2 Cacbon có thể liên kết với 1C hoặc 2C trên mạch chính. Tuy nhiên, quá trình cắt phải đảm bảo quy tắc về hóa trị liên kết trong hóa học.
Bước 2: Viết các đồng phân mạch Cacbon không phân nhánh.
Ví dụ: Viết đồng phân C4H10
Ankan chỉ có liên kết đơn nên C4H10 có hai đồng phân là: CH3-CH2-CH2-CH3 và CH3-CH(CH3)-CH3.
4.3. Cách viết đồng phân của Ancol
Trong phân tử Ancol có chứa nhóm OH liên kết trực tiếp với Cacbon no. Vì thế, đồng phân Ancol sẽ được viết theo đồng phân vị trí nhóm OH và đồng phân mạch C.
Công thức tổng quản của Ancol no, mạch hở, đơn chức là CnH2n+2O (n≥1) hay CnH2n+1OH. Cách tính số đồng phân như sau: 2n-2 với n nhỏ hơn 6.
Ví dụ: Tính số đồng phân của Ancol no đơn chức mạch hở từ C3 đến C4.
C3H7OH có số đồng phân được tính như sau: 23-2 = 2. Khi đó đồng phân gồm: CH3-CH(OH)-CH3 và CH3-CH2-CH2-OH
C4H9OH có 24-2 = 4 đồng phân và C5H11OH có 25-2 = 8 đồng phân.
4.4. Cách viết đồng phân của Ankin
Ankin chứa một liên kết ba trong phân tử và là Hidrocacbon mạch hở, không no. Công chức tổng quát của Ankin là CnH2n-2 với n ≥ 2. Hợp chất hữu cơ này không có đồng phân hình học nhưng có đồng phân ở vị trí nối ba và đồng phân mạch C.
Cách viết đồng phân là gì của Ankin khá đơn giản. Chỉ cần xét 2 Cacbon mang nối ba, bởi khi đó mỗi C chỉ liên kết với 1 nhóm thế.
Ví dụ: Số đồng phân của C4H6 là bao nhiêu? Ta lấy số C trừ đi 2C, còn 2 với nhóm thế là H. Khi đó, chúng có hai đồng phân là CH2 = C = CH – CH3: buta – 1, 2 – đien và CH2 = CH – CH = CH2: buta – 1, 3 – đien.
VietChem đã giới thiệu thông tin chi tiết về đồng phân là gì và cách viết đồng phân. Hy vọng thông tin này sẽ giúp ích cho bạn đọc
