Hóa HọcLớp 11

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay

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.

Bạn đang xem: Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay

– Ví dụ: , nhưng chúng không cùng CTPT nên không phải đồng phân.

2. Phân loại đồng phân

Chúng ta có nhiều cách phân loại đồng phân, có thể dựa vào trật tự liên kết, nhóm chức hay vị trí trong không gian,….

Cách tính số đồng phân

– Đồng phân cấu tạo:

+ Đồng phân mạch C: thu được khi thay đổi trật tự liên kết của các nguyên tử C với nhau (mạch thẳng, mạch nhánh, vòng).

Ví dụ: Cùng với một công thức C4H10 ta có các đồng phân:

Butan 2 – metylpropan

+ Đồng phân loại nhóm chức:

Nhóm chức Loại chất
– OH Ancol
– O – Ete
– CHO Anđehit
– CO Xeton
– COOH Axit

Ví dụ: Cùng công thức C2H6O ta có thể viết 2 đồng phân với 2 loại nhóm chức khác nhau (ancol và ete):

Ancol etylic Đimtyl ete

+ Đồng phân vị trí nhóm chức hoặc liên kết bội: vị trí của nhóm chức, nhóm thế hoặc liên kết bội trên mạch C thay đổi.

Ví dụ: Đồng phân C4H8 mạch hở, trong phân th có một nối đôi:

– Đồng phân cis – trans:

Ví dụ với buten – 2 – en

Nhận thấy, khi 2 nhóm thế của nguyên tử C mang nối đôi khác nhau thì sẽ xuất hiện đồng phân hình học. Nếu các nhóm thế ( -CH3, -C2H5, -Cl,…) có phân tử khối lớn hơn nằm về cùng một phía với nối đôi sẽ là dạng cis, khác phía là dạng trans.

3. Các bước viết đồng phân

– Tính số liên kết π và vòng: π + v 

– Dựa vào công thức phân tử, số liên kết π+v để lựa chọn loại chất phù hợp. Thường đề sẽ cho viết đồng phân của hợp chất cụ thể.

– Viết mạch C chính:

+ Mạch hở: Không phân nhánh, 1 nhánh, 2 nhánh,…

+ Mạch vòng: vòng không nhánh, vòng vó nhánh,….

– Gắn nhóm chức hoặc liên kết bôi (nếu có) vào mạch. Sau đó di chuyển để thay đổi vị trí. Cần xét tính đối xứng để tránh trùng lặp.

– Điền H để đảm bảo hoá trị của các nguyên tố. Đối với bài trắc nghiệm thì không cần.

4. Công thức tính nhanh đồng phân 

a) Cách tính số đồng phân Ankan CnH2n+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: 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 

2n – 4 + 1  (3 < n < 7)

Ví dụ: 

Tính số đồng phần của ankan C4H10

Số đồng phân ankan sẽ là: 24-1 + 1 = 3 đồng phân

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

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

– CTTQ: 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).

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

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 2)

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.

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 3)

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

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

– CTTQ: 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:

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.

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

Công thức:

Số ancol CnH2n+2O = 2n-2 (n < 6)

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

C3H7OH: 23-2 = 2 đồng phân.

e) Số đồng phân andehit đơn chức no CnH2nO:

Công thức:

Số andehit CnH2nO = 2n-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: 23-3 = 1 đồng phân:      CH3CH2CHO

Với C4H8O: 24-3 = 2 đồng phân: CH3CH2CH2CHO; (CH3)2CHCHO

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)

i) Số đồng phân trieste tạo bởi glyxerol và hỗn hợp n axit béo:

Công thức: 

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 4)

k) Số đồng phân ete đơn chức no CnH2n+2O:

Công thức: 

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 5)

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

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 6)

l) Số đồng phân xeton đơn chức no CnH2nO:

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 7)

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.

m) Đồng phân RH thơm và đồng đẳng benzen CnH2n-6 (n ≥ 6).

CnH2n-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

n) Đồng phân phenol đơn chức:

CnH2n-6O = 3n-6 (6 < n < 9)

Áp dụng:

C7H8O: 37-6 = 3 đồng phân.

o) 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

5. Một số bài tập áp dụng

Bài 1: Hợp chất X có CTPT C4H8. Xác định các đồng 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

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 8)

– Mạch vòng và chỉ có liên kết đơn

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 9)

Vậy có 5 đồng phân.

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

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

Hướng dẫn giải bài tập

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 10)

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

Hướng dẫn giải bài tập

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 11)

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

Hướng dẫn giải bài tập

Công thức tính nhanh số đồng phân Hóa hữu cơ cực hay (ảnh 12)

Đăng bởi: THPT Văn Hiến

Chuyên mục: Lớp 11, Hóa Học 11

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button