Đồng phân hình học là gì? Điều kiện để Anken có đồng phân

Với bài Đồng phân hình học là gì, Điều kiện để anken có đồng phân hình học sẽ tóm tắt các khái niệm, định nghĩa cũng như tính chất của môn Hóa học lớp 11 giúp học sinh học tốt môn Hóa học 11. Đồng phân hình học là gì, Điều kiện để anken có đồng phân hình học sẽ được Trang Tài Liệu giải đáp chi tiết trong bài viết dưới đây.

Câu hỏi: Đồng phân hình học là gì? Điều kiện để anken có đồng phân hình học? Cho ví dụ minh hoạ.

Trả lời:

– 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.

– Điều kiện để anken có đồng phân hình học là: Mỗi nguyên tử cacbon ở liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau.

Cụ thể: Với anken có công thức :  để có đồng phân hình học thì: R₁ ≠ R₂ và R₃ ≠ R₄

Ví dụ:  Cis-but-2-en

 Trans-but-2-en

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

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.

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.

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.

Câu hỏi vận dụng liên quan

Câu 1. Những hợp chất nào sau đây có đồng phân hình học (cis-trans)? CH₃CH=CH₂ (I); CH₃CH=CHCl (II); CH₃CH=C(CH₃)₂ (III); C₂H₅–C(CH₃)=C(CH₃)–C₂H₅(IV); C₂H₅–C(CH₃)=CCl–CH₃ (V)

A. (I), (IV), (V).

B. (II), (IV), (V).

C. (III), (IV).

D. (II), III, (IV), (V).

Xem đáp án

Đáp án B

Câu 2. Chất nào sau đây có đồng phân hình học?

A. 2-clopropen.

B. But-2-en.

C. 1,2-đicloetan.

D. But-2-in.

Xem đáp án

Đáp án B.

Câu 3. Chất nào sau đây có đồng phân hình học Cis – trans?

A. CH₂=CH₂

B. CH₂ =CH-CH₂-CH₃

C. CH₃-C≡C-CH₃

D. CH₃-CH=CH-CH₃

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 4. Nội dung nào đúng khi nhắc về định nghĩa đồng phân

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

B.  Đồng phân lànhững chất có cùng công thức phân tử nhưng tính chất hóa học khác nhau.

C. Đồng phân là những hợp chất có cùng phân tử khối nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau.

D. Đồng phân là hiện tượng các chất có cùng công thức phân tử nhưng cấu tạo khác nhau nên tính chất khác nhau.

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 5. Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo ứng với hợp chất C₅H₁₀ mạch hở

A. 4

B. 5

C. 6

D. 10

Xem đáp án

Đáp án B

Đề bài hỏi đồng phân cấu tạo => không đếm đồng phân hình học

(1) CH₂=CH-CH₂-CH₂-CH₃

(2) CH₃-CH=CH-CH₂-CH₃

(3) CH₂=C(CH₃)-CH₂-CH₃

(4) (CH₃)₂C=CH-CH₃

(5) (CH₃)₂CH-CH=CH₂

Câu 6. Cho các chất sau: but-1-en (1); 3,3-đimetylbut-1-en (2); 3-metylpent-1-en (3); 3-metylpent-2-en (4); 2,2-đimetylpent-3-en (5). Những chất nào là đồng phân của nhau?

A. (3), (4) và (5)

B. (1), (2) và (3).

C. (1), (2) và (5)

D. (2), (3) và (4).

Xem đáp án

Đáp án D

pen-1-en: CH₂=CH-CH₂-CH₂­­­-CH₃: C₅H₁₀

3,3-đimetylbut-1-en: CH₂=CH-C(CH₃)₃: C₆H₁₂

3-metylpent-1-en: CH₂=CH-CH(CH₃)-CH₂-CH₃: C₆H₁₂

3-metylpent-2-en: CH_3-CH=C(CH₃)-CH₂-CH₃: C₆H₁₂

2,2-đimetylpent-3-en: CH₃-CH=CH-C(CH₃)₃: C₇H₁₄

=> những chất đồng phân của nhau là những chất có cùng công thức phân tử: (2), (3), (4)

Câu 7. Nội dung nhận định nào về Anken là không đúng:

A. Tất cả các anken đều có công thức là C_nH_2n (n ≥2)

B. Công thức chung C_nH_2n có thể là anken hoặc xicloankan

C. Anken có thể có 1 hoặc nhiều liên kết đôi

D. Tất cả các anken các chất làm mất màu dung dịch brom đều là KMnO₄.

Xem đáp án

Đáp án C

C sai vì Anken là hiđrocacbon mạch hở có chứa 1 liên kết đôi C=C

Câu 8. Nội dung nào dưới đây khi nói về Anken là không đúng:

A. Nhiệt độ sôi tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối.

B. Là nguyên liệu cho nhiều quá trình sản xuất hóa học.

C. Từ C₂H₄ đến C₄H₈ là chất khí ở điều kiện thường.

D.  CH₂ =CH-CH₂-CH₃ có đồng phân hình học Cis – trans

Xem đáp án

Đáp án D

Câu 9. Anken là:

A. Hiđrocacbon không no, trong phân tử có các liên kết bội.

B. Hiđrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết C=C.

C. Hiđrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có nhiều liên kết C=C.

D. Hiđrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có 2 liên kết C=C.

Xem đáp án

Đáp án B

Anken là hiđrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử có 1 liên kết C=C.

Anken có công thức phân tử chung là C_nH_2n (n ≥≥ 2)

Câu 10. Cho các chất sau:

1. CH₃CH=CH­­₂

2. CH₃CH=CHCl

3. CH₃CH=C(CH₃)₂

4. C₂H₅-C(CH₃)=C(CH₃)-C₂H₅

5. C₂H₅-C(CH₃)=CHCH₃

Những chất có đồng phân hình học là:

A. 1, 2, 3

B. 2, 3, 4

C. 3, 4, 5

D. 2, 4, 5

Xem đáp án

Đáp án D

Trên đây chúng tôi vừa giới thiệu tới các bạn đồng phân hình học là gì, đồng phân là gì, cùng với đó là các câu hỏi có liên quan. Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp nhiều thông tin, khái niệm thú vị và kiến thức Hóa học hữu ích khác đừng quên theo dõi và cập nhật chúng tôi.