Giải SBT Ngữ Văn Lớp 7 - Học Kỹ Năng Hiệu Quả

Những hợp chất nào có đồng phân hình học?

Trong hóa học, đồng phân hình học hay còn gọi là đồng phân không gian là những phân tử có cùng công thức phân tử và thành phần nguyên tử nhưng sắp xếp không gian của các nguyên tử trong phân tử khác nhau. Do sự khác biệt về cấu hình không gian, các đồng phân hình học thường có tính chất vật lý và hóa học khác nhau. Dưới đây là một số loại hợp chất thường gặp có hiện tượng đồng phân hình học.

1. Các hợp chất có liên kết đôi C=C

Các hợp chất hữu cơ không no có chứa liên kết đôi C=C thường có đồng phân hình học. Ví dụ điển hình là các anken có công thức CnH2n. Do sự tự do quay quanh liên kết đôi C=C nên các nguyên tử hydro và cacbon có thể sắp xếp khác nhau, tạo ra các đồng phân hình học.

Một số ví dụ cụ thể:

• - Eten (C2H4) có 2 đồng phân hình học là cis-eten và trans-eten.
• - Buta-1,3-dien (C4H6) có 3 đồng phân hình học.
• - Cyclohexen (C6H10) có 2 đồng phân hình học là cis-cyclohexen và trans-cyclohexen.

2. Các hợp chất có nhóm nhân xicloankan

Các hợp chất chứa nhóm xicloankan như cyclopropan, cyclobutan, cyclopentan... đều có khả năng tạo ra các đồng phân hình học do sự tự do quay của các nhóm -CH2- xung quanh vòng cycloankan.

Một số ví dụ:

• - 1,2-Diclopropan có 3 đồng phân hình học.
• - Cis-1,3-diclohexan và trans-1,3-diclohexan là 2 đồng phân của 1,3-diclohexan.
• - 1,2-Dimetylcyclobutan có 3 đồng phân hình học.

3. Các hợp chất có nhóm axetilen (-C≡C-)

Các hợp chất có chứa nhóm axetilen không no (-C≡C-) cũng thường xuất hiện các đồng phân hình học do sự tự do quay quanh trục liên kết ba C≡C. Một số ví dụ:

• - 2-Butin (CH≡C-CH2-CH3) có hai đồng phân hình học là cis-2-butin và trans-2-butin.
• - 1,2-Dichloroeten (ClHC=CClH) có hai đồng phân cis và trans.
• - 1,2-Diphenylaxetilen ((C6H5)HC≡C(C6H5)) cũng có hai đồng phân hình học.

4. Các ancol có nhiều nhóm -OH

Các ancol đa chức ( có ≥ 2 nhóm -OH) có khả năng xoay quanh liên kết C-C nối các nhóm -OH nên cũng tạo thành các đồng phân hình học. Một số ví dụ:

• - Propan-1,2-diol (CH3-CHOH-CH2OH) có 2 đồng phân hình học là meso-propan-1,2-diol và DL-propan-1,2-diol.
• - Butan-2,3-diol (CH3-CHOH-CHOH-CH3) cũng có 2 đồng phân hình học là meso và DL.
• - Glycerol (propan-1,2,3-triol) có thể có đến 8 đồng phân hình học.

5. Axit dicarboxylic

Các axit dicarboxylic có 2 nhóm -COOH liên kết với 2 nguyên tử cacbon khác nhau cũng có hiện tượng đồng phân hình học. Một số ví dụ:

• - Axit fumaric và axit maleic là 2 đồng phân của axit trans-butendioic.
• - Axit cis-aconitic và axit trans-aconitic là đồng phân của axit prop-1-en-1,2,3-tricarboxylic.

6. Các hợp chất có nhóm ester (-COOR)

Các este no, đặc biệt là các este có nhiều nhóm -COOR cũng có đồng phân hình học. Điển hình là các este của axit tartaric có công thức C4H6O6:

• - Dimethyl ester của axit tartaric có 2 đồng phân hình học.
• - Diethyl ester của axit tartaric cũng có 2 đồng phân hình học.

7. Các hợp chất có nhóm amoni quatern (-NR4+)

Một số amoni quatern cũng có đồng phân hình học do sự tự do quay quanh liên kết C-N. Một số ví dụ:

• - N,N,N-trimethylamine oxalate ((CH3)3N+-(COO-)2) có 3 đồng phân hình học.
• - Tetramethylammonium chloride ((CH3)4N+Cl-) có 2 đồng phân cis và trans.

8. Một số hợp chất phức có phối tử phức hợp

Một số phức chất có phối tử phức hợp cũng có đồng phân hình học do sự sắp xếp khác nhau xung quanh trung tâm kim loại. Ví dụ như hợp chất cis-[Co(NH3)4Cl2]Cl và trans-[Co(NH3)4Cl2]Cl là hai đồng phân của [Co(NH3)4Cl2]Cl.

Kết luận

Như vậy, các hợp chất thường gặp hiện tượng đồng phân hình học bao gồm các anken, xicloankan, axetilen, ancol đa chức, axit dicarboxylic, este, amoni quatern và một số phức chất. Sự khác biệt về cấu hình không gian là nguyên nhân dẫn đến sự hình thành các đồng phân hình học ở những hợp chất này. Hiểu rõ đồng phân hình học sẽ giúp ta nắm vững hơn cấu tạo và tính chất của các hợp chất hữu cơ.

Các bạn có thể tham khảo thêm nguồn khác:

Tìm hiểu & tham khảo về Giải Sbt Văn Lớp 7