PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH NHIỆT ĐỘ SÔI CÁC HỢP ... - 123doc

So sánh nhiệt độ sôi là bài tập thường gặp trong đề thi hoặc các bộ đề luyện tập, với kiểu dạng đề như thế , chúng ta chỉ cần nắm rõ các tiêu chí về: Phân tử khối; liên kết Hydro; cấu tạo phân tử. Tài liệu này sẽ chỉ rõ chi tiết cho bạn.

PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH NHIỆT ĐỘ SÔI

* Các chất liên kết ion có nhiệt độ sôi lớn hơn so với các chất cộng hóa trị.

VD: nhiệt độ sôi: CH3COONa > CH3COOH

* Đối với các chất có liên kết cộng hóa trị:

- Các yếu tố ảnh hướng tới nhiệt độ sôi:

(1) Liên kết Hidro

(2) Khối lượng phân tử

(3) Hình dạng phân tử

(1) Liên kết Hidro: Liên kết hidro là liên kết được hình thành phân tử mang điện tích (+) và phân tử

mang điện tích (-) giữa các phân tử khác nhau.

- Các chất có lực liên kết hidro càng lớn thì nhiệt độ sôi càng lớn.

VD: nhiệt độ sôi CH3COOH > CH3CH2OH

- Cách so sánh nhiệt lực liên kết Hidro giữa các chất:

Lưu ý: Trong chương trình phổ thông chỉ xét liên kết Hidro giữa phân tử H (mang điện tích dương +) và phân tử O (mang điện tích âm -)

Đối với các nhóm chức khác nhau:

-COOH > -OH > -COO- > -CHO >

-CO-(axit) (ancol (este) (andehit) (ete)

phenol) VD: nhiệt độ sôi của axit sẽ lớn hơn ancol: CH3COOH > CH3CH2OH

Đối với các chất cùng nhóm chức:

Đối với các chất có cùng nhóm chức, gốc R- liên kết với nhóm chức ảnh hưởng đến lực liên kết Hidro

- Gốc R- là gốc hút e sẽ làm cho lực liên kết Hidro tăng lên

- Gộc R- là gốc đẩy e làm giảm lực liên kết Hidro

VD: Gốc C2H5- sẽ làm lực liên kết giảm so với gốc

CH2=CH-Nhiệt độ sôi: CH2=CH-COOH > C2H5COOH

(2) Khối lượng phân tử:Các chất có phân tử khối càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao.

VD: Khối lượng phân tử lớn nhiệt độ sôi lướn hơn: CH3COOH > HCOOH

(3) Hình dạng phân tử: Phân tử càng co tròn thì nhiệt độ sôi càng thấp

Giải thích: Theo cơ sở lí thuyết về sức căng mặt ngoài thì phân tử càng co tròn thì sức căng mặt ngoài càng thấp -> phân tử càng dễ bứt ra khỏi bề mặt chất lỏng -> càng dễ bay hơi -> nhiệt độ sôi càng thấp.

VD: Cùng là phân tử C4H10 thì đồng phân: n-C4H10> (CH3)3CH

Hay có thể hiểu đơn giản là đồng phân càng phân nhánh thì nhiệt độ sôi càng thấp

Lưu ý: Đồng phân Cis có nhiệt đô sôi cao hơn Trans(do lực monet lưỡng cực)

Chú ý quan trọng: Axit > ancol > amin > este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > C x H y

- Nếu có H 2 O: t

o s

(H 2 O) = 100 o C > ancol có 3 nguyên tử C và < ancol có từ 4C trở lên

- Nếu có phenol: t

o s phenol > ancol có 7C trở xuống và axit có ≤ 4C

Đặt vấn đề: Khi gặp phải 1 bài tập so sánh nhiệt độ sôi của các chất thì tư duy như thế nào để có hướng giải hợp lí?

Trả lời: Khi đó, ta sẽ có các bước để giải như sau:

Bước 1:Phân loại là chất liên kết ion hay cộng hóa trị

Đối với các chất liên kết cộng hóa trị thực hiện các bước tiếp theo sau:

Bước 2: Phân loại các chất có liên kết Hidro

- Việc đầu tiên chúng ta sẽ phân loại các chất có liên kết Hidro và các chất không có liên kết Hidro

ra thành các nhóm khác nhau

Bước 3:So sánh giữa các chất trong cùng 1 nhóm.

- Trong cùng nhóm có liên kết Hidro sẽ phân thành các nhóm nhỏ chức khác nhau, dựa theo quy tắc các lực liên kết Hidro giữa các chất để xác định nhóm nhỏ nào có nhiệt độ sôi thấp, cao hơn

- Trong cùng nhóm chức không có lực liên kết Hidro thì dựa vào khối lượng, hình dạng phân tử để

so sánh nhiệt độ sôi

Bước 4: Kết luận

- Dựa vào các bước phân tích ở 1 và 2 để tổng kết và đưa ra đáp án chính xác

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 tử

Nhóm không lk Hidro: Khối lượng → Cấu tạo phân tử

MỘT SỐ CHÚ Ý

Với Hidrocacbon

Đi theo chiều tăng dần của dãy đồng đẳng ( Ankan , Anken , Ankin , Aren ) thì nhiệt độ sôi tăng dần vì khối lượng phân tử tăngVD : C2H6 > CH4

– Với các Ankan , Anken , Ankin , Aren tương ứng thì chiều nhiệt độ sôi như sauAnkan < Anken < Ankin < Aren

Nguyên nhân : khối lượng phân tử của các chất là tương đương nhưng do tăng về số lượng nối pi nên dẫn đến nhiệt độ sôi cao hơn ( mất thêm năng lượng để phá vỡ liên kết pi )

– Với các đồng phân thì đồng phân nào có mạch dài hơn thì có nhiệt độ sôi cao hơn

– Với các dẫn xuất R-X , nếu không có liên kết hidro , nhiệt độ sôi sẽ càng cao khi X hút e càng

mạnh Ví dụ :

4 10 4 9

C H <C H Cl

– Dẫn xuất halogel 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

Với hợp chất chứa nhóm chức

a)/ Các chất cùng dãy đồng đẵng chất nào có khối lượng phân tử lớn hơn thì nhiệt độ sôi lớn hơn

Ví dụ : – CH3OH và C2H5OH thì C2H5OH có nhiệt độ sôi cao hơn

– CH3CHO và C2H5CHO thì C2H5CHO có nhiệt độ sôi cao hơn

b/ Xét với các hợp chất có nhóm chức khác nhau

Nhiệt độ sôi của rượu , Andehit , Acid , xeton , Este tương ứng theo thứ tự sau :

– Axit > ancol > Amin > Andehit

– Xeton và Este > Andehit

– Axit > ancol > amin > este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > CxHy

c/ Chú ý với rượu và Acid

Các gốc đẩy e ankyl (– CH3 , – C2H5 ) sẽ làm tăng nhiệt độ sôi tăng do liên kết H bền hơn

Ví dụ : CH3COOH < C2H5COOH

– Các gốc hút e ( Phenyl , Cl ) sẽ làm giảm nhiệt độ sôi do liên kết H sẽ giảm bền đi

Ví dụ : Cl-CH2COOH < CH3COOH ( độ hút e giảm dần theo thứ tự F > Cl > Br > I )

d/ Chú ý với các hợp chất thơm có chứa nhóm chức -OH , -COOH , -NH 2

– Nhóm thế loại 1 ( chỉ chứa các liên kết sigma như : (– CH3 , – C3H7 ) có tác dụng đẩy e vào nhâm thơm làm liên kết H trong chức bền hơn nên làm tăng nhiệt độ sôi

– Nhóm thế loại 2 ( chưa liên kết pi như NO2 , C2H4 ) có tác dụng hút e của nhâm thơm làm liên kết H trong chức kém bền đi nên làm giảm nhiệt độ sôi

– Nhóm thế loại 3 ( các halogen : – Br , – Cl , – F , – I ) có tác dụng đẩy e tương tự như nhóm thế loại 1

e/ Chú ý thêm khi so sánh nhiệt độ sôi của các chất

– Với các hợp chất đơn giản thì chỉ cần xét các yếu tố chủ yếu là khối lượng phân tử và liên kết H để so sánh nhiệt độ sôi của chúng

– Với các hợp chất phức tạp thì nên xét đầy đủ tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi để đưa đến kết quả chính xác nhất

– Về đồng phân cấu tạo, các chất đồng phân có cùng loại nhóm chức thì thứ tự nhiệt độ sôi sẽ được sắp xếp như sau: Bậc 1 > bậc 2 > bậc 3 >