Công thức cấu tạo của C4H10O, gọi tên và Đồng phân của C4H10O

Công thức cấu tạo của C4H10O, gọi tên và Đồng phân của C4H10O
1. Công thức cấu tạo của C4H10O và gọi tên
Ứng với công thức phân tử C4H10O thì chất có thể là ancol hoặc ete A. Ancol C4H10O
Đồng phân ancol là nhóm các hợp chất hữu cơ có cùng cấu trúc nhưng khác
nhau về vị trí của nhóm hydroxyl (-OH).
Ancol C4H10O có 4 đồng phân ancol, cụ thể: CTCT thu gọn Tên gọi CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - OH Butan – 1- ol CH3 - CH(CH3)CH2OH 2 – metylpropan – 1- ol CH3 - CH2 - CH(OH) - CH3 Butan – 2- ol CH3 - C(OH)(CH3) - CH3 2 – metylpropan – 2- ol B. Ete C4H10O
Ete C4H10O có 3 đồng phân ete, cụ thể: CTCT thu gọn Tên gọi CH3-CH2-CH2-O-CH3
Metylpropyl ete / 1- metoxypropan CH3-CH(CH3)-O-CH3
Isopropylmetyl ete / 2 - metoxypropan CH3-CH2-O-CH2-CH3 Đietyl ete / etoxyetan
2. Đồng phân của C4H10O A. Ancol C4H10O CTCT thu gọn Đồng phân CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - OH CH3 - CH(CH3)CH2OH CH3 - CH2 - CH(OH) - CH3 CH3 - C(OH)(CH3) - CH3 B. Ete C4H10O CTCT thu gon Đồng phân CH3 - CH2 - CH2 - O - CH3 CH3 - CH(CH3) - O - CH3 CH3 - CH2 - O - CH2 - CH3
3. Một số bài tập vận dụng liên quan
Câu 1: So sánh điểm nóng chảy và sôi của các đồng phân ancol
C4H10O. Giải thích sự khác biệt dựa trên cấu trúc và tương tác giữa phân tử. Lời giải:
Đồng phân ancol C4H10O bao gồm hai đồng phân chính là butanol và metanol. * Butanol:
- Butanol có các đồng phân gồm n-butanol, isobutanol, sec-butanol, và tert- butanol.
- Cấu trúc của butanol chứa một chuỗi cacbon 4 nguyên tử, kết hợp với một
nhóm hydroxyl (-OH) ở các vị trí khác nhau.
- Độ phân cực của butanol tăng theo thứ tự: n-butanol < sec-butanol <
isobutanol < tert-butanol. Do đó, n-butanol (butanol thẳng) có điểm nóng chảy
và sôi cao hơn so với các đồng phân khác. * Metanol:
- Metanol là một đồng phân của ancol, có cấu trúc CH3OH.
- Metanol có tính phân cực mạnh với nhóm -OH, tương tác hydrogen mạnh
mẽ với nước và các phân tử khác.
- Metanol có điểm sôi thấp hơn so với butanol do tương tác hydrogen mạnh
giữa các phân tử metanol và nước, cũng như do kích thước phân tử nhỏ hơn.
* Giải thích sự khác biệt:
- Cấu trúc phân tử: Sự khác biệt trong cấu trúc của các đồng phân ancol ảnh
hưởng đến đặc tính vật lý. Vị trí và cấu trúc của nhóm hydroxyl (-OH) trên
chuỗi cacbon ảnh hưởng đến độ phân cực và tương tác giữa phân tử.
- Tương tác giữa phân tử: Điểm nóng chảy và sôi của các đồng phân ancol
phụ thuộc vào tương tác hydrogen giữa các phân tử. Sự tương tác này được
quyết định bởi độ phân cực của phân tử và khả năng tạo liên kết hydrogen.
- Do những yếu tố này, butanol thường có điểm nóng chảy và sôi cao hơn so
với metanol do độ phân cực cao hơn, đồng thời butanol cũng có sự đa dạng
về cấu trúc giúp tương tác giữa phân tử trở nên phức tạp hơn.
Câu 2: Miêu tả một số phản ứng hóa cụ thể của butanol, chẳng hạn như
phản ứng với axit, phản ứng oxi hóa, hay phản ứng este hóa.
Dưới đây là mô tả của một số phản ứng hóa học cụ thể mà butanol có thể tham gia: * Phản ứng với axit:
- Butanol có thể phản ứng với axit để tạo ra este và nước. Ví dụ, khi butanol
phản ứng với axit axetic (CH3COOH), ta có phản ứng este hóa:
Butanol + Axit axetic → Etil axetat + Nước
Trong trường hợp này, nhóm -OH của butanol phản ứng với nhóm -COOH
của axit axetic để tạo ra este, trong đó một phần của butanol tham gia vào cấu trúc este. * Phản ứng oxi hóa:
Butanol có thể trải qua phản ứng oxi hóa để tạo ra axit cacboxylic hoặc
aldehyde. Ví dụ, khi butanol phản ứng với chất oxy hóa như KMnO4 hay
K2Cr2O7, có thể xảy ra quá trình oxi hóa:
Butanol → Axit butanoic hoặc aldehyde butanoic
Trong điều kiện phản ứng oxi hóa mạnh, butanol có thể được chuyển đổi
thành axit butanoic hoặc aldehyde butanoic tùy thuộc vào điều kiện phản ứng. * Phản ứng este hóa:
Butanol có thể tham gia vào phản ứng este hóa với các axit, phenol hoặc
anhydrit để tạo ra các este. Ví dụ, khi butanol phản ứng với axit clohiđric (HCl)
trong tỷ lệ vừa đủ, có thể xảy ra phản ứng este hóa:
Butanol + HCl → Butyl clorua + Nước
Trong phản ứng này, nhóm -OH của butanol thay thế bằng nhóm clo để tạo thành butyl clorua.
Các phản ứng này là một số ví dụ minh họa cho sự linh hoạt và tính đa dạng
của butanol trong việc tham gia vào các phản ứng hóa học khác nhau.
Câu 3: Khi tách nước từ một chất X có công thức phân tử C4H10O tạo thành
ba anken là đồng phân của nhau (tính cả đồng phân hình học). Công thức
cấu tạo thu gọn của X là gì Lời giải:
Để tìm công thức cấu tạo thu gọn của chất X, ta cần biết rằng khi tách nước
từ chất này, tạo thành ba anken đồng phân của nhau, bao gồm:
Anken đồng phân cis: C4H8 (2 - buten).
Anken đồng phân trans: C4H8 (2 - buten).
Anken đồng phân mạch hở: C4H6 (1 - buten).
Từ thông tin trên, chất X phải là butanol (C4H10O), vì khi tách nước từ
butanol, ta có thể tạo ra ba anken đồng phân của nhau như đã mô tả.
Công thức cấu tạo thu gọn của butanol (C4H10O) là CH3CH2CH2CH2OH
Câu 4: Chất Y có công thức phân tử là C5H12O. Khi chất Y phản ứng với axit,
tạo ra ba este là đồng phân của nhau (bao gồm cả đồng phân hình học). Xác
định công thức cấu tạo thu gọn của chất Y. Gợi ý giải:
Xác định các ester đồng phân có thể được tạo ra từ phản ứng của chất Y với axit.
Biết rằng ba este đồng phân này sẽ phải có cùng cấu trúc cơ bản, chỉ khác
nhau ở vị trí của nhóm chức trong phân tử.
Dựa trên số lượng cacbon và hydro trong phân tử, suy ra công thức cấu tạo
thu gọn của chất Y sao cho có thể tạo ra ba este đồng phân từ axit.
Câu 5: Chất Z có công thức phân tử là C6H14O2. Khi chất Z tác dụng với
nền, tạo ra ba axit cacboxylic là đồng phân của nhau (bao gồm cả đồng phân
hình học). Xác định công thức cấu tạo thu gọn của chất Z. Lời giải chi tiết:
Một số đồng phân có thể xây dựng từ C6H14O2 là: Butanoic acid (CH3CH2CH2COOH)
2 - Methylpropanoic acid (CH3CH(CH3)COOH)
2 - Methylbutanoic acid (CH3CH2CH(CH3)COOH)
Câu 6: Cho hợp chất A có công thức phân tử là C4H10O. Khi hợp chất A
phản ứng với nền, tạo ra ba ancol là đồng phân của nhau (bao gồm cả đồng
phân hình học). Xác định công thức cấu tạo thu gọn của hợp chất A. Gợi ý giải:
Các đồng phân ancol có thể từ
C4H10O có thể bao gồm các đồng phân ancol như sau: Butanol (CH3CH2CH2CH2OH)
2-Methylpropanol (CH3CH(CH3)CH2OH)
2-Methylpropanol (CH3CH2CH(CH3)OH)
Câu 7: Một chất B có công thức phân tử là C7H8O3. Khi chất B tác dụng với
nền , tạo ra ba este là đồng phân của nhau (bao gồm cả đồng phân hình học).
Xác định công thức cấu tạo thu gọn của chất B.
Câu 8: Công thức phân tử C4H10O có bao nhiêu đồng phân chứa nhóm chức – OH?
A. 1 đồng phân chứa nhóm chức -OH
B. 3 đồng phân chứa nhóm chức -OH
C. 4 đồng phân chứa nhóm chức -OH
D. 5 đồng phân chứa nhóm chức -OH
Lời giải chi tiết: Chọn C. Công thức phân tử C4H10O có bao nhiêu đồng
phân chứa 4 nhóm chức – OH
C4H10O có đồng phân nhóm chức, đồng phân mạch carbon, Các đồng phân
của C4H10O chứa nhóm chức -OH là:
CH3 – CH2 – CH2– CH2 – OH
CH3 – CH2 – CH2(OH) – CH3 CH3– C(CH3)(OH) – CH3 CH3 – CH(CH3) – CH2 – OH
Câu 9: iết công thức cấu tạo của các họp chất hữu cơ mạch hở có công thức
phân tử C4H10O. Trong các hợp chất này, hãy chỉ ra:
a) Các chất là đồng phân về nhóm chức.
b) Các chất là đồng phân về vị trí nhóm chức.
c) Các chất là đồng phân về mạch carbon.
Câu 10: Ancol X có công thức phân tử C4H10O. Khi đun X với H2SO4 đặc ở
170oC, thu được hai anken là đồng phân của nhau. Công thức cấu tạo của X là gì?
Document Outline

• Công thức cấu tạo của C4H10O, gọi tên và Đồng phân
  • 1. Công thức cấu tạo của C4H10O và gọi tên
  • 2. Đồng phân của C4H10O
  • 3. Một số bài tập vận dụng liên quan