Bảng so sánh nhiệt độ sôi
|
Show
Trung tâm gia sư – dạy kèm tại nhà NTIC tại Đà Nẵng giới thiệu SO SÁNH NHIỆT ĐỘ SÔI CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ nhằm hỗ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này. Đang xem: So sánh nhiệt độ sôi Bạn đang xem: So sánh nhiệt độ sôi I. Cơ sở lý thuyết 1. Các chất liên kết ion có nhiệt độ sôi lớn hơn so với các chất cộng hóa trị. Ví dụ:nhiệt độ sôi: H2N-CH2-COOH > CH3COOH 2. Đối với các chất có liên kết cộng hóa trị – Các yếu tố ảnh hướng tới nhiệt độ sôi: Liên kết hidro, khối lượng phân tử và hình dạng phân tử. a. 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. Ví dụ:nhiệt độ sôi CH3COOH > CH3CH2OH – Cách so sánh nhiệt lực liên kết Hidro giữa các chất: Đối với các nhóm chức khác nhau: -COOH > -OH > -COO- > -CHO > -CO- (axit) (ancol (este) (andehit) (ete) phenol) Ví dụ:nhiệt độ sôi của ancol sẽ lớn hơn este: CH3CH2OH > CH3COOC2H5 * Lưu ý:Trong chương trình phổ thông chỉ xét liên kết Hidro giữa phân tửH(mang điện tích dương +) và phân tửO(mang điện tích âm -). – 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 Ví dụ:Gốc C2H5- sẽ làm lực liên kết giảm so với gốc CH2=CH- Nhiệt độ sôi:CH2=CH-COOH > C2H5COOH b. Khối lượng phân tử – Các chất có phân tử khối càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao. Ví dụ:Khối lượng phân tử lớn nhiệt độ sôi lớn hơn: CH3COOH > HCOOH c. Hình dạng phân tử: – Phân tửcàng phân nhánh thì nhiệt độ sôi càng thấp hơn phân tử mạch không phân nhánh. * 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. Ví dụ:Cùng là phân tử C5H12 thì đồng phân: n-C5H12 > (CH3)4C * Lưu ý: – Đồng phânCis có nhiệt đô sôi cao hơn Trans(do lực monet lưỡng cực). – Axit > ancol > amin > este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > CxHy –Nếu có H2O: t(H2O) = 100oC > ancol có 3 nguyên tử C và -Nếu có phenol:phenol > ancol có 7C trở xuống và axit có ≤ 4C II. Phương pháp giải bài tập 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. Xem thêm: Công Thức Tính Bmi Trẻ Em Và Nam Nữ, Bảng Chỉ Số Bmi Dành Cho Mọi Độ Tuổi – 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. 2. 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 Ví dụ:Cho các chất sau: C2H5OH (1), C3H7OH (2), CH3CH(OH)CH3 (3), C2H5Cl (4), CH3COOH (5), CH3-O-CH3 (6). Các chất được sắp xếp theo chiều nhiệt độ sôi tăng dần là: A.(4), (6), (1), (2), (3), (5). B.(6), (4), (1), (3), (2), (5). C.(6), (4), (1), (2), (3), (5). D.(6), (4), (1), (3), (2), (5). Xem thêm: Tuyển Tập Tranh Tô Màu Người Sắt Khổng Lồ Xanh Đẹp Nhất Dành Cho Bé GIẢI: – Đầu tiên, ta sẽ phân nhóm các chất trên thành 2 nhóm bao gồm: Nhóm 1:C2H5OH, C3H7OH, CH3CH(OH)CH3, CH3COOH Nhóm 2:C2H5Cl, CH3-O-CH3 (sở dĩ được phân nhóm như vậy là nhóm 1 là nhóm chứa liên kết Hidro, nhóm 2 là nhóm không chứa liên kết hidro (C2H5Cl và các este vô cơ khác chung ta luôn xét ở trạng thái không chứa liên kết Hidro)) – Sau đó, ta sẽ phân loại trong từng nhóm: Nhóm 1: Chức -COOH: CH3COOH Chức –OH: C2H5OH, C3H7OH, CH3CH(OH)CH3 Trong nhóm chức –OH: + Do cùng nhóm chức nên đầu tiên ta sẽ xét khối lượngC2H5OH sẽ có khối lượng bé hơn C3H7OH. Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Hóa học
Nhiệt độ sôi của các chấtXem thêm: nhiệt độ sôi Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:
Nguyên tắc so sánh nhiệt độ sôiNguyên tắc 1: Hai hợp chất có cùng khối lượng hoặc khối lượng xấp xỉ nhau thì hợp chất nào có liên kết hiđro bền hơn sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn. Nguyên tắc 2: Hai hợp chất cùng kiểu liên kết hiđro, hợp chất nào có khối lượng lớn hơn sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn. Nguyên tắc 3: Hai hợp chất là đồng phân của nhau thì đồng phân cis có nhiệt độ sôi cao hơn đồng phân trans.(giải thích: Đó là do mô men lưỡng cực.Đồng phân cis mô men lưỡng cực khác 0, đồng phân trans có mô men lưỡng cực bằng 0 hoặc bé thua mô men lưỡng cực của đồng phân cis. Nguyên tắc 4: Hai hợp chất là đồng phân của nhau thì hợp chất nào có diện tích tiếp xúc phân tử lớn hơn sẽ có nhiệt độ cao hơn hơn. Nguyên tắc 5: Hai hợp chất có khối lượng bằng nhau hoặc xấp xỉ nhau, hợp chất nào có liên kết ion sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn. Nguyên tắc 6: Hai hợp chất hữu cơ đều không có liên kết hiđro, có khối lượng xấp xỉ nhau thì hợp chất nào có tính phân cực hơn sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn. Yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi của các chất hữu cơLiên kết hiđro (Xét với các loại hợp chất khác nhau)– Hợp chất có liên kết hiđro thì nhiệt độ sôi cao hơn hợp chất không có liên kết hiđro VD: HCOOH > HCHO – Liên kết hiđro càng bền, nhiệt độ sôi càng cao VD: CH3COOH > C2H5OH > C2H5NH2 – Hợp chất có liên kết hiđro liên phân tử có nhiệt độ sôi cao hơn hợp chất có liên kết hiđro nội phân tử. (với vòng benzen: o- < m- < p- ) Độ phân cực phân tử (Xét với các loại hợp chất khác nhau, không có liên kết hidro)– Phân tử có độ phân cực lớn có nhiệt độ sôi cao hơn (độ phân cực là mức độ chênh lệch về lực hút trong phân tử khi có nhóm hút electron) este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > CxHy -COO – > C = O > CHO > R – X > -O- > C – H Khối lượng mol phân tử (xét với các chất đồng đẳng)– Khối lượng phân tử lớn, nhiệt độ sôi càng lớn Ví dụ: CH3COOH > HCOOH Hình dạng phân tử (xét với các đồng phân)– Hình dạng càng nhiều nhánh, nhiệt độ sôi càng thấp, nhiệt độ nóng chảy càng cao (do diện tích tiếp xúc phân tử giảm) – Nhánh càng gần nhóm chức thì nhiệt độ sôi càng thấp – Đồng phân cis có nhiệt độ sôi cao hơn đồng phân trans (do momen lưỡng cực lớn hơn). Chú ý: Axit > ancol > amin > este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > CxHy – Nếu có H2O: t(H2O) = 100oC > ancol có 3 nguyên tử C và < ancol có từ 4C trở lên – Nếu có phenol: tphenol > ancol có 7C trở xuống và axit có ≤ 4C Trình tự so sánh nhiệt độ sôiPhân loại liên kết Hidro và không liên kết Hidro
Bài tập áp dụngCâu 1. Nhiệt độ sôi của các axit cacboxylic cao hơn anđehit, xeton, ancol có cùng số nguyên tử C là do A. Axit cacboxylic chứa nhóm C = O và nhóm OH B. Phân tử khối của axit lớn hơn và nguyên tử H của nhóm axit linh động hơn C. Có sự tạo thành liên kết hiđro liên phân tử bền D. Các axit cacboxylic đều là chất lỏng hoặc chất rắn Câu 2. So sánh nhiệt độ sôi của các chất axit axetic, axeton, propan, etanol A. CH3COOH > CH3CH2CH3 > CH3COCH3 > C2H5OH B. C2H5OH > CH3COOH > CH3COCH3 > CH3CH2CH3 C. CH3COOH > C2H5OH > CH3COCH3 > CH3CH2CH3 D. C2H5OH > CH3COCH3 > CH3COOH > CH3CH2CH3 Câu 3. Nhiệt độ sôi của axit thường cao hơn ancol có cùng số nguyên tử cacbon là do A. Vì ancol không có liên kết hiđro, axit có liên kết hiđro B. Vì liên kết hiđro của axit bền hơn của ancol C. Vì khối lượng phân tử của axit lớn hơn D. Vì axit có hai nguyên tử oxi Câu 4. Trong số các chất sau, chất có nhiệt độ sôi cao nhất là A. CH3CHO B. C2H5OH C. CH3COOH D. C5H12 Câu 5. Chỉ ra thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi của các chất ? A. CH3CHO, C2H5OH, CH3COOH C. C2H5OH, CH3COOH, CH3CHO B. CH3CHO, CH3COOH, C2H5OH D. CH3COOH, C2H5OH, CH3CHO Câu 6. Cho các chất CH3CH2COOH (X) ; CH3COOH ( Y) ; C2H5OH ( Z) ; CH3OCH3 (T). Dãy gồm các chất được sắp xếp tăng dần theo nhiệt độ sôi là A. T, X, Y, Z B. T, Z, Y, X C. Z, T, Y, X D. Y, T, Z, X Câu 7. Cho các chất sau: CH3COOH (1) , C2H5COOH (2), CH3COOCH3 (3), CH3CH2CH2OH (4). Chiều tăng dần nhiệt độ sôi của các chất trên theo thứ tự từ trái qua phải là: A. 1, 2, 3, 4 B. 3, 4, 1, 2 C. 4, 1, 2, 3 D. 4, 3, 1, 2. Câu 8. Nhiệt độ sôi của mỗi chất tương ứng trong dãy các chất sau đây, dãy nào hợp lý nhất ? C2H5OH HCOOH CH3COOH A. 118,2oC 78,3oC 100,5oC B. 118,2oC 100,5oC 78,3oC C. 100,5oC 78,3oC 118,2oC D. 78,3oC 100,5oC 118,2oC Câu 9. Chỉ ra thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi của các chất ? A. CH3OH < CH3CH2COOH < NH3 < HCl B. C2H5Cl < CH3COOCH3 < C2H5OH < CH3COOH C. C2H5Cl < CH3COOH < C2H5OH D. HCOOH < CH3OH < CH3COOH < C2H5F Câu 10. Xét phản ứng: CH3COOH + C2H5OH => CH3COOC2H5 + H2O. Trong các chất trong phương trình phản ứng trên, chất có nhiệt độ sôi thấp nhất là: A. C2H5OH B. CH3COOC2H5 C. H2O D. CH3COOH Đáp án:  I. Cơ sở lý thuyết 1. Các chất liên kết ion có nhiệt độ sôi lớn hơn so với các chất cộng hóa trị. Ví dụ: nhiệt độ sôi: H2N-CH2-COOH > CH3COOH 2. Đối với các chất có liên kết cộng hóa trị – Các yếu tố ảnh hướng tới nhiệt độ sôi: Liên kết hidro, khối lượng phân tử và hình dạng phân tử. a. 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. Ví dụ: nhiệt độ sôi CH3COOH > CH3CH2OH – Cách so sánh nhiệt lực liên kết Hidro giữa các chất: Đối với các nhóm chức khác nhau: -COOH > -OH > -COO- > -CHO > -CO- (axit) (ancol (este) (andehit) (ete) phenol) Ví dụ: nhiệt độ sôi của ancol sẽ lớn hơn este: CH3CH2OH > CH3COOC2H5 * 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 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 Ví dụ: Gốc C2H5- sẽ làm lực liên kết giảm so với gốc CH2=CH- Nhiệt độ sôi: CH2=CH-COOH > C2H5COOH b. Khối lượng phân tử – Các chất có phân tử khối càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao. Ví dụ: Khối lượng phân tử lớn nhiệt độ sôi lớn hơn: CH3COOH > HCOOH c. Hình dạng phân tử: – Phân tử càng phân nhánh thì nhiệt độ sôi càng thấp hơn phân tử mạch không phân nhánh. * 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. Ví dụ: Cùng là phân tử C5H12 thì đồng phân: n-C5H12 > (CH3)4C * Lưu ý: – Đồng phân Cis có nhiệt đô sôi cao hơn Trans (do lực monet lưỡng cực). – Axit > ancol > amin > este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > CxHy – Nếu có H2O: t(H2O) = 100oC > ancol có 3 nguyên tử C và < ancol có từ 4C trở lên – Nếu có phenol: phenol > ancol có 7C trở xuống và axit có ≤ 4C II. Phương pháp giải bài tập 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. 2. 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 Ví dụ: Cho các chất sau: C2H5OH (1), C3H7OH (2), CH3CH(OH)CH3 (3), C2H5Cl (4), CH3COOH (5), CH3-O-CH3 (6). Các chất được sắp xếp theo chiều nhiệt độ sôi tăng dần là: A. (4), (6), (1), (2), (3), (5). B. (6), (4), (1), (3), (2), (5). C. (6), (4), (1), (2), (3), (5). D. (6), (4), (1), (3), (2), (5). GIẢI: – Đầu tiên, ta sẽ phân nhóm các chất trên thành 2 nhóm bao gồm: Nhóm 1: C2H5OH, C3H7OH, CH3CH(OH)CH3, CH3COOH Nhóm 2: C2H5Cl, CH3-O-CH3 (sở dĩ được phân nhóm như vậy là nhóm 1 là nhóm chứa liên kết Hidro, nhóm 2 là nhóm không chứa liên kết hidro (C2H5Cl và các este vô cơ khác chung ta luôn xét ở trạng thái không chứa liên kết Hidro)) – Sau đó, ta sẽ phân loại trong từng nhóm: Nhóm 1: Chức -COOH: CH3COOH Chức -OH: C2H5OH, C3H7OH, CH3CH(OH)CH3 Trong nhóm chức -OH: + Do cùng nhóm chức nên đầu tiên ta sẽ xét khối lượng C2H5OH sẽ có khối lượng bé hơn C3H7OH. + Đối với 2 chất có cùng công thức là: C3H7OH và CH3CH(OH)CH3 thì dựa vào hình dạng cấu tạo phân tử. CH3CH(OH)CH3 là dạng nhánh, chính vì vậy nên sẽ co tròn hơn và nhiệt độ sôi sẽ thấp hơn. Nhóm 2: C2H5Cl là este nên sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn CH3-O-CH3 Kết luận: B là đáp án đúng. Để dễ dàng so sánh nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ ta chỉ cần nhớ 4 bước nhỏ sau đây. Đầu tiên là phân loại là chất liên kết ion hay cộng hóa trị, tiếp đó chúng ta sẽ phân loại các chất có liên kết Hidro, rồi so sánh giữa các chất trong cùng 1 nhóm và đi đến kết luận. |
