[r]
Trang 1TOM TAT
Độ bất bão hòa là khái niệm dùng trong Hóa học Hữu cơ để xác định số vòng hoặc liên kết pi (n) trong phân tử Bài viết này trình bày cách xác định và một số ứng dụng của độ bất bão hòa để xác định công thức phân tử và công thức dãy đồng đẳng của hợp chất hữu cơ
Từ khóa: độ bất bão hòa; công thức; đồng đẳng
( 1 Y Khai niém
l Trong phân tử hợp chất hữu co, lién két 1 va vòng thường kém bền,
dễ tham gia phản ứng hóa học, đặc biệt là các phản ứng cộng Tổng
số các liên kết rr và vòng được gọi là độ bất bão hòa (kí hiệu là k) Việc xác định giá trị của k sẽ giúp chúng ta dự đoán một số tính chất hóa
học của hợp chất
lữ Một số quy tắc cần nhớ khi tính k
Vòng Liên kết đôi Liên kết ba
(1ơ + 1n) (1ø + 2m)
VDI: = CH3—-CH2—-CH3 : khéng cé vong hoac lién két bdi => k = 2
CH=CH;
: có 1 vòng và 4 liên kết đôi > k = 5
BÀI TẬP
Ồ Xác định độ bất bão hòa của các hợp chất sau
O (c) CH:-C=C-CH; (d) CH;=CH-CH=O
O O=C—OH f
| 0
CH—O—C—CH3
CHz~O—C—CH=CH;
Ô Hợp chất nào sau đây có độ bất bão hòa lớn nhất:
O (A) vinylaxetilen © (B) toluen
© (©) stiren © (D) 2-metylbut-2-en
Trang 2( 2 Ý Cách tính k từ công thức phân tử
M Đối với hiđrocacbon và hợp chất chứa C, H, O - đều có công thức
2X—Y 44
chung dạng C,HyO; thì k được tính theo công thức: k =
VD2: Hợp chất C:H; có k = CN +1=0
Chú ý Kết quả này phù hợp với công thức của propan ở ví dụ 1
Công thức tính k đối với hợp chất hữu cơ bất kì chứa C, H, O, N và
DN, -(v,-2)
2
Trong đó: Ni va vị lần lượt là số nguyên tử và hóa trị của các nguyên
tố trong hợp chất Dựa vào công thức (*), có thể thấy rằng
- Nguyên tố có hóa trị > 2 (C, N) làm tăng k
- Nguyên tố có hóa trị < 2 (H, X) làm giảm k
- Nguyên tố có hóa trị = 2 (O) không ảnh hưởng đến k
I Cần lưu ý rằng k luôn là một số tự nhiên Nếu k không phải là một
số tự nhiên thì phân tử đó không tôn tại
i
€ Axit metacrylic có công thức CH;=C-C-OH
CH3
Hóa trị của các nguyên tố là
C=4H=LO=2N=3;
Halogen X = 1 X (halogen) là: k = 1 + (*)
Hay tinh gia tri cua k theo hai cach:
— C1: Đếm số vòng và liên kết bội trong công thức (k:)
— C2: Tính theo công thức phân tử (k;)
So sánh giá trị của kị và k¿
@ Tinh độ bất bão hòa của các hợp chất sau:
(k) CaH:(OCOC1;H)a (1) C3H7Cl
€ Không tồn tại hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là
Trang 3@ Tính độ bất bão hòa của hợp chất có công thức phân tử là
à Hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử C:H;O; Độ bất bão hòa
của X là k = 2 Xác định giá trị của a
@ Hợp chất hữu cơ Y có công thức phân tử CaH;O¿ Trong phân tử Y
có 2 liên kết đôi nhưng không có vòng Xác định giá trị của a
€ Hợp chất hữu cơ Z có công thức phân tử là C¿HzC„H: Trong phân
tử Z có 1 vòng và 4 liên kết đôi Xác định giá trị của x
đf) Hợp chất hữu cơ T có công thức HCOOC,H: Trong phân tử T chỉ
có 1 liên kết C=O và 1 liên kết C=C, không có vòng Xác định giá trị của x
(Ê) Hoàn thành bảng dữ liệu sau
Day dong đăng Dac diém cau tao bão hòa Độ bất Công thức phân tử
ANKAN no, mạch hở k= CnH2n-2
không no, một liên kết đôi
: ; = CnH n+2 = CnH n+2—
ANKEN C=C, mạch hở k 2n+2 2n+2~2
không no, một liên kết ba _
ANKIN C=C, mạch hở k= Í
không no, hai liên kết đôi _
ANKAĐIEN C=C, mạch hở k= Í
AREN vòng thơm k= |
Trang 4
( 3 X Xác định công thức dãy đồng đẳng
BÑ Xét một hiđrocacbon có công thức phân tử C,H.„, độ bất bão hòa
cua hidrocacbon la k = S Y 41 Dokludnla mot so tu nhién nén:
+1>0
— Số nguyên tử hiđro cuc dai la ymax = 2x + 2 (k = 0)
M@ Tir bang dữ liệu của bài tập 10 có thể thấy rằng sự xuất hiện của 1 liên kết đôi (hoặc 1 vòng) sẽ làm giảm đi hai nguyên tử hiđro trong
phân tử Đối với các hiđrocacbon mạch hở (như anken, ankin), giá trị
k còn được gọi là "độ không no”
B Công thức của mọi dãy đồng đẳng của hợp chất chứa C, H, O là :
CnHan.a-z.Oa
Để xác định công thức dãy đồng đẳng, chỉ cần xác định k và a
VD3: Hợp chất hữu cơ X có 1 liên kết đôi C=C và 1 nguyên tử oxi trong
phân tử Xác định công thức dãy đồng đẳng của X
# DO bat bao hoa cua X la k = 1
= Công thức dãy đồng đẳng là CaHanO
BÀI TẬP
@ Hiđrocacbon X có độ bất bão hòa k = 3 Xác định công thức dãy
đồng đẳng của X
(Ê Hợp chất hữu cơ Y có chứa 1 liên kết ba C=äC và có 2 nguyên tử oxi
trong phân tử Xác định công thức dãy đồng đẳng của Y
(Ÿ) Hợp chất hữu cơ Z có chứa 1 vòng, 3 liên kết đôi C=C và 1 liên kết
đôi C=O trong phân tử Trong Z chỉ chứa 1 nguyên tử oxi Xác định
công thức dãy đồng đẳng của Z
Trang 5
1 (a)k = 1 (b)k= 2 (c) k = 2
(d)k= 2 (e)k= 5 (f) k = 4
C
3 |k=2
(a)k = 0 (b)k=1 (c)k= 1
(d)k=0 (e)k= 0 (f)k= 1
A (g)k =2 (h) k = 0 (i)k = 3
(j)k=3 (k) k = 9 ()k=0
(p) k =3
5 |B
(a)k=0 (6b) k=1 (c) k = 2
2 2
(i) k= kay te +1 (j) k = 2X—Y ¿Ị
2 2
7 la=4
8 = 10
9 |x=2
10 |x =3
11
Dãy đồn đẳng 9 Đặc điểm cấu tạo SA bão hòa Độ bất CTPT
ANKAN no, mạch hở k=0 |CaHan.;
anwar [$609 ::
ANKIN an liên kếtbal ,_2 |c„n,„„
ANKAĐIEN eng kết đôi | v_2 |ÍC,H„„;
12 CnH¿n-+
13 | CaH2n-202