-

Nhiệt độ sôi của aldehyde, ketone và phản ứng của sodium acrylate


Có hai câu hỏi thế này:


Khi hai tác động trái chiều nhau, chúng cản trở nhau. Song nếu hai tác động cùng chiều, chúng sẽ hỗ trợ nhau. Ví dụ: trong alcohol, nhóm đẩy electron làm giảm sự phân cực của liên kết O–H do hai hiệu ứng trái chiều.


Với hợp chất carbonyl thì ngược lại:



Trong thực tế, sự chênh lệch độ phân cực giữa hai hợp chất carbonyl là aldehyde và ketone không đáng kể, cũng như lưỡng cực của cả phân tử, thể hiện qua moment lưỡng cực cũng không chênh lệch nhiều, dẫn đến sự khác biệt nhiệt độ sôi không lớn lắm:



Thật ra, yếu tố lập thể (hình dạng trong không gian) cũng góp phần khá quyết định của nó lên nhiệt độ sôi. Như chúng ta đã biết, bề mặt tiếp xúc của phân tử càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao. Nguyên tử oxygen và ba nguyên tử carbon trong acetone hầu như cố định trên một mặt phẳng nên phân tử phẳng, bề mặt tiếp xúc lớn, làm cho tương tác Van der Waals giữa các phân tử mạnh hơn so với propanal. Trong propanal, chỉ có nguyên tử oxygen và hai nguyên tử carbon số 1 và số 2 nằm trên cùng một mặt phẳng, còn nguyên tử carbon số 3 (và cả nhóm –³CH₃) có thể quay tự do quanh trục ²C–¹C làm cho hình dạng phân tử thay đổi, bề mặt tiếp xúc giữa các phân tử thay đổi, tương tác Van der Waals yếu hơn, nhiệt độ sôi thấp hơn.

 

Trong giới hạn kiến thức của chương trình, cũng như thời lượng của một bài giảng, không thể và cũng không cần phải đi quá sâu vào chi tiết làm gì.

Một câu hỏi khác:


Để hiểu dược vì sao, ta phải quan tâm đến bản chất của phản ứng (bao gồm cấu tạo và tính chất các chất tham gia phản ứng, cùng với cơ chế của phản ứng).

Phản ứng cộng các hydrogen halide vào liên kết đôi trong alkene là phản ứng cộng electrophile, trong đó quyết định tốc độ phản ứng là giai đoạn thứ nhất: orbital pi cho H⁺ (của H–X) cặp electron để tạo thành một carbocation trung gian và halide x⁻.


Điều này lại phụ thuộc vào khả năng năng tạo carbocation và khả năng tạo ra halide X⁻ dễ hay khó. Trong các halide ta có thứ tự ưu tiên sau: HI  >  HBr  >  HCl  >  HF. 
(Nếu chưa biết tại sao, các bạn có thể đọc phần giải thích ở đây: Thủy phân dẫn xuất halogen trong môi trường kiềm)

Hệ quả là ta thấy trong sách giáo khoa người ta chủ yếu chọn ví dụ phản ứng cộng với HBr chứ ít khi dùng HCl vì HCl phản ứng chậm  đến nỗi nó không có ý nghĩa lắm trong tổng hợp hữu cơ, như Fryhle, Solomon, và Snyder mô tả trong quyển Organic Chemistry (trang 343)


Đó là lý do tại sao khi cho potassium acrylate tác dụng với HCl, ta thu được acrylic acid và hầu như không có phản ứng cộng kế tiếp với HCl, vì:
  • Cl⁻ tách ra khỏi HCl khá khó khăn nên phản ứng cộng khó xảy ra như đã nêu trên.
  • Acrylic acid có nhóm carboxyl –COOH hút electron thông qua liên hợp π–π lại càng giảm khả năng cộng electrophile.



Nguyễn Trọng Thọ

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

-
Image
Phản ứng iodoform Phản ứng iodoform chỉ được đề cập ở mức độ cần thiết trong chương trình trung học phổ thông. Sau đây là một số điểm cần chú ý thêm. A. Phản ứng iodoform xảy ra với chất nào? Trên nguyên tắc, phản ứng iodoform xảy ra khi có nhóm methyl ketone CH₃CO–, nghĩa là xảy được với Methyl ketone : Ví dụ:   Ethanal : do cũng có nhóm CH₃CO– tuy không phải là methyl ketone: B. Ngoài các trường hợp trên, phản ứng iodoform còn có thể xảy ra với chất nào khác? Alcohol bậc II (2° alcohol) có nhóm methyl ở vị trí alpha (α) , trong đó có alkan-2-ol: Ví dụ:  Alcohol bậc I (1° alcohol) duy nhất có thể cho phản ứng iodoform là ethanol : Vậy tại sao các alcohol bậc II (2° alcohol) có nhóm methyl ở vị trí alpha cũng như ethanol có thể cho phản ứng iodoform? Đó là do chúng có thể bị oxi hóa bởi I₂ trong NaOH thành methyl ketone (hoặc ethanal), hệ quả là sản phẩm trung gian tạo thành cho được phản ứng iodoform. Thật vậy, như ta đã biết, halogen có thể phản ứng với base ttheo một ...
Read more
-
 Thói quen sinh hoạt có thể tạo gốc tự do trong cơ thể Các thói quen sinh hoạt không lành mạnh có thể tạo ra gốc tự do trong cơ thể qua các quá trình như oxi hóa, chuyển hóa các chất độc hại, và phản ứng với các yếu tố môi trường. Những gốc tự do này thường là những phân tử không bền, hoạt tính mạnh, có khả năng gây tổn hại cho tế bào, DNA, protein và màng lipid, từ đó dẫn đến các bệnh mãn tính và lão hóa sớm. Sau đây là một số trường hợp: 1. Hút thuốc lá    - Gốc hydroxyl (OH•): Được sinh ra do các phản ứng hóa học khi các hóa chất trong khói thuốc xâm nhập cơ thể.       Tổn hại: Gốc hydroxyl rất dễ phản ứng và có khả năng phá hủy màng tế bào, gây tổn thương lipid, protein và DNA, làm tăng nguy cơ ung thư phổi.    - Gốc superoxide (O₂⁻•): Khi cơ thể phản ứng với các chất độc từ khói thuốc, sự sinh ra gốc superoxide làm tăng stress oxy hóa.     Tổn hại: Gốc superoxide có thể gây tổn thương mô phổi, gây viêm và dẫn đến bệnh phổi tắc ...
Read more
-
Image
So sánh thế điện cực Đó là bài tập 12.16 trong sách Bài tập Hóa học 12 Chân Trời Sáng Tạo. Tác giả cho thí nghiệm  Vì Pb không tác dụng với Cu²⁺ nên phải kết luận Cu²⁺/Cu < Pb²⁺/Pb. Điều này trái với dãy thế điện cực chuẩn, trong đó E⁰(Pb²⁺/Pb) = – 0,13V < E⁰(Cu²⁺/Cu) = + 0,34V, nên hoặc thí nghiệm ở điều kiện không chuẩn , hoặc đề bài cho nhầm thí nghiệm . Nếu thí nghiệm không ở điều kiện chuẩn, nghĩa là các dung dịch liên quan không phải 1M ở 25°C. Ta xét 2 trường hợp: nồng độ không chuẩn, và nhiệt độ không chuẩn (nồng độ cho trước). A. Nồng độ không chuẩn 1. Các bán phản ứng và thế điện cực chuẩn Với chì (Pb): Pb²⁺ + 2e⁻ ⇌ Pb,    E°(Pb²⁺/Pb) = -0.13 V Với đồng (Cu): Cu²⁺ + 2e⁻ ⇌ Cu,    E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V 2. Phương trình Nernst Trong đó: - E : thế điện cực trong điều kiện không chuẩn - E° : thế điện cực chuẩn - R : hằng số khí lý tưởng (8.314 J mol⁻¹ K⁻¹) - T : nhiệt độ (298 K ở điều kiện chuẩn) - n : số electron trao đổi (bằng 2 đối với cả Pb v...
Read more