Các bài tập về nhiệt độ sôi hầu như rất phổ biến trong các đề thi. Nhưng không hẳn ai cũng làm đúng hết. Mình cũng vậy :'( . Vì thế mình xin đưa ra 1 chút kiến thức cơ bản về nhiệt độ mình tìm đc. Mong rằng nó có ích cho mọi người
NHIỆT ĐỘ SÔI CỦA CÁC CHẤT
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi , nghĩa là ảnh hưởng đến lực hút giữa các phân tử , gồm có:
- khối lượng phân tử
- liên kết H
- Lực hút Van der Waals
- momen lưỡng cực của phân tử
- Lực phân tán london ( một dạng của lực Van der Waals )
Các yếu tố trên cũng ảnh hưởng đáng kể đến độ tan trong nước của chất hữu cơ , mà quan trọng nhất là liên kết H
1- Ảnh hưởng của liên kết H đến nhiệt độ sôi :
Liên kết H giúp các phân tử ràng buộc với nhau chặt chẽ hơn , nên cần nhiều năng lượng hơn để có thể tách các phân tử ra khỏi mạng tinh thể , dẫn đến có nhiệt độ sôi cao hơn trong trường hợp ko tạo dc liên kết H ( khi có khối lượng phân tử xấp xỉ nhau )
VD: so sánh nhiệt độ sôi của butan và rượu etylic
Butan : C4H10 - M: 58 - liên kết H : ko có ------> nhiệt độ sôi : 0,5 độ C
Etanol :C2H5OH - M : 46 - liên kết H : có ----> nhiệt độ sôi : 78,3 độ C
2- Lực hút Van der Waals (VDL):
a- Định nghĩa : Lực hút VDL là lực hút tĩnh điện giữa các phân tử do sự phân cực tạm thời trong phân tử
b- Phân loại :
+ Lực định hướng : Xuất hiện trong các phân tử có cực như HCL
+ Lực cảm ứng : Các phân tử có cực và ko cực như dẫn xuất Halogen
+ Lực khuếch tán : các phân tử ko cực
Lực hút VDL cũng thuộc loại lực tương tác yếu , ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi tương tự lực H ( Có liên kết VDl thì nhiệt độ sôi cao hơn )
3- Momen lưỡng cực:
Xuất hiện khi các phân tử có sự phân bố điện tích ko đều , có trọng tâm tích điện dương và âm ko trùng nhau , nên xuất hiện lưỡng cực gồm 2 điện tích trái dấu . Độ phân cực của phân tử biểu thị bằng momen lưỡng cực
Momen lưỡng cực nằm trong phần lực liên kết VDL
4- Lực phân tán london:
Nói tóm tắt về sự ảnh hưởng của lực này lên nhiệt độ sôi : Lực này xuất hiện khi momen lưỡng cực tạm thời gây ra do cảm ứng từ các phân tử kế cận khi chúng tiến đến gần nhau
+ Diện tích bề mặt càng lớn phân tử càng lớn thì lực hút càng mạnh , lực london càng mạnh
Lực phân tán london giải thích cho chúng ta hiện tượng các đồng phân có nhiệt độ sôi khác nhau ( do đồng phân nào có mạch dài hơn thì lực london mạnh hơn --> sôi cao hơn )
CÁC CHÚ Ý KHI LÀM TRẮC NGHIỆM DẠNG BÀI TẬP SO SÁNH NHIỆT ĐỘ SÔI
Các bài thường gặp trong đề thi hoặc các bộ đề luyện tập đó là sắp xếp theo chiều tăng dần , hoặc giảm dần nhiệt độ sôi , với kiểu dạng đề như thế , chúng ta chỉ cần nắm rõ các tiêu chí sau
I/ Với Hidrocacbon
- Đi theo chiều tăng dần của dãy đồng đẵng ( Ankan , Anken , Ankin , Aren ..) thì nhiệt độ sôi tăng dần vì khối lượng phân tử tăng
VD : C2H6 > CH4
- Với các Ankan , Anken , Ankin , Aren tương ứng thì chiều nhiệt độ sôi như sau
Ankan < Anken < Ankin < Aren
lí do : khối lượng phân tử 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 ( đọc phần lực phân tán london )
- Với các dẫn xuất Đối với dẫn xuất R-X , nếu không có liên kết hidro , nhiệt độ sôi sẽ càng cao khi X hút e càng mạnh.
VD :C4H9<C4H8Cl<C4H9CHO<C4H9N02
- 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.
II/ Với hợp chất chứa nhóm chức
a/ 2 chất cùng dãy đồng đẵng chất nào có khối lượng phân tử lớn hơn thì nhiệt độ sôi lớn hơn
VD : - 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 :
- Acid > Rượu > Amin > Andehit , xeton và Este
- Xeton > Andehit
C/ Chú ý với rượu và Acid :
- Các gốc đẩy e ( CH3 , C2H5 .....) sẽ làm tăng nhiệt độ sôi tăng do liên kết H bền hơn
VD: CH3COOH < C2H5COOH
- Các gốc hút e ( Phenyl , Cl ...) sẽ làm giảm nhiệt độ sôi do liên kết H sẽ giảm bền đi
VD: 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 , -NH2 :
- 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
Kết Luận :
- 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
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn