Số lượng ankin đồng phân của công thức phân tử C5H8 là bao nhiêu?

1. Số lượng ankin đồng phân tương ứng với công thức phân tử C5H8 là bao nhiêu?

Tìm câu trả lời cho số lượng ankin đồng phân của công thức phân tử C5H8 trong bài viết dưới đây.

A. 3

B. 4

C. 2

D. 5

Hướng dẫn giải quyết:

Công thức C5H8 chỉ ra một nhóm hợp chất hữu cơ với cấu trúc gồm 5 nguyên tử carbon và 8 nguyên tử hydro. Có tổng cộng bốn đồng phân của C5H8, bao gồm các dạng sau:

CH≡C−CH2−CH2−CH3:

Phân tử này có một nhóm ethyl (-CH2-CH2-CH3) gắn liền với nhóm vinyl (-CH≡C-).

CH3−C≡C−CH2−CH3:

Phân tử này có một nhóm ethyl (-CH2-CH3), với nhóm vinyl (-CH≡C-) nằm giữa hai nhóm ethyl.

CH≡C−CH(CH3)−CH3:

Đồng phân cuối cùng có một nhóm isopropyl (-CH(CH3)-CH3) gắn với nhóm vinyl (-CH≡C-).

=> Đáp án: A

2. Các bước để viết đồng phân

Đồng phân là những hợp chất hữu cơ có cùng công thức phân tử nhưng cấu trúc khác nhau. Sự khác biệt trong cấu trúc này dẫn đến các tính chất hóa học khác nhau. Mặc dù có cùng nguyên tố và số lượng nguyên tử, các đồng phân có thể có sự sắp xếp và liên kết khác nhau, ảnh hưởng đến khả năng tạo liên kết, tính chất liên kết và hình dạng phân tử. Những khác biệt này ảnh hưởng đến tính chất hóa học như tính chất vật lý, tính chất oxi-hoá khử, tính chất axit-baz, hoạt động sinh học và phản ứng hóa học của chúng.

Các bước để viết đồng phân bao gồm:

- Xác định số liên kết π và vòng theo công thức phân tử.

- Xác định loại hợp chất dựa trên tổng số liên kết π cộng với số vòng. Nếu có hợp chất cụ thể, chọn loại hợp chất phù hợp.

- Vẽ mạch chính của carbon:

+ Nếu mạch hở, ghi lại mạch chính dựa trên số lượng nhánh (không có nhánh, 1 nhánh, 2 nhánh, v.v.).

+ Nếu mạch là vòng, ghi chú loại vòng (vòng không nhánh, vòng có nhánh, v.v.).

- Gắn nhóm chức hoặc liên kết (nếu có) vào mạch chính. Chú ý thay đổi vị trí của nhóm chức và kiểm tra tính đối xứng để tránh trùng lặp.

- Thêm H vào các nguyên tố để đảm bảo đúng hóa trị. Tuy nhiên, trong bài trắc nghiệm, bước này có thể không cần thiết.

Ví dụ với phân tử Ankađien C5H8, độ bất bão hòa tính được là 2, và đã xác định có 6 đồng phân cấu tạo.

Dựa trên công thức phân tử và tổng số liên kết π cộng với số vòng, xác định hợp chất là Ankadien hoặc Ankin.

Tiếp theo, chúng ta sẽ lập sơ đồ mạch chính cho các đồng phân.

Các đồng phân của Ankadien với công thức C5H8:

CH2=C=CH-CH2-CH3

CH2=CH-CH=CH-CH3

CH3-CH=C=CH-CH3

CH2=CH-CH2-CH=CH2

CH2=C=C(CH3)2

CH2=CH-C(CH3)=CH2

Các đồng phân của Ankin với công thức C5H8:

CH≡C-CH2-CH2-CH3

CH3-C≡C-CH2-CH3

CH≡C-CH(CH3)2

Tiếp theo, chúng ta có thể thay đổi vị trí các nhóm chức hoặc liên kết bội trong mạch chính để tạo ra các đồng phân khác. Cuối cùng, nếu cần, chúng ta sẽ bổ sung nguyên tử H để đảm bảo hóa trị của các nguyên tố.

3. Các đồng phân của C5H8

Để tính độ bất bão hòa (unsaturation) của phân tử hữu cơ, ta sử dụng công thức sau:

Độ bất bão hòa (k) được tính bằng tổng số liên kết π và số vòng trong phân tử.

Ở đây, chúng ta có: số liên kết π = 5.2 và số vòng = 2. Áp dụng vào công thức, ta có:

k = (5.2 + 2 - 8) / 2 = 2

Do đó, độ bất bão hòa của phân tử là 2.

Phân tử Ankađien C5H8 có 6 đồng phân cấu tạo, gọi là đồng phân mạch cacbon hoặc đồng phân mạch hở. Trong số đó, có 3 đồng phân thuộc nhóm Ankin và 3 đồng phân thuộc nhóm Ankadien.

Các đồng phân cấu tạo của Ankadien trong C5H8 là:

CH2=C=CH-CH2-CH3

CH2=CH-CH=CH-CH3

CH3-CH=C=CH-CH3

CH2=CH-CH2-CH=CH2

CH2=C=C(CH3)2

CH2=CH-C(CH3)=CH2

Các đồng phân Ankin của C5H8 có chứa một liên kết ba và được liệt kê như sau:

CH≡C-CH2-CH2-CH3

CH3-C≡C-CH2-CH3

CH≡C-CH(CH3)2

Dưới đây là các cấu trúc đồng phân khác nhau của phân tử Ankađien và Ankin với công thức C5H8.

4. Bài tập áp dụng

Câu 1. Có bao nhiêu đồng phân Ankin với công thức phân tử C5H8?

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Xem đáp án

Đáp án A là chính xác. Có 3 đồng phân ankin với công thức phân tử C5H8:

CH≡C–CH2–CH2–CH3

CH3–C≡C–CH2–CH3

CH≡C–CH(CH3)–CH3

Câu 2. Công thức phân tử chung của ankin là:

A. CnH2n-2 (n ≥ 3).

B. CnH2n-2 (n ≥ 2).

C. CnH2n-6 (n ≥ 4).

D. CnH2n (n ≥ 2).

Đáp án chính xác là B. Công thức tổng quát của ankin là CnH2n-2 với điều kiện n ≥ 2. Điều này có nghĩa là số nguyên tử carbon trong phân tử ankin (ký hiệu là n) phải lớn hơn hoặc bằng 2. Công thức này chỉ ra rằng mỗi phân tử ankin chứa n nguyên tử carbon và 2n-2 nguyên tử hydro. Ví dụ, ankin đơn (ethen) có công thức phân tử là C2H4, ankin ba (propen) có công thức phân tử là C3H6, và tiếp tục như vậy.

Câu 3: Viết chi tiết nội dung sau: Câu 5. Số đồng phân cấu tạo (mạch hở) có công thức phân tử C5H8 là

A. 6

B. 7

C. 8

D. 9

Đáp án chính xác là D. Tổng số đồng phân cấu tạo (mạch hở) với công thức phân tử C5H8 là 9.

Câu 4: Nhận định nào sau đây về ankin là chính xác?

A. Ankin là các hiđrocacbon mạch hở với 2 liên kết đôi.

B. Ankin là hợp chất hữu cơ thuộc nhóm dẫn xuất của hiđrocacbon.

C. Hiđrocacbon có công thức phân tử CnH2n-2 là ankin.

D. Ankin là các hiđrocacbon có công thức phân tử CnH2n-2.

Đáp án chính xác là D. Ankin là các hiđrocacbon có công thức phân tử CnH2n-2. Điều này có nghĩa là mỗi phân tử ankin chứa n nguyên tử carbon và 2n-2 nguyên tử hydro. Ankin có liên kết ba giữa các nguyên tử carbon trong phân tử, không phải là có 2 liên kết đôi như trong lựa chọn A. Lựa chọn B cũng không đúng vì ankin không phải là dẫn xuất của hiđrocacbon mà là một nhóm hiđrocacbon đặc biệt. Lựa chọn C không chính xác vì công thức phân tử CnH2n-2 không chỉ áp dụng cho ankin mà còn cho một số loại hiđrocacbon khác như ankađien.

Câu 5: Ý kiến nào sau đây là chính xác?

A. Ankin là hiđrocacbon không no, mạch hở, với công thức CnH2n-2.

B. Ankin là hiđrocacbon không no, mạch hở, trong đó mạch carbon có liên kết ba.

C. Axetilen và các đồng đẳng của nó được gọi chung là các ankyl.

D. Ankin là các hiđrocacbon không no, mạch hở, với liên kết bội trong mạch carbon là liên kết ba.

Câu 6: Với công thức phân tử C4H8, có bao nhiêu đồng phân cấu tạo mạch hở?

A. 2

B. 4

C. 3

D. 5

Đáp án chính xác là C. Có 3 đồng phân cấu tạo mạch hở với công thức phân tử C4H8. Các đồng phân mạch hở này gồm:

CH2 = CH – CH2 – CH3

CH3 – CH = CH – CH3

CH2 = C(CH3)2

Tất cả các cấu trúc trên đều có công thức phân tử C4H8, nhưng chúng khác nhau về cách sắp xếp mạch và vị trí các liên kết.

Câu 7: Với công thức phân tử C5H10, có bao nhiêu đồng phân cấu tạo mạch hở?

A. 4

B. 5

C. 6

D. 3

Đáp án chính xác là B. Có tổng cộng 5 đồng phân cấu tạo mạch hở cho công thức phân tử C5H10. Các đồng phân mạch hở này bao gồm:

CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH3

CH3 – CH = CH – CH2 – CH3

CH2 = CH – CH(CH3)2

CH2 = C(CH3) – CH2 – CH3

CH3 – CH = C(CH3)2

Các cấu trúc trên đều có công thức phân tử C5H10, nhưng khác biệt về cách sắp xếp mạch và vị trí liên kết.

Câu 8: Tên chính xác của hợp chất (CH3)2CH-C≡CH là gì?

A. Isopren.
B. 3-metylbut-1-in.
C. 2-metylbut-3-in.
D. 3-metylbut-3-in.

Đáp án chính xác là B. Hợp chất (CH3)2CH-C≡CH được gọi là 3-metylbut-1-in. Điều này có nghĩa là nhóm metyl (-CH3) gắn vào nguyên tử cacbon thứ 3 trong chuỗi chính, với liên kết ba giữa nguyên tử cacbon thứ nhất và thứ hai, và một liên kết ba khác giữa nguyên tử cacbon thứ hai và thứ ba.

Câu 9: Tên gọi 3-etyl-4-metylhex-1-in tương ứng với cấu trúc nào sau đây?

A. CH≡C-CH(C2H5)-CH(CH3)CH2-CH3.
B. CH≡C-CH(C2H5)CH(CH3)-CH3.
C. CH≡C-CH(CH3)-CH(C2H5)-CH2-CH3.
D. CH≡C-CH(CH3)-CH(CH3)-CH3.

Đáp án đúng là A. Cấu trúc của 3-etyl-4-metylhex-1-in được biểu diễn bằng CH≡C-CH(C2H5)-CH(CH3)CH2-CH3. Điều này có nghĩa là trong phân tử, nhóm etyl (-C2H5) gắn vào nguyên tử cacbon thứ 3 và nhóm metyl (-CH3) gắn vào nguyên tử cacbon thứ 4 trong chuỗi chính, với một liên kết ba giữa nguyên tử cacbon đầu tiên và thứ hai.