Cách tính nhanh số đồng phân

Có lẽ bạn đã từng nghe đến khái niệm “đồng phân” – những chất có cùng công thức phân tử nhưng có cấu trúc khác nhau. Các đồng phân có thể khác nhau về cấu trúc, độ bền, tính chất hóa học và vật lý. Tuy nhiên, bạn có biết cách tính nhanh số đồng phân của các hợp chất hữu cơ không? Hãy cùng mình khám phá nhé!

Có thể bạn quan tâm

1) Cách tính số đồng phân Ankan CnH2n+2 (n ≥ 1)

Ankan là những hiđrocacbon no, mạch hở chỉ gồm các liên kết đơn C-C và C-H. Trong phân tử ankan, CTTQ có công thức CnH2n+2 (n ≥ 1).
Ankan chỉ có đồng phân mạch cacbon và từ C4 trở đi mới xuất hiện đồng phân.

Công thức tính nhanh:
2n – 4 + 1 (3 < n < 7)

Ví dụ, tính số đồng phân của C4H10:
Số đồng phân ankan sẽ là: 24-4 + 1 = 2 đồng phân
Vậy C4H10 có 2 đồng phân là:

CH3-CH2-CH2-CH3
CH3-CH(CH3)-CH3

Các đồng phân ankan có CTTQ C5H12 là:
Số đồng phân ankan sẽ là: 2 * 5 – 4 + 1 = 3 đồng phân
Vậy C5H12 có 3 đồng phân là:

CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
CH3-CH(CH3)-CH2-CH3
C(CH3)4

2) Cách tính số đồng phân AnKen CnH2n (n ≥ 2)

Anken là những hiđrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử chứa một liên kết đôi. CTTQ có công thức CnH2n (n ≥ 2).
Anken có đồng phân mạch C, đồng phân vị trí nối đôi, và đồng phân hình học.

Mẹo tính nhanh đồng phân anken:
Xét 2C mang nối đôi, mỗi C sẽ liên kết với 2 nhóm thế (giống hoặc khác nhau).

Ví dụ với C4H8:
Trừ đi 2C mang nối đôi sẽ còn 2C và H nhóm thế.
Nếu đề bài yêu cầu tính đồng phân cấu tạo sẽ là: 1+1+1 = 3 đồng phân.
Nếu yêu cầu tính đồng phân (bao gồm đồng phân hình học) sẽ là 1+1+2 = 4 đồng phân.

Ví dụ với C5H10:
Trừ đi 2C mang nối đôi sẽ còn 3C và H nhóm thế.
C4H8 có π + v = 1 → nên có 1 π hoặc 1 vòng
Các đồng phân: CH2=CH-CH2-CH3 (1), CH3-CH=CH-CH3 (2), CH2=CH(CH3)-CH3(3), xiclobutan (4), metylxiclopropan (5)
Chú ý đồng phân tính cả đồng phân hình học, chất (2) có đồng phân hình học
→ Vậy có 6 đồng phân

3) Cách tính số đồng phân Ankin CnH2n-2 (n ≥ 2)

Ankin là những hiđrocacbon không no, mạch hở, trong phân tử chứa một liên kết ba. CTTQ có công thức CnH2n-2 (n ≥ 2).
Ankin có đồng phân mạch C, đồng phân vị trí nối ba và không có đồng phân hình học.

Mẹo tính nhanh đồng phân ankin:
Xét 2C mang nối ba, mỗi C sẽ liên kết với 1 nhóm thế (giống hoặc khác nhau).

Ví dụ với C4H6:
Trừ đi 2C mang nối ba sẽ còn 2C và H là nhóm thế.
C1C21C1C1 đồng phân2CH1 đồng phân
Ta có 2 đồng phân ankin.

Độ bất bão hòa k = số liên kết π + số vòng = (5.2 + 2 – 8) / 2 = 2
Phân tử có chứa 2 liên kết π hoặc 1 vòng + 1 liên kết π
Ankađien C5H8 có 6 đồng phân cấu tạo (hay còn gọi là đồng phân mạch cacbon hoặc đồng phân mạch hở).
Akin có 3 đồng phân
C5H8 có 2 loại đồng như sau:
Đồng phân cấu tạo ankadien của 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.
Đồng phân Ankin có 1 liên kết 3 gồm:
CH≡C-CH2-CH2-CH3;
CH3-C≡C-CH2-CH3;
CH≡C-CH(CH3)2

4) Số đồng phân ancol đơn chức no CnH2n+2O

Công thức tính số đồng phân ancol đơn chức no là:
Số ancol CnH2n+2O = 2n-2 (n < 6)

Ví dụ: Tính số đồng phân ancol đơn chức no, mạch hở từ C3 → C5
C3H7OH: 23-2 = 2 đồng phân.

5) Số đồng phân andehit đơn chức no CnH2nO

Công thức tính số đồng phân andehit đơn chức no là:
Số andehit CnH2nO = 2n-3 (n < 7)

Áp dụng: Tính số đồng phân andehit sau: C3H6O, C4H8O.
C3H6O, C4H8O là công thức của andehit no, đơn chức, mạch hở.
Với C3H6O: 23-3 = 1 đồng phân: CH3CH2CHO
Với C4H8O: 24-3 = 2 đồng phân: CH3CH2CH2CHO; (CH3)2CHCHO