Chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất?

VnDoc xin giới thiệu bài Chất nào sau đây có nhiệt độ sôi cao nhất? được chúng tôi sưu tầm và tổng hợp lí thuyết trong chương trình giảng dạy môn Hóa học lớp 9. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.

Lưu ý: Nếu bạn muốn Tải bài viết này về máy tính hoặc điện thoại, vui lòng kéo xuống cuối bài viết.

Câu hỏi: Chất nào sau đây có nhiệt độ sôi cao nhất?

1. CH₃OC₂H₅
2. C₃H₈.
3. C₂H₅OH.
4. CH₃OH

Trả lời:

Đáp án đúng: C. C₂H₅OH.

Giải thích:

- Nhiệt độ sôi của các chất: ankan < ete < ancol.

- Do đó nhiệt độ sôi của C₃H₈ < CH₃OC₂H₅ < CH₃OH, C₂H₅OH

- Trong cùng dãy đồng đẳng ancol: phân tử khối càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao nên nhiệt độ sôi của: CH₃OH < C₂H₅OH

→ Vậy nhiệt độ sôi của: C₃H₈ < CH₃OC₂H₅5 < CH₃OH < C₂H₅OH

=> Chất có nhiệt độ sôi cao nhất là C₂H₅OH.

I. So sánh nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ

1. Các chất liên kết ion có nhiệt độ sôi lớn hơn so với các chất cộng hóa trị.

Ví dụ: nhiệt độ sôi: H₂N-CH₂-COOH > CH₃COOH

2. Đối với các chất có liên kết cộng hóa trị

Các yếu tố ảnh hưởng tới nhiệt độ sôi: Liên kết hidro, khối lượng phân tử và hình dạng phân tử.

Liên kết Hidro

- Liên kết hidro là liên kết được hình thành phân tử mang điện tích (+) và phân tử mang điện tích (-) giữa các phân tử khác nhau.

- Các chất có lực liên kết hidro càng lớn thì nhiệt độ sôi càng lớn.

Ví dụ: nhiệt độ sôi CH₃COOH > CH₃CH₂OH

*Cách so sánh nhiệt lực liên kết Hidro giữa các chất:

Đối với các nhóm chức khác nhau:

-COOH > -OH > -COO- > -CHO > -CO-

(axit) (ancol (este) (andehit) (ete)

Ví dụ: Nhiệt độ sôi của ancol sẽ lớn hơn este: CH₃CH₂OH > CH₃COOC₂H5

* Lưu ý: Trong chương trình phổ thông chỉ xét liên kết Hidro giữa phân tử H (mang điện tích dương +) và phân tử O (mang điện tích âm -).

Đối với các chất cùng nhóm chức: Đối với các chất có cùng nhóm chức, gốc R- liên kết với nhóm chức ảnh hưởng đến lực liên kết Hidro.

+ Gốc R- là gốc hút e sẽ làm cho lực liên kết Hidro tăng lên

+ Gốc R- là gốc đẩy e làm giảm lực liên kết Hidro

Ví dụ: Gốc C₂H₅^- sẽ làm lực liên kết giảm so với gốc CH₂=CH^-

Nhiệt độ sôi: CH₂=CH-COOH > C₂H₅COOH

Khối lượng phân tử

- Các chất có phân tử khối càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao.

Ví dụ: Khối lượng phân tử lớn nhiệt độ sôi lớn hơn: CH₃COOH > HCOOH

Hình dạng phân tử:

Phân tử càng phân nhánh thì nhiệt độ sôi càng thấp hơn phân tử mạch không phân nhánh.

*Giải thích:

Theo cơ sở lí thuyết về sức căng mặt ngoài thì phân tử càng co tròn thì sức căng mặt ngoài càng thấp → phân tử càng dễ bứt ra khỏi bề mặt chất lỏng → càng dễ bay hơi → nhiệt độ sôi càng thấp.

Ví dụ: Cùng là phân tử C₅H₁₂ thì đồng phân: n-C₅H₁₂ > (CH₃)₄C

II. Nguyên tắc so sánh nhiệt độ sôi

Nguyên tắc 1: Hai hợp chất có cùng khối lượng hoặc khối lượng xấp xỉ nhau thì hợp chất nào có liên kết hiđro bền hơn sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.

Nguyên tắc 2: Hai hợp chất cùng kiểu liên kết hiđro, hợp chất nào có khối lượng lớn hơn sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.

Nguyên tắc 3: Hai hợp chất là đồng phân của nhau thì đồng phân cis có nhiệt độ sôi cao hơn đồng phân trans. Giải thích: Đó là do mô men lưỡng cực. Đồng phân cis mô men lưỡng cực khác 0, đồng phân trans có mô men lưỡng cực bằng 0 hoặc bé thua mô men lưỡng cực của đồng phân cis.

Nguyên tắc 4: Hai hợp chất là đồng phân của nhau thì hợp chất nào có diện tích tiếp xúc phân tử lớn hơn sẽ có nhiệt độ cao hơn hơn.

Nguyên tắc 5: Hai hợp chất có khối lượng bằng nhau hoặc xấp xỉ nhau, hợp chất nào có liên kết ion sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.

Nguyên tắc 6: Hai hợp chất hữu cơ đều không có liên kết hiđro, có khối lượng xấp xỉ nhau thì hợp chất nào có tính phân cực hơn sẽ có nhiệt độ sôi cao hơn.

III. Yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ

1. Liên kết hiđro (Xét với các loại hợp chất khác nhau)

– Hợp chất có liên kết hiđro thì nhiệt độ sôi cao hơn hợp chất không có liên kết hiđro

Ví Dụ: HCOOH > HCHO

– Liên kết hiđro càng bền, nhiệt độ sôi càng cao

Ví Dụ: CH₃COOH > C₂H₅OH > C₂H₅NH₂

– Hợp chất có liên kết hiđro liên phân tử có nhiệt độ sôi cao hơn hợp chất có liên kết hiđro nội phân tử.

(với vòng benzen: o- < m- < p- )

2. Độ phân cực phân tử (Xét với các loại hợp chất khác nhau, không có liên kết hidro)

– Phân tử có độ phân cực lớn có nhiệt độ sôi cao hơn

(độ phân cực là mức độ chênh lệch về lực hút trong phân tử khi có nhóm hút electron)

este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > CxHy

-COO – > C = O > CHO > R – X > -O- > C – H

3. Khối lượng mol phân tử (xét với các chất đồng đẳng)

– Khối lượng phân tử lớn, nhiệt độ sôi càng lớn

Ví dụ: CH₃COOH > HCOOH

4. Hình dạng phân tử (xét với các đồng phân)

– Hình dạng càng nhiều nhánh, nhiệt độ sôi càng thấp, nhiệt độ nóng chảy càng cao (do diện tích tiếp xúc phân tử giảm)

– Nhánh càng gần nhóm chức thì nhiệt độ sôi càng thấp

– Đồng phân cis có nhiệt độ sôi cao hơn đồng phân trans (do momen lưỡng cực lớn hơn).

Chú ý: Axit > ancol > amin > este > xeton > anđehit > dẫn xuất halogen > ete > CxHy

– Nếu có H₂O: t(H₂O) = 100^oC > ancol có 3 nguyên tử C và < ancol có từ 4C trở lên

– Nếu có phenol: tphenol > ancol có 7C trở xuống và axit có ≤ 4C

IV. Trình tự so sánh nhiệt độ sôi

Phân loại liên kết Hidro và không liên kết Hidro

+ Nhóm liên kết Hidro: Loại liên kết hidro → Khối lượng → Cấu tạo phân tử

+ Nhóm không liên kết Hidro: Khối lượng → Cấu tạo phân tử

→ Để dễ dàng so sánh nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ ta chỉ cần nhớ 4 bước nhỏ sau đây. Đầu tiên là phân loại là chất liên kết ion hay cộng hóa trị, tiếp đó chúng ta sẽ phân loại các chất có liên kết Hidro, rồi so sánh giữa các chất trong cùng 1 nhóm và đi đến kết luận.

V. Bài tập áp dụng

Câu 1. Nhiệt độ sôi của các axit cacboxylic cao hơn anđehit, xeton, ancol có cùng số nguyên tử C là do

1. Axit cacboxylic chứa nhóm C = O và nhóm OH
2. Phân tử khối của axit lớn hơn và nguyên tử H của nhóm axit linh động hơn
3. Có sự tạo thành liên kết hiđro liên phân tử bền
4. Các axit cacboxylic đều là chất lỏng hoặc chất rắn

Câu 2. So sánh nhiệt độ sôi của các chất axit axetic, axeton, propan, etanol

1. CH₃COOH > CH₃CH₂CH₃> CH₃COCH₃ > C₂H₅OH
2. C₂H₅OH > CH₃COOH > CH₃COCH₃> CH₃CH₂CH₃
3. CH₃COOH > C₂H₅OH > CH₃COCH₃ > CH₃CH₂CH₃
4. C₂H₅OH > CH₃COCH₃> CH₃COOH > CH₃CH₂CH₃

Câu 3. Nhiệt độ sôi của axit thường cao hơn ancol có cùng số nguyên tử cacbon là do

1. Vì ancol không có liên kết hiđro, axit có liên kết hiđro
2. Vì liên kết hiđro của axit bền hơn của ancol
3. Vì khối lượng phân tử của axit lớn hơn
4. Vì axit có hai nguyên tử oxi

Câu 4. Trong số các chất sau, chất có nhiệt độ sôi cao nhất là

1. CH₃CHO
2. C₂H₅OH
3. CH₃COOH
4. C₅H₁₂

Câu 5. Chỉ ra thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi của các chất?

1. CH₃CHO, C₂H₅OH, CH₃COOH
2. CH₃CHO, CH₃COOH, C₂H₅OH
3. C₂H₅OH, CH₃COOH, CH₃CHO
4. CH₃COOH, C₂H₅OH, CH₃CHO

-------------------------------

Ngoài Chất nào sau đây có nhiệt độ sôi cao nhất? đã được VnDoc giới thiệu, mời các bạn cùng tham khảo thêm Chuyên đề Hóa học lớp 9, Trắc nghiệm Hóa học 9, Lý thuyết môn Hóa học lớp 9 để hoàn thành tốt chương trình học THCS.