Trả lời câu hỏi luyện tập 3 - Mục II trang 134

1. Nội dung câu hỏi
Cho các chất có công thức sau: $\mathrm{HCOOH} \left(\mathbf{A}\right), {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_6 \left(\mathbf{B}\right), {\mathrm{CH}}_3\mathrm{CH}=\mathrm{O} \left(\mathbf{C}\right), {\mathrm{C}}_2{\mathrm{H}}_5\mathrm{OH} \left(\mathbf{D}\right), {\mathrm{CH}}_3\mathrm{COOH} \left(\mathbf{E}\right)$. Hãy sắp xếp các chất trên theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi của chúng và giải thích.

2. Phương pháp giải
Dựa vào kiến thức về tính chất vật lí của carboxylic acid.

3. Lời giải chi tiết
- Nhiệt độ sôi của carboxylic acid tăng dần theo chiều tăng của phân tử khối, do đó nhiệt độ sôi của $HCOOH \left(A\right)$ nhỏ hơn nhiệt độ sôi của $C{H}_{3}COOH \left(E\right)$.

- Với các chất có phân tử khối tương đương nhau:

+ Carboxylic acid có nhiệt độ sôi cao hơn alcohol vì liên kết O–H trong nhóm carboxyl phân cực hơn liên kết O-H trong alcohol, dẫn đến liên hydrogen trong các phân tử carboxylic acid bền hơn liên kết hydrogen giữa các phân tử alcohol.

+ Các phân tử aldehyde không tạo được liên kết hydrogen nên nhiệt độ sôi của aldehyde thấp hơn nhiệt độ sôi của alcohol.

+ Phân tử aldehyde phân cực hơn hydrocarbon, do đó nhiệt độ sôi của aldehyde cao hơn hydrocarbon.

$\Rightarrow$ Với các chất có phân tử khối tương đương nhau, nhiệt độ sôi của hydrocarbon < aldehyde < alcohol < carboxylic acid.

Vậy ta có thứ tự sắp xếp các chất trên theo chiều tăng dần về nhiệt độ sôi:

$C_2{H}_6 \left(\mathit{B}\right), C{H}_{3}CH=O \left(\mathit{C}\right), C_2{H}_{5}OH \left(\mathit{D}\right), HCOOH \left(\mathit{A}\right), C{H}_{3}COOH \left(\mathit{E}\right)$.