Sia le aldeidi che i chetoni hanno un gruppo carbonile, ma poiché il gruppo carbonile del chetone si trova tra gruppi alchilici, non sarebbe più difficile che si formasse legami idrogeno rispetto alle aldeidi? Perché allora le aldeidi hanno un punto di ebollizione più alto dei chetoni?
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- I ' Non sono sicuro che invocare il legame idrogeno sia utile, poiché i chetoni / aldeidi semplici hanno un carattere enol molto piccolo e quindi le loro proprietà fisiche dovrebbero essere determinate dalle forme cheto.
- Dai unocchiata ai commenti a la risposta di Rauru Ferro. Ha pubblicato un link che mostra dati che implicano che non è generalmente vero che i chetoni hanno un punto di ebollizione più alto rispetto alle aldeidi – infatti sembrano essere molto simili e quale è maggiore cambia allinterno delle serie omologhe . Forse le spiegazioni fornite nei commenti ti danno già la spiegazione che cerchi. Se continuano a non ' rispondere la tua domanda potresti specificare i punti su cui vuoi saperne di più.
- Per dare seguito alla risposta di Neto ' in modo più esplicito: A causa della natura di sp2 carbonio ibridato, le aldeidi hanno un carattere di legame idrogeno molto ridotto nella forma non enolica.
Risposta
Non è una buona generalizzazione: guarda sempre prima i dati.
Ecco una tabella di la maggior parte delle aldeidi e dei chetoni con 6 o meno atomi di carbonio (le etichette vengono utilizzate nel grafico più avanti):
Ora traccia questo su un grafico:
Rami è il numero di rami nella catena del carbonio.
Nota che mentre per 3 e 4 atomi di carbonio i chetoni hanno punti di ebollizione più alti, non è chiaro che questo sia vero per 5 composti di carbonio e certamente non vero per quelli a 6 atomi di carbonio.
Quindi, io “d sostengono che il modello dei punti di ebollizione è complicato e non esiste un modello semplice da spiegare.
Risposta
Tra le aldeidi e chetoni, chetoni hanno un punto di ebollizione più alto. Ciò è dovuto alla presenza di due gruppi alchilici donatori di elettroni attorno al gruppo $ \ ce {C = O} $ che li rende più polari.
Ad esempio: il punto di ebollizione di $ \ ce {CH3- CHO} $ è 322 K e il momento di dipolo è 2,52 D.
Il punto di ebollizione di $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ è 329 K e il momento di dipolo è 2,88D
Il momento di dipolo di $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ è maggiore di $ \ ce {CH3-CHO} $. Questo perché ci sono due gruppi di $ \ ce {CH3} $ che donano gli elettroni intorno a $ \ ce {C = O} $ bond mentre cè solo un $ \ ce {CH3} $ gruppo intorno a $ \ ce {C = O} $ in $ \ ce {CH3CHO} $.
Poiché il momento di dipolo è maggiore, è più polare e quindi ha un punto di ebollizione più alto.
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- Solo un punto minore: il confronto tra acetaldeide e acetone non è del tutto equo, poiché lacetone è anche una molecola più pesante, quindi entreranno in gioco anche le sue forze di dispersione di Londra relativamente maggiori (sebbene con un grado di importanza minore di differenza di momenti di dipolo). Penso che un confronto migliore sarebbe tra acetone e propanale, poiché sarebbe il confronto di molecole della stessa dimensione. Tuttavia, come il documento Rauru Ferro collegato alle note, il b.p. la tendenza non è ' t del tutto coerente.
Risposta
Per chetoni e aldeidi di massa molecolare simile, i chetoni hanno un punto di ebollizione più elevato a causa del fatto che il suo gruppo carbonile è più polarizzato rispetto alle aldeidi. Quindi, le interazioni tra molecole di chetoni sono più forti di quelle tra molecole di aldeidi e questo fornisce un punto di ebollizione più elevato.
Commenti
- Potresti spiegare perché il gruppo carbonile è più polarizzato nei chetoni che nelle aldeidi? O potresti fornire un riferimento per questo?
- Come ricordo dalla mia cantina di chimica organica, la differenza tra chetoni e aldeidi si basa sulla distribuzione elettronica tra carbonio e ossigeno. Questa distribuzione è più accusata nei chetoni che nelle aldeidi, perché nelle aldeidi, lidrogeno delimita il carbonio del gruppo carbonile dà densità elettronica al carbonio (perché lidrogeno è meno elettronegativo del carbonio).
- Hmm, ma ' t non dovrebbe esserci anche iperconiugazione tra il gruppo alchilico aggiuntivo e il gruppo carbonile ' s $ \ pi $ orbitale che darebbe anche elettrone densità al carbonio carbonile? Questo effetto è tanto più debole della piccola differenza di elettronegatività tra carbonio e idrogeno che porta a una polarizzazione significativamente più alta del gruppo carbonile?
- I ' ve trovato questo documento: google.es / … , dove nelle pagine 411-412 vengono descritte due forme canoniche neutre e polarizzate, dove la forma polarizzata ha un contributo minore. Potrebbe essere questo potrebbe spiegare le piccole differenze tra i punti di ebollizione (pagina 419).
- Il tuo documento collegato sembra suggerire che lipotesi su cui si basa questa domanda sia sbagliata poiché ci sono casi in cui il punto di ebollizione dellaldeide è (leggermente) superiore a quella del chetone corrispondente. Il fatto che i punti di ebollizione siano abbastanza simili potrebbe significare che gli effetti che ho descritto nel mio commento precedente sono quasi uguali in forza.