Både aldehyder og ketoner har en karbonylgruppe, men siden karbonylgruppen av keton er mellom alkylgrupper, ville det ikke være vanskeligere for den å danne hydrogenbindinger enn aldehyder? Hvorfor har aldehyder høyere kokepunkter enn ketoner?
Kommentarer
- I ' Jeg er ikke sikker på at det er nyttig å påkalle hydrogenbinding, da enkle ketoner / aldehyder har veldig liten enolkarakter, og derfor bør deres fysiske egenskaper bestemmes av ketoformene.
- Se på kommentarene til svaret fra Rauru Ferro. Han har lagt ut en lenke som viser data som antyder at det generelt ikke er sant at ketoner har et høyere kokepunkt enn aldehyder – faktisk ser de ut til å være veldig like og hvilke som er høyere endringer i den homologe serien Kanskje forklaringene i kommentarene allerede gir deg forklaringen du søker. Hvis de fortsatt ikke svarer ' spørsmålet ditt, kan du spesifisere punktene du vil vite mer om.
- For å følge opp Neto ' svar mer eksplisitt: På grunn av naturen til sp2 hybridisert karbon, aldehyder har svært liten hydrogenbindingskarakter i ikke-enolform.
Svar
Det er ikke så god generalisering: se alltid på dataene først.
Her er en tabell over de fleste aldehyder og ketoner med 6 eller færre karbonatomer (merkene blir brukt i tabellen senere):
Plott dette nå i et diagram:
Forgreninger er antall forgreninger i karbonkjeden.
Merk at mens ketonene har høyere kokepunkter for 3 og 4 karbon, er det ikke klart at dette gjelder for 5 karbonforbindelser og absolutt ikke for 6-karbon.
Så jeg d hevde at kokepunktmønsteret er komplisert og det ikke er noe enkelt mønster som trenger å forklares.
Svar
Blant aldehyder og ketoner, ketoner har høyere kokepunkt. Dette skyldes tilstedeværelsen av to elektrondonerende alkylgrupper rundt $ \ ce {C = O} $ -gruppen, noe som gjør dem mer polare.
For eksempel: kokepunktet til $ \ ce {CH3- CHO} $ er 322 K og dipolmoment er 2,52 D.
Kokepunkt på $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ er 329 K og dipolmoment er 2,88D
Dipolemomentet på $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ er større enn på $ \ ce {CH3-CHO} $. Dette fordi det er to elektroner som donerer $ \ ce {CH3} $ grupper rundt $ \ ce {C = O} $ obligasjon, mens det bare er en $ \ ce {CH3} $ gruppe rundt $ \ ce {C = O} $ i $ \ ce {CH3CHO} $.
Ettersom dipolmomentet er større, er det mer polært og har dermed høyere kokepunkt.
Kommentarer
- Bare et mindre poeng: sammenligningen mellom acetaldehyd og aceton er ikke helt rettferdig, siden aceton også er et tyngre molekyl, så dets relativt større spredningskrefter i London vil også komme til spill (om enn med en mindre grad av betydning enn forskjell i dipolmomenter). Jeg tror en bedre sammenligning ville være mellom aceton og propanal, siden det ville være å sammenligne molekyler av samme størrelse. Likevel, som dokumentet Rauru Ferro lenket til notater, var b.p. trenden er ikke ' t helt konsistent.
Svar
For ketoner og aldehyder med lignende molekylvekt, har ketoner høyere kokepunkt på grunn av at karbonylgruppen er mer polarisert enn i aldehyder. Så interaksjoner mellom molekyler av ketoner er sterkere enn mellom aldehyder, og det gir et høyere kokepunkt.
Kommentarer
- Kan du forklare hvorfor karbonylgruppen er mer polarisert i ketoner enn i aldehyder? Eller kan du gi en referanse for dette?
- Som jeg husker fra kjelleren min i organisk kjemi, er forskjellen mellom ketoner og aldehyder basert på den elektroniske fordelingen mellom karbon og oksygen. Denne fordelingen er mer beskyldt i ketoner enn i aldehyder, fordi i aldehyder gir hydrogenbundet karbonet til karbonylgruppen elektronisk tetthet til karbonet (fordi hydrogen er mindre elektronegativ enn karbon).
- Hmm, men skal det ikke være ' t også hyperkonjugasjon mellom den ekstra alkylgruppen og karbonylgruppen ' s $ \ pi $ orbital som også vil gi elektron tetthet til karbonylkarbon? Er denne effekten så mye svakere enn den lille forskjellen i elektronegativiteter mellom karbon og hydrogen at den fører til en betydelig høyere polarisering av karbonylgruppen?
- I ' ve fant dette dokumentet: google.es / … , der det på sidene 411-412 beskrives to kanoniske former nøytrale og polariserte, der den polariserte formen har et mindre bidrag. Dette kan forklare de små forskjellene mellom kokepunktene (side 419).
- Det tilknyttede dokumentet ditt ser ut til å antyde at antagelsen dette spørsmålet er basert på er feil siden det er tilfeller der kokepunktet til aldehydet er (litt) høyere enn den tilsvarende keton. Det faktum at kokepunktene er ganske like, kan bety at effektene jeg beskrev i min forrige kommentar er nesten like sterke.