Zowel aldehyden als ketonen hebben een carbonylgroep, maar aangezien de carbonylgroep van keton zich tussen alkylgroepen bevindt, zou het niet moeilijker zijn om te vormen waterstofbruggen dan aldehyden? Waarom hebben aldehyden dan een hoger kookpunt dan ketonen?
Opmerkingen
- I ' Ik weet niet zeker of het aanroepen van waterstofbinding nuttig is, aangezien eenvoudige ketonen / aldehyden zeer weinig enol-karakter hebben en daarom hun fysische eigenschappen moeten worden bepaald door de keto-vormen.
- Bekijk de opmerkingen bij het antwoord van Rauru Ferro. Hij heeft een link geplaatst die gegevens laat zien die suggereren dat het over het algemeen niet waar is dat ketonen een hoger kookpunt hebben dan aldehyden – in feite lijken ze erg op elkaar te lijken en welke is hoger verandert binnen de homologe reeks . Misschien geven de uitleg die in de opmerkingen wordt gegeven al de uitleg die u zoekt. Als ze nog steeds niet ' antwoorden uw vraag kunt u de punten specificeren waarover u meer wilt weten.
- Om het antwoord van Neto ' explicieter op te volgen: vanwege de aard van de sp2 gehybridiseerde koolstof, aldehyden hebben zeer weinig waterstofbindend karakter in de niet-enolvorm.
Antwoord
Het is niet “zon goede generalisatie: kijk altijd eerst naar de gegevens.
Hier is een tabel met de meeste aldehyden en ketonen met 6 of minder koolstofatomen (de labels worden later in de grafiek gebruikt):
Zet dit nu op een grafiek uit:
Branches is het aantal vertakkingen in de koolstofketen.
Merk op dat, hoewel voor 3 en 4 koolstofatomen de ketonen hogere kookpunten hebben, het niet duidelijk is dat dit waar is voor 5 koolstofverbindingen en zeker niet waar voor 6 koolstofverbindingen.
Dus ik “d beweren dat het patroon van kookpunten ingewikkeld is en dat er geen eenvoudig patroon is dat moet worden uitgelegd.
Antwoord
Tussen aldehyden en ketonen, ketonen hebben een hoger kookpunt. Dit komt door de aanwezigheid van twee elektronendonerende alkylgroepen rond de $ \ ce {C = O} $ -groep, waardoor ze meer polair zijn.
Bijvoorbeeld: het kookpunt van $ \ ce {CH3- CHO} $ is 322 K en dipoolmoment is 2,52 D.
Kookpunt van $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ is 329 K en dipoolmoment is 2,88D
Dipoolmoment van $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ is groter dan van $ \ ce {CH3-CHO} $. Dit omdat er twee elektronendonerende $ \ ce {CH3} $ groepen rond $ \ ce {C = O} $ binding zijn, terwijl er slechts één $ \ ce {CH3} $ groep rond $ \ ce {C = O} $ in $ \ ce {CH3CHO} $.
Omdat het dipoolmoment groter is, is het meer polair en heeft het dus een hoger kookpunt.
Reacties
- Slechts een klein punt: de vergelijking tussen aceetaldehyde en aceton is niet helemaal eerlijk, aangezien aceton ook een zwaarder molecuul is, dus de relatief grotere Londense dispersiekrachten zullen ook een rol gaan spelen (zij het met een mindere mate van betekenis dan verschil in dipoolmomenten). Ik denk dat een betere vergelijking zou zijn tussen aceton en propanal, aangezien dat het vergelijken van moleculen van dezelfde grootte zou zijn. Toch, zoals het document Rauru Ferro koppelde aan notities, de b.p. trend is niet ' t helemaal consistent.
Antwoord
Voor ketonen en aldehyden met een vergelijkbare molecuulmassa, ketonen hebben een hoger kookpunt vanwege het feit dat de carbonylgroep meer gepolariseerd is dan in aldehyden. Interacties tussen ketonenmoleculen zijn dus sterker dan tussen moleculen van aldehyden, en dat geeft een hoger kookpunt.
Opmerkingen
- Kun je uitleggen waarom de carbonylgroep meer gepolariseerd is in ketonen dan in aldehyden? Of zou je hiervoor een referentie kunnen geven?
- Zoals ik me herinner uit mijn Organische chemie kelder, is het verschil tussen ketonen en aldehyden gebaseerd op de elektronische verdeling tussen koolstof en zuurstof. Deze verdeling wordt meer beschuldigd in ketonen dan in aldehyden, omdat in aldehyden de waterstof gebonden aan de koolstof van de carbonylgroep elektronische dichtheid aan de koolstof geeft (omdat waterstof minder elektronegatief is dan koolstof).
- Hmm, maar shouldn ' t er ook hyperconjugatie is tussen de extra alkylgroep en de carbonylgroep ' s $ \ pi $ orbitaal die ook elektron zou opleveren dichtheid aan de carbonylkoolstof? Is dit effect zoveel zwakker dan het kleine verschil in elektronegativiteiten tussen koolstof en waterstof dat het leidt tot een significant hogere polarisatie van de carbonylgroep?
- I ' ve vond dit document: google.es / … , waar op paginas 411-412 twee canonieke vormen neutraal en gepolariseerd worden beschreven, waarbij de gepolariseerde vorm een kleine bijdrage levert. Dit zou de kleine verschillen tussen kookpunten kunnen verklaren (pagina 419).
- Uw gekoppelde document lijkt te suggereren dat de aanname waarop deze vraag is gebaseerd onjuist is, aangezien er gevallen zijn waarin het kookpunt van het aldehyde is (iets) hoger dan dat van het overeenkomstige keton. Het feit dat de kookpunten behoorlijk op elkaar lijken, kan betekenen dat de effecten die ik in mijn vorige opmerking beschreef bijna even sterk zijn.