Tanto los aldehídos como las cetonas tienen un grupo carbonilo, pero dado que el grupo carbonilo de la cetona se encuentra entre los grupos alquilo, no sería más difícil que se forme enlaces de hidrógeno que aldehídos? ¿Por qué, entonces, los aldehídos tienen puntos de ebullición más altos que las cetonas?
Comentarios
- I ' No estoy seguro de que invocar enlaces de hidrógeno sea útil, ya que las cetonas / aldehídos simples tienen muy poco carácter enólico y, por lo tanto, sus propiedades físicas deben estar determinadas por las formas ceto.
- Eche un vistazo a los comentarios para la respuesta de Rauru Ferro. Ha publicado un enlace que muestra datos que implican que en general no es cierto que las cetonas tengan un punto de ebullición más alto que los aldehídos; de hecho, parecen ser muy similares y cuál es mayor cambios dentro de la serie homóloga. . Tal vez las explicaciones dadas en los comentarios ya le den la explicación que busca. Si todavía no ' responden su pregunta, podría especificar los puntos sobre los que desea obtener más información.
- Para hacer un seguimiento de la respuesta de Neto ' de manera más explícita: debido a la naturaleza del sp2 carbono hibridado, los aldehídos tienen muy poco carácter de enlace de hidrógeno en la forma no enólica.
Respuesta
No es una generalización tan buena: siempre mire los datos primero.
Aquí hay una tabla de la mayoría de los aldehídos y cetonas con 6 o menos carbonos (las etiquetas se utilizan en la tabla más adelante):
Ahora grafique esto en un gráfico:
Ramas es el número de ramas en la cadena de carbono.
Tenga en cuenta que si bien las cetonas de 3 y 4 carbonos tienen puntos de ebullición más altos, no está claro que esto sea cierto para los compuestos de 5 carbonos y ciertamente no es cierto para los de 6 carbonos.
Entonces, yo «d argumentan que el patrón de los puntos de ebullición es complicado y no hay un patrón simple que deba explicarse.
Respuesta
Entre los aldehídos y cetonas, las cetonas tienen un punto de ebullición más alto. Esto se debe a la presencia de dos grupos alquilo donadores de electrones alrededor del grupo $ \ ce {C = O} $ que los hace más polares.
Por ejemplo: el punto de ebullición de $ \ ce {CH3- CHO} $ es 322 K y el momento dipolar es 2.52 D.
El punto de ebullición de $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ es 329 K y el momento dipolar es 2.88D
El momento dipolar de $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ es mayor que el de $ \ ce {CH3-CHO} $. Esto se debe a que hay dos grupos $ \ ce {CH3} $ donantes de electrones alrededor del enlace $ \ ce {C = O} $ mientras que solo hay un grupo $ \ ce {CH3} $ alrededor de $ \ ce {C = O} $ en $ \ ce {CH3CHO} $.
Como el momento dipolar es mayor, es más polar y por lo tanto tiene un punto de ebullición más alto.
Comentarios
- Solo un punto menor: la comparación entre acetaldehído y acetona no es del todo justa, ya que la acetona también es una molécula más pesada, por lo que sus fuerzas de dispersión de Londres comparativamente mayores también entrarán en juego (aunque con un grado menor de importancia que diferencia en los momentos dipolares). Creo que una mejor comparación sería entre acetona y propanal, ya que sería comparar moléculas del mismo tamaño. Aún así, como el documento que Rauru Ferro vinculó a las notas, el b.p. La tendencia no es ' t completamente consistente.
Respuesta
Para cetonas y aldehídos de masa molecular similar, las cetonas tienen un punto de ebullición más alto debido a que su grupo carbonilo está más polarizado que en los aldehídos. Entonces, las interacciones entre moléculas de cetonas son más fuertes que entre moléculas de aldehídos, y eso da un punto de ebullición más alto.
Comentarios
- ¿Podría explicar por qué el grupo carbonilo está más polarizado en las cetonas que en los aldehídos? ¿O podría proporcionar una referencia para esto?
- Como recuerdo de mi base de química orgánica, la diferencia entre las cetonas y los aldehídos se basa en la distribución electrónica entre el carbono y el oxígeno. Esta distribución es más acusada en las cetonas que en los aldehídos, porque en los aldehídos, el hidrógeno unido al carbono del grupo carbonilo le da densidad electrónica al carbono (porque el hidrógeno es menos electronegativo que el carbono).
- Hmm, pero No debería ' t también haber hiperconjugación entre el grupo alquilo adicional y el grupo carbonilo ' s $ \ pi $ orbital que también daría electrones densidad al carbono carbonilo? ¿Es este efecto mucho más débil que la pequeña diferencia en las electronegatividades entre el carbono y el hidrógeno que conduce a una polarización significativamente mayor del grupo carbonilo?
- I ' ve encontré este documento: google.es / … , donde en las páginas 411-412 se describen dos formas canónicas neutras y polarizadas, donde la forma polarizada tiene un aporte menor. Puede ser que esto pueda explicar las pequeñas diferencias entre los puntos de ebullición (página 419).
- Su documento vinculado parece sugerir que la suposición en la que se basa esta pregunta es incorrecta, ya que hay casos en los que el punto de ebullición del aldehído es (ligeramente) más alta que la de la cetona correspondiente. El hecho de que los puntos de ebullición sean bastante similares podría significar que los efectos que describí en mi comentario anterior son casi iguales en fuerza.