Ambos os aldeídos e cetonas têm um grupo carbonil, mas como o grupo carbonil da cetona está entre grupos alquil, não seria mais difícil para ele se formar ligações de hidrogênio do que aldeídos? Por que, então, os aldeídos têm pontos de ebulição mais altos do que as cetonas?
Comentários
- I ' não tenho certeza se invocar ligações de hidrogênio é útil, pois cetonas / aldeídos simples têm muito pouco caráter enol e, portanto, suas propriedades físicas devem ser determinadas pelas formas cetônicas.
- Dê uma olhada nos comentários para a resposta de Rauru Ferro. Ele postou um link que mostra dados que implicam que não é geralmente verdade que as cetonas têm um ponto de ebulição mais alto do que os aldeídos – na verdade, elas parecem ser muito semelhantes e qual é maior muda dentro das séries homólogas . Talvez as explicações fornecidas nos comentários já lhe dêem a explicação que procura. Se ainda não ' t responder sua pergunta, você pode especificar os pontos sobre os quais deseja saber mais.
- Para acompanhar a resposta de Neto ' de forma mais explícita: Devido à natureza do sp2 carbono hibridizado, os aldeídos têm muito pouco caráter de ligação de hidrogênio na forma não-enol.
Resposta
Não é uma generalização tão boa: sempre olhe para os dados primeiro.
Aqui está uma tabela de a maioria dos aldeídos e cetonas com 6 ou menos carbonos (os rótulos são usados no gráfico posteriormente):
Agora plote isso em um gráfico:
Ramos é o número de ramos na cadeia de carbono.
Observe que, embora para 3 e 4 carbonos as cetonas tenham pontos de ebulição mais altos, não está claro que isso seja verdade para compostos de 5 carbonos e certamente não é verdade para os de 6 carbonos.
Então, eu “d argumentam que o padrão de pontos de ebulição é complicado e não há um padrão simples que precisa ser explicado.
Resposta
Entre os aldeídos e cetonas, cetonas têm maior ponto de ebulição. Isso se deve à presença de dois grupos alquil doadores de elétrons em torno do grupo $ \ ce {C = O} $, o que os torna mais polares.
Por exemplo: o ponto de ebulição de $ \ ce {CH3- CHO} $ é 322 K e o momento de dipolo é 2,52 D.
O ponto de ebulição de $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ é 329 K e o momento de dipolo é 2,88 D
O momento dipolar de $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ é maior do que $ \ ce {CH3-CHO} $. Isso porque há dois elétrons doando $ \ ce {CH3} $ grupos em torno de $ \ ce {C = O} $ ligação, enquanto há apenas um grupo $ \ ce {CH3} $ em torno de $ \ ce {C = O} $ em $ \ ce {CH3CHO} $.
Como o momento dipolar é maior, é mais polar e, portanto, tem um ponto de ebulição mais alto.
Comentários
- Apenas um ponto menor: a comparação entre acetaldeído e acetona não é inteiramente justa, uma vez que a acetona também é uma molécula mais pesada, então suas forças de dispersão de Londres comparativamente maiores também entrarão em jogo (embora com um grau de significância menor do que diferença nos momentos dipolo). Eu acho que uma comparação melhor seria entre acetona e propanal, já que seria comparar moléculas do mesmo tamanho. Ainda assim, como o documento Rauru Ferro vinculou às notas, o b.p. tendência não é ' t totalmente consistente.
Resposta
Para cetonas e aldeídos de massa molecular semelhante, as cetonas têm maior ponto de ebulição devido ao fato de seu grupo carbonila ser mais polarizado do que nos aldeídos. Portanto, as interações entre moléculas de cetonas são mais fortes do que entre moléculas de aldeídos, e isso dá um ponto de ebulição mais alto.
Comentários
- Você poderia explicar por quê o grupo carbonila é mais polarizado em cetonas do que em aldeídos? Ou você poderia fornecer uma referência para isso?
- Como me lembro de meu embasamento de química orgânica, a diferença entre cetonas e aldeídos é baseada na distribuição eletrônica entre carbono e oxigênio. Esta distribuição é mais acusada nas cetonas do que nos aldeídos, porque nos aldeídos, o hidrogênio delimitado pelo carbono do grupo carbonila dá densidade eletrônica ao carbono (porque o hidrogênio é menos eletronegativo que o carbono).
- Hmm, mas não deveria ' haver também hiperconjugação entre o grupo alquil adicional e o grupo carbonil ' s $ \ pi $ orbital que também daria elétron densidade ao carbono carbonílico? Este efeito é muito mais fraco do que a pequena diferença em eletronegatividades entre carbono e hidrogênio que leva a uma polarização significativamente maior do grupo carbonila?
- I ' ve encontrei este documento: google.es / … , onde nas páginas 411-412 descreve duas formas canônicas neutras e polarizadas, onde a forma polarizada tem uma contribuição menor. Pode ser que isso possa explicar as pequenas diferenças entre os pontos de ebulição (página 419).
- Seu documento vinculado parece sugerir que a suposição na qual esta pergunta se baseia está errada, pois há casos em que o ponto de ebulição do aldeído é (ligeiramente) superior ao da cetona correspondente. O fato de os pontos de ebulição serem bastante semelhantes pode significar que os efeitos que descrevi em meu comentário anterior são quase iguais em intensidade.