Đồng phân của CH5N và gọi tên: CH3NH2 là metylamin

Trả lời nhanh

CH₅N chỉ có một công thức cấu tạo là CH₃–NH₂, nên không có đồng phân amin nào khác. Tên gọi: metylamin (tên gốc – chức) hay metanamin (tên thay thế), là amin bậc một. Lý do: phân tử chỉ có 1 nguyên tử cacbon nên N chỉ có thể gắn với gốc CH₃ và hai nguyên tử H.

Xác định loại hợp chất của CH₅N

Trước khi viết đồng phân, ta tính độ không no (k) của phân tử C_xH_yN_z theo công thức k = (2x + 2 + z − y)/2.

Với CH₅N: k = (2·1 + 2 + 1 − 5)/2 = 0. Vậy phân tử không có liên kết π và không có vòng, tức là hợp chất no, mạch hở.

Hợp chất chứa C, H, N, no, mạch hở, có một nguyên tử N thuộc dãy amin no, đơn chức, mạch hở với công thức chung C_nH_2n+3N. Thay n = 1 ta được CH₅N, đây là thành viên đầu tiên của dãy.

Công thức cấu tạo của CH₅N

Hoá trị: C là IV, N là III, H là I. Chỉ có 1 nguyên tử C nên C cần 4 liên kết đơn. Nguyên tử N cần 3 liên kết. Tổng cộng có 5 nguyên tử H phải phân bố vào hai nguyên tử này.

C nối với N bằng 1 liên kết (nếu không, C và N tách rời, không thành một phân tử).
C còn 3 hoá trị nên gắn 3 H.
N đã dùng 1 hoá trị cho C, còn 2 hoá trị nên gắn 2 H.

Kết quả duy nhất: CH₃–NH₂. Nguyên tử N còn một cặp electron chưa liên kết, đây chính là nguồn gốc tính bazơ của amin.

Công thức cấu tạo đầy đủ của CH5N: CH3–NH2 với cặp electron tự do trên nguyên tử nitơ — Công thức cấu tạo duy nhất của CH5N: metylamin CH3–NH2

Vì sao CH₅N không có đồng phân?

Đồng phân amin xuất hiện do hai nguyên nhân: thay đổi mạch cacbon (đồng phân mạch C) và thay đổi bậc amin (vị trí N, gắn với 1, 2 hay 3 gốc hiđrocacbon). Với CH₅N, cả hai đều không thể xảy ra:

Không có đồng phân mạch cacbon: chỉ có 1 nguyên tử C thì không thể sắp xếp mạch theo cách nào khác.
Không có đồng phân bậc amin: amin bậc hai cần 2 gốc hiđrocacbon gắn vào N (ít nhất 2 C), amin bậc ba cần 3 gốc (ít nhất 3 C). Một C chỉ tạo được amin bậc một.
Không có đồng phân khác loại: với k = 0 và chỉ 1 N, các cấu trúc như nitro, nitrin, amit đều cần thêm O hoặc liên kết bội, không phù hợp.

Mẹo nhớ: muốn có amin bậc II thì số C tối thiểu là 2 (CH₃–NH–CH₃); muốn có amin bậc III thì số C tối thiểu là 3 (trimetylamin, C₃H₉N).

Gọi tên CH₃NH₂

Cách gọi	Quy tắc	Tên của CH₃NH₂
Tên gốc – chức	Tên gốc hiđrocacbon + amin	metylamin
Tên thay thế	Tên ankan + vị trí nhóm NH₂ + amin	metanamin
Tên thông thường	Gọi theo thói quen	metylamin (tiếng Anh: methylamine)

Cách tạo tên thay thế: lấy tên ankan CH₄ là metan, bỏ chữ “e” cuối rồi thêm “amin” thành metanamin. Với mạch chỉ một C nên không cần ghi số chỉ vị trí.

So sánh với các amin no, đơn chức khác

Để thấy CH₅N đặc biệt thế nào, hãy xem số đồng phân amin của vài công thức tiếp theo:

Công thức phân tử	Số đồng phân amin	Ghi chú
CH₅N	1	CH₃NH₂ (bậc I)
C₂H₇N	2	C₂H₅NH₂ (etylamin, bậc I); CH₃NHCH₃ (đimetylamin, bậc II)
C₃H₉N	4	2 bậc I, 1 bậc II, 1 bậc III
C₄H₁₁N	8	4 bậc I, 3 bậc II, 1 bậc III

Lỗi hay gặp: học sinh thấy “amin” là vội viết thêm đồng phân bậc II cho CH₅N, hoặc nhầm số đồng phân của C₂H₇N (2 đồng phân) sang CH₅N.

Tính chất hoá học của metylamin

Metylamin là chất khí ở điều kiện thường, mùi khai khó chịu, tan rất tốt trong nước. Do N còn cặp electron tự do, metylamin là bazơ yếu và mạnh hơn amoniac vì nhóm CH₃ đẩy electron.

Với nước: CH₃NH₂ + H₂O ⇌ CH₃NH₃⁺ + OH⁻. Dung dịch làm quỳ tím hoá xanh, phenolphtalein hoá hồng.
Với axit: CH₃NH₂ + HCl → CH₃NH₃Cl (metylamoni clorua). Khi để hai đũa thuỷ tinh nhúng dung dịch metylamin và HCl đặc lại gần nhau sẽ thấy khói trắng.
Với dung dịch muối của kim loại có hiđroxit kết tủa: 3CH₃NH₂ + FeCl₃ + 3H₂O → Fe(OH)₃↓ (nâu đỏ) + 3CH₃NH₃Cl.
Phản ứng cháy: 4CH₃NH₂ + 9O₂ → 4CO₂ + 10H₂O + 2N₂ (đun nóng, nhiệt độ cao).

Bài tập vận dụng có đáp án

Bài 1. Cho 6,2 gam CH₅N tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl. Tính khối lượng muối thu được.

Giải: M(CH₅N) = 12 + 5 + 14 = 31 nên n = 6,2/31 = 0,2 mol. Phản ứng: CH₃NH₂ + HCl → CH₃NH₃Cl, thu được 0,2 mol muối có M = 67,5. Khối lượng muối = 0,2 × 67,5 = 13,5 gam. (Kiểm tra bằng bảo toàn khối lượng: 6,2 + 0,2 × 36,5 = 13,5 gam.)

Bài 2. Đốt cháy hoàn toàn 3,1 gam CH₅N, tính thể tích N₂ và CO₂ (đktc).

Giải: n(CH₅N) = 3,1/31 = 0,1 mol. Theo phương trình, 4 mol amin cho 4 mol CO₂ và 2 mol N₂. Vậy n(CO₂) = 0,1 mol → 2,24 lít; n(N₂) = 0,05 mol → 1,12 lít.

Bài 3. Một amin no, đơn chức, mạch hở có phân tử khối bằng 45. Tìm công thức phân tử và số đồng phân.

Giải: Amin có dạng C_nH_2n+3N, M = 14n + 17 = 45 nên n = 2. Công thức C₂H₇N, có 2 đồng phân: CH₃CH₂NH₂ (etylamin) và CH₃NHCH₃ (đimetylamin).

Bài 4 (tự luyện). Chất nào sau đây có đồng phân amin: CH₅N, C₂H₇N, C₃H₉N? Đáp án: C₂H₇N và C₃H₉N; CH₅N chỉ có một cấu tạo.

Tóm tắt cần nhớ

CH₅N là amin no, đơn chức, mạch hở, n = 1 trong dãy C_nH_2n+3N.
Cấu tạo duy nhất: CH₃–NH₂, bậc I, tên metylamin hay metanamin.
Không có đồng phân vì chỉ có 1 nguyên tử C.
Là bazơ yếu, làm quỳ tím hoá xanh, tạo muối với axit.

Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Đồng phân của C3H9N và gọi tên – Công thức cấu tạo 4 amine C3H9N. Bài trước: Đồng phân amin và cách gọi tên: viết đủ CTCT amin bậc 1, 2, 3. Bài sau: Đồng phân của C2H7N: công thức cấu tạo và gọi tên.

Câu hỏi thường gặp

CH5N có bao nhiêu đồng phân?

CH5N chỉ có 1 công thức cấu tạo duy nhất là CH3–NH2 nên không có đồng phân. Phân tử chỉ có một nguyên tử cacbon, không thể thay đổi mạch C hay tạo amin bậc II, bậc III.

CH5N gọi tên là gì?

CH3NH2 có tên gốc – chức là metylamin, tên thay thế là metanamin, tên tiếng Anh là methylamine. Đây là amin bậc một.

CH5N có làm quỳ tím đổi màu không?

Có. Metylamin là bazơ yếu, dung dịch của nó làm quỳ tím chuyển sang màu xanh và làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng.

Amin nào bắt đầu có đồng phân bậc II?

C2H7N là amin đầu tiên có đồng phân bậc II. Hai đồng phân của nó là etylamin CH3CH2NH2 (bậc I) và đimetylamin CH3NHCH3 (bậc II).

Xác định loại hợp chất của CH5N

Công thức cấu tạo của CH5N

Vì sao CH5N không có đồng phân?

Gọi tên CH3NH2