Đồng phân của C2H7N và gọi tên chi tiết

Trả lời nhanh

Amin có công thức phân tử C₂H₇N có 2 đồng phân: CH₃CH₂NH₂ (etylamin, còn gọi etanamin, amin bậc I) và CH₃NHCH₃ (đimetylamin, N-metylmetanamin, amin bậc II). Không có amin bậc III vì loại amin này cần tối thiểu 3 nguyên tử cacbon.

Nhận dạng C₂H₇N thuộc loại hợp chất nào

Trước khi viết đồng phân, ta tính độ bất bão hoà: k = (2·2 + 2 + 1 − 7)/2 = 0. Vậy phân tử không có liên kết đôi, liên kết ba hay vòng, chỉ có liên kết đơn.

Hợp chất chứa C, H, N với k = 0 là amin no, đơn chức, mạch hở, có công thức chung C_nH_2n+3N. Với n = 2 ta được C₂H₇N.

Ở đề bài chỉ có C, H, N (không có O) nên không thể là muối amoni của axit cacboxylic hay hợp chất nitro. Vì thế “số đồng phân amin” và “tổng số đồng phân” của C₂H₇N trong chương trình phổ thông là như nhau.

Cách viết đồng phân của C₂H₇N

Có hai cách quen thuộc, cho cùng kết quả.

Cách 1: Viết khung cacbon rồi gắn nhóm chức

Khung 2 cacbon chỉ có một dạng: C–C (etan, C₂H₆).
Amin bậc I: thay 1 nguyên tử H của etan bằng nhóm –NH₂ → CH₃CH₂NH₂. Etan đối xứng nên chỉ có 1 vị trí thay thế.
Amin bậc II: chèn nhóm –NH– vào giữa liên kết C–C → CH₃–NH–CH₃.
Amin bậc III: N phải liên kết với 3 gốc hiđrocacbon, tức cần ít nhất 3 C → không tồn tại với C₂H₇N.

Cách 2: Chia số C vào các gốc gắn với N

Tổng 2 nguyên tử C chia cho các gốc R: (2) → bậc I, gốc C₂H₅–; (1 + 1) → bậc II, hai gốc CH₃–. Không thể chia thành (1 + 1 + 0) cho bậc III vì gốc thứ ba phải có C.

Công thức cấu tạo etylamin và đimetylamin, hai đồng phân amin của C2H7N — Hai đồng phân amin ứng với công thức phân tử C2H7N.

Bảng tên gọi hai đồng phân

Công thức cấu tạo	Bậc amin	Tên gốc – chức	Tên thay thế
CH₃CH₂NH₂	I	etylamin	etanamin
CH₃NHCH₃	II	đimetylamin	N-metylmetanamin

Giải thích cách gọi tên

Tên gốc – chức: tên gốc hiđrocacbon + “amin”. Có hai gốc giống nhau thì thêm tiền tố “đi” → đimetylamin.
Tên thay thế: tên ankan (bỏ “e” cuối) + “amin”. CH₃CH₂NH₂ là etan → etanamin. Với amin bậc II, chọn mạch chính dài nhất chứa C gắn với N, gốc còn lại là nhóm thế ghi chữ N → N-metylmetanamin.

Mẹo nhớ: “Đi” là hai gốc giống nhau, “N-” là chỉ nhóm thế đính trực tiếp vào nguyên tử nitơ.

Bậc của amin: đếm gì?

Bậc của amin là số gốc hiđrocacbon liên kết với nguyên tử N, không phải bậc của nguyên tử cacbon như ở ancol.

CH₃CH₂–NH₂: N nối 1 gốc C₂H₅ → bậc I.
CH₃–NH–CH₃: N nối 2 gốc CH₃ → bậc II.

Lỗi hay gặp: thấy CH₃NHCH₃ có “hai nhóm CH₃” rồi tưởng là hai đồng phân khác nhau. Thực ra viết xuôi hay ngược đều là một chất.

Tính chất của hai đồng phân

Cả hai đều là chất khí ở điều kiện thường, mùi khai đặc trưng, tan tốt trong nước. Dung dịch có tính bazơ yếu nên làm quỳ tím chuyển xanh, phenolphtalein chuyển hồng. Do nhóm ankyl đẩy electron, các amin béo này có tính bazơ mạnh hơn NH₃.

Phản ứng với axit

CH₃CH₂NH₂ + HCl → CH₃CH₂NH₃Cl (etylamoni clorua)

(CH₃)₂NH + HCl → (CH₃)₂NH₂Cl (đimetylamoni clorua)

Phản ứng cháy

4C₂H₇N + 15O₂ → 8CO₂ + 14H₂O + 2N₂ (nhiệt độ cao). Hiện tượng: cháy toả nhiều nhiệt, sản phẩm gồm khí CO₂, hơi nước và khí N₂.

Cách phân biệt (tham khảo, mức nâng cao)

Amin bậc I béo tác dụng với axit nitrơ ở nhiệt độ thường giải phóng khí N₂: C₂H₅NH₂ + HNO₂ → C₂H₅OH + N₂↑ + H₂O. Amin bậc II không cho khí này. Vì vậy có thể phân biệt hai đồng phân bằng hiện tượng sủi bọt khí. Phần này thường chỉ gặp ở bài thi nâng cao.

Về nhiệt độ sôi: amin bậc I có hai liên kết N–H nên tạo liên kết hiđro liên phân tử mạnh hơn, do đó etylamin sôi cao hơn đimetylamin (khoảng 17 °C so với khoảng 7 °C).

Mở rộng: số đồng phân amin no, đơn chức C_nH_2n+3N

Công thức	Số đồng phân amin	Phân bố theo bậc
CH₅N	1	1 bậc I
C₂H₇N	2	1 bậc I, 1 bậc II
C₃H₉N	4	2 bậc I, 1 bậc II, 1 bậc III
C₄H₁₁N	8	4 bậc I, 3 bậc II, 1 bậc III

Với C₃H₉N gồm: propylamin, isopropylamin (propan-2-amin), etylmetylamin, trimetylamin. Học sinh hay hỏi “C₂H₇N có mấy amin bậc III?” – đáp án là 0, vì trimetylamin (CH₃)₃N đã có 3 C, ứng với C₃H₉N.

Những lỗi sai thường gặp

Viết thêm đồng phân “CH₃–CH(NH₂)–CH₃” cho C₂H₇N: sai, chất này có 3 C.
Tính nhầm số H: nhóm –NH₂ mang 2 H, –NH– mang 1 H. Luôn đếm lại tổng H bằng 7.
Gọi tên amin bậc II thiếu chữ N (viết “1-metylmetanamin”): sai, nhóm thế gắn trên N phải ghi N-.
Nghĩ C₂H₇N có thể là hợp chất có vòng hoặc liên kết bội: không, vì k = 0.

Bài tập luyện tập có đáp án

Bài 1. Cho 4,5 gam amin C₂H₇N tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl. Tính khối lượng muối thu được.

Giải: M = 45 → n = 4,5/45 = 0,1 mol. Muối C₂H₈NCl (M = 81,5) có 0,1 mol → m = 8,15 gam. (Kiểm tra bảo toàn khối lượng: 4,5 + 0,1·36,5 = 8,15 gam.)

Bài 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp hai đồng phân của C₂H₇N. Tính số mol mỗi sản phẩm CO₂, H₂O, N₂.

Giải: Mỗi mol amin cho 2 mol CO₂, 3,5 mol H₂O, 0,5 mol N₂. Với 0,2 mol: CO₂ 0,4 mol; H₂O 0,7 mol; N₂ 0,1 mol.

Bài 3. Cho 9 gam hỗn hợp hai đồng phân C₂H₇N phản ứng hết với HCl. Khối lượng muối là bao nhiêu?

Giải: n amin = 9/45 = 0,2 mol = n HCl. m muối = 9 + 0,2·36,5 = 16,3 gam. Cách này không cần biết tỉ lệ hai chất vì cùng khối lượng mol.

Bài 4. Viết các đồng phân amin của C₃H₉N và cho biết bậc của từng chất.

Giải: CH₃CH₂CH₂NH₂ (bậc I); CH₃CH(NH₂)CH₃ (bậc I); CH₃CH₂NHCH₃ (bậc II); (CH₃)₃N (bậc III). Tổng 4 đồng phân.

Tóm tắt cần nhớ

C₂H₇N là amin no, đơn chức, mạch hở (k = 0).
Có 2 đồng phân: etylamin (bậc I) và đimetylamin (bậc II).
Không có amin bậc III; không có đồng phân khác loại như muối amoni.
M = 45; cả hai chất đều làm xanh quỳ tím và tác dụng với HCl theo tỉ lệ 1 : 1.

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 của CH5N và gọi tên: công thức cấu tạo của CH5N. Bài sau: Đồng phân của C4H11N và gọi tên: 8 công thức cấu tạo amine.

Câu hỏi thường gặp

C2H7N có bao nhiêu đồng phân amin?

C2H7N có 2 đồng phân amin: CH3CH2NH2 (etylamin, bậc I) và CH3NHCH3 (đimetylamin, bậc II).

C2H7N có amin bậc III không?

Không. Amin bậc III cần N liên kết với 3 gốc hiđrocacbon, tức ít nhất 3 nguyên tử C. Trimetylamin (CH3)3N có công thức C3H9N.

Gọi tên CH3NHCH3 như thế nào?

Theo tên gốc – chức là đimetylamin; theo tên thay thế là N-metylmetanamin. Chữ N chỉ nhóm metyl gắn trực tiếp vào nguyên tử nitơ.

Làm sao phân biệt etylamin và đimetylamin?

Ở mức nâng cao, cho tác dụng với axit nitrơ (HNO2) ở nhiệt độ thường: etylamin bậc I giải phóng khí N2, còn đimetylamin bậc II thì không sủi bọt khí.