Thế giới hóa học hữu cơ mênh mông như một khu rừng đa dạng, nơi tồn tại hàng triệu hợp chất khác nhau. Thoạt nhìn, chúng có vẻ chẳng liên quan gì đến nhau, nhưng nếu để ý kỹ, bạn sẽ thấy những "gia đình" nhỏ, những "họ hàng" có cấu trúc và tính chất tương đồng đến ngạc nhiên. Khái niệm đồng đẳng chính là chìa khóa để giải mã mối liên hệ thú vị này, giống như việc nhận ra các anh chị em trong một gia đình dù mỗi người một vẻ. Chúng chia sẻ chung một "bộ gen" cấu tạo, chỉ khác nhau ở chỗ được "thêm bớt" những "mảnh ghép" rất đặc trưng. Vậy, làm thế nào mà việc thêm bớt một "mảnh ghép" nhỏ lại tạo nên cả một "gia đình" các chất với những đặc điểm thú vị và khác biệt rõ rệt với những "người anh em" đồng trang lứa nhưng lại có cấu tạo hoàn toàn khác?
Đồng đẳng là gì Bí mật của sự "na ná" trong Hóa hữu cơ
Bạn có bao giờ thắc mắc tại sao trong hóa hữu cơ lại có những nhóm chất cứ "na ná" nhau không? Kiểu như metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8)… chúng trông có vẻ giống nhau, tính chất cũng gần gần, chỉ khác nhau cái gì đó nhỏ nhỏ thôi? À, đó chính là lúc khái niệm đồng đẳng xuất hiện đấy!
Hiểu đơn giản nhất, đồng đẳng là những anh em trong cùng một "gia đình" hợp chất hữu cơ. Họ có cấu tạo rất giống nhau, chỉ khác nhau ở chỗ có thêm hoặc bớt đi một hay nhiều nhóm nguyên tử -CH2-. Cứ tưởng tượng như bạn và anh chị em ruột vậy, cùng bố mẹ (cùng cấu trúc cơ bản, cùng nhóm chức), nhưng người thì cao hơn, người thì thấp hơn một chút (khác nhau số nhóm CH2).
Chính cái sự "na ná" về cấu tạo này lại dẫn đến những điểm chung cực kỳ thú vị về tính chất. Về mặt hóa học, các chất đồng đẳng thường có tính chất tương tự nhau, phản ứng với cùng loại chất, theo cùng một kiểu. Ví dụ, ankan thì đều tham gia phản ứng thế, anken thì đều tham gia phản ứng cộng… Dù là metan hay butan, phản ứng đặc trưng của "gia đình" ankan vẫn y nguyên.
Tuy nhiên, khi đi sâu hơn một chút, bạn sẽ thấy sự khác biệt về số nhóm CH2 lại ảnh hưởng đến tính chất vật lý. Càng nhiều nhóm CH2, phân tử càng lớn, khối lượng càng tăng. Điều này làm cho lực liên kết giữa các phân tử (lực Van der Waals) cũng mạnh hơn. Kết quả là gì? Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng… của các chất đồng đẳng thường tăng dần theo chiều tăng của khối lượng phân tử. Chất ít CH2 thì dễ bay hơi hơn, sôi ở nhiệt độ thấp hơn chất nhiều CH2. Giống như việc nâng một vật nặng sẽ tốn sức hơn nâng vật nhẹ vậy đó!
Tóm lại, đồng đẳng là những hợp chất hữu cơ cùng "dòng dõi", cùng chung "phong cách" cấu tạo và tính chất hóa học đặc trưng, chỉ khác nhau cái "cân nặng" (số nhóm CH2) dẫn đến sự thay đổi có quy luật về tính chất vật lý. Nắm vững khái niệm này sẽ giúp bạn "giải mã" được rất nhiều điều thú vị trong thế giới hóa học hữu cơ đấy!
Giải mã công thức chung dãy đồng đẳng
Sau khi đã nắm được đồng đẳng là gì và những đặc điểm cốt lõi của chúng, chắc hẳn bạn đang tò mò muốn biết làm thế nào mà các nhà khoa học lại có thể ‘gom’ những chất có cấu tạo tương tự này lại thành từng nhóm, từng ‘gia đình’ có quy luật rõ ràng. Đó chính là lúc khái niệm dãy đồng đẳng tỏa sáng! Hãy hình dung mỗi chất trong dãy như một nấc thang trên cùng một chiếc thang – mỗi nấc chỉ khác nấc dưới đúng một ‘đoạn’ CH2 cố định. Sự khác biệt nhỏ nhưng có quy luật này cho phép chúng ta mô tả cả một ‘gia đình’ các chất chỉ bằng một công thức duy nhất, gọi là công thức chung. Điều này không chỉ giúp hệ thống hóa kiến thức mà còn cho phép dự đoán tính chất của những chất chưa từng được nghiên cứu. Vậy, công thức chung này có hình dạng như thế nào, và chúng ta sẽ gặp những ‘gia đình’ đồng đẳng điển hình nào trong thế giới hóa học hữu cơ rộng lớn?
Ankan Gia Đình Hydrocarbon No
Cùng bước vào thế giới của những anh chàng hydrocarbon "no" nhất, đó chính là ankan! Đây là những hợp chất hữu cơ đơn giản, chỉ chứa liên kết đơn giữa các nguyên tử carbon và hydrogen. Điều đặc biệt làm nên "gia đình" ankan chính là mối liên hệ cực kỳ chặt chẽ giữa các thành viên: chất đứng sau luôn hơn chất đứng trước một nhóm nguyên tử CH₂. Cứ như một bậc thang vậy, mỗi nấc là thêm một CH₂.
Chính nhờ sự khác biệt "đều đặn" này mà ankan có một công thức chung rất gọn gàng, áp dụng cho tất cả các thành viên, dù lớn hay nhỏ: CnH₂n₊₂. Ở đây, ‘n’ là số nguyên tử carbon, và ‘n’ phải lớn hơn hoặc bằng 1.
Hãy điểm danh vài gương mặt quen thuộc trong "gia đình" này nhé!
- Khi n = 1, ta có CH₄, hay còn gọi là metan. Đây là chất khí quen thuộc, thành phần chính của khí biogas hay khí thiên nhiên.
- Bước lên một bậc, n = 2, thêm một nhóm CH₂, ta được C₂H₆, etan.
- Tiếp tục, n = 3 là C₃H₈, propan.
- Và n = 4 là C₄H₁₀, butan.
Cứ thế, chúng ta có pentan (C₅H₁₂), hexan (C₆H₁₄), heptan (C₇H₁₆),… cho đến những ankan có mạch carbon rất dài.
Vì có cấu tạo tương tự nhau (chỉ khác nhau số nhóm CH₂), các ankan trong dãy đồng đẳng này có tính chất hóa học khá giống nhau. Tuy nhiên, tính chất vật lý của chúng lại thay đổi một cách có quy luật khi số nguyên tử carbon tăng lên. Chẳng hạn, nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của ankan thường tăng dần theo chiều tăng của khối lượng phân tử (tức là khi n tăng). Metan, etan, propan, butan thường là chất khí ở điều kiện thường. Nhưng khi mạch carbon dài hơn một chút, như pentan, hexan, chúng lại là chất lỏng. Và những ankan có mạch rất dài thì tồn tại ở trạng thái rắn, ví dụ như parafin trong nến. Sự thay đổi trạng thái này chính là minh chứng rõ ràng nhất cho sự biến đổi tính chất vật lý theo quy luật trong dãy đồng đẳng ankan.
Anken, Ankin, Ankadien Dãy đồng đẳng liên kết bội
Khi nói đến hydrocarbon không no, chúng ta nghĩ ngay đến sự xuất hiện của liên kết bội – điểm nhấn tạo nên sự khác biệt và những phản ứng hóa học đặc trưng. Cũng giống như hydrocarbon no, các hợp chất không no này cũng tụ họp lại thành những "gia đình" hay còn gọi là dãy đồng đẳng, nơi các thành viên có cấu trúc tương tự và tính chất gần giống nhau, chỉ khác biệt nhau bởi một hay nhiều nhóm CH₂.
Đầu tiên là anken, những anh chàng có ít nhất một liên kết đôi C=C. Công thức chung của dãy đồng đẳng anken đơn giản là CnH2n, với điều kiện n phải từ 2 trở lên (vì cần ít nhất 2 carbon để tạo liên kết đôi). Eten (C₂H₄) là thành viên nhỏ nhất, sau đó là propen (C₃H₆), buten (C₄H₈),… Cứ thêm một nhóm CH₂ vào mạch carbon là ta có thành viên kế tiếp. Chính liên kết đôi này là trung tâm của mọi chuyện, khiến anken dễ dàng tham gia các phản ứng cộng đặc trưng, chẳng hạn như cộng hydro, halogen, hay nước.
Tiếp theo là ankin, những "ngôi sao" với liên kết ba C≡C mạnh mẽ. Công thức chung của dãy đồng đẳng ankin là CnH2n-2, và n cũng phải từ 2 trở lên (cần 2 carbon cho liên kết ba). Thành viên đầu tiên là etin (C₂H₂) hay còn gọi là acetylen, rồi đến propin (C₃H₄), butin (C₄H₆),… Liên kết ba C≡C không chỉ làm cho ankin rất dễ tham gia phản ứng cộng (thường cộng hai lần), mà ở một số ankin có liên kết ba ở đầu mạch, nguyên tử hydro gắn với carbon mang liên kết ba còn thể hiện tính axit yếu, có thể phản ứng với dung dịch muối bạc nitrat trong amoniac tạo kết tủa đặc trưng.
Cuối cùng, chúng ta có ankadien, những hydrocarbon "hai mặt" với hai liên kết đôi C=C trong phân tử. Công thức chung của dãy đồng đẳng ankadien cũng là CnH2n-2, nhưng lần này n phải từ 3 trở lên (cần ít nhất 3 carbon để có hai liên kết đôi). Tùy thuộc vào vị trí tương đối của hai liên kết đôi mà ankadien có những đặc điểm khác nhau: liên hợp (cách nhau một liên kết đơn), tích lũy (kề nhau), hay cô lập (cách nhau nhiều liên kết đơn). Ankadien liên hợp như buta-1,3-dien (C₄H₆) là những chất rất thú vị, không chỉ tham gia phản ứng cộng thông thường mà còn có thể cộng theo kiểu 1,4, tạo ra những sản phẩm đặc biệt.
Dù là anken, ankin hay ankadien, điểm chung của các dãy đồng đẳng này là sự biến đổi dần dần về tính chất vật lý (như nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng) khi khối lượng phân tử tăng lên. Các thành viên đầu mạch thường là chất khí, sau đó là lỏng, và cuối cùng là rắn ở điều kiện thường. Tất cả đều là minh chứng rõ nét cho quy luật của dãy đồng đẳng trong thế giới hóa học hữu cơ đầy màu sắc.
Gia đình Đồng Đẳng Của Dẫn Xuất Hữu Cơ
Không chỉ có mỗi hydrocarbon mới có "gia đình" đồng đẳng đâu nhé! Các dẫn xuất của chúng, tức là những hợp chất có thêm các nhóm chức đặc trưng, cũng tụ họp lại thành từng dãy đồng đẳng đấy. Điều thú vị là, dù có thêm "phụ kiện" là nhóm chức, các thành viên trong cùng một dãy đồng đẳng dẫn xuất vẫn giữ những nét tương đồng rất đáng ngạc nhiên về tính chất hóa học. Sự khác biệt chủ yếu nằm ở sự thay đổi dần dần về tính chất vật lý khi khối lượng phân tử tăng lên, giống hệt như các hydrocarbon vậy.
Ancol: Những "Anh Em" Có Nhóm OH
Nhắc đến ancol là phải nói ngay đến nhóm chức -OH. Đây chính là "linh hồn" quyết định tính chất hóa học đặc trưng của cả dãy. Các ancol no, đơn chức, mạch hở tạo thành một dãy đồng đẳng với công thức chung là CnH2n+1OH (với n ≥ 1).
Hãy nhìn xem:
- CH3OH (metanol)
- C2H5OH (etanol)
- C3H7OH (propanol)
- C4H9OH (butanol)
Bạn có thấy không? Từ metanol sang etanol là thêm một nhóm -CH2-, từ etanol sang propanol cũng thêm một nhóm -CH2-, cứ thế tiếp diễn. Chính cái nhóm -OH kia làm cho chúng có khả năng phản ứng với natri, phản ứng este hóa với axit, hay bị oxy hóa… Tuy nhiên, nhiệt độ sôi, độ tan trong nước lại thay đổi dần khi mạch cacbon dài ra. Metanol, etanol tan vô hạn trong nước, nhưng butanol thì tan ít hơn nhiều.
Axit Cacboxylic: Dãy Đồng Đẳng "Chua Loét"
Nhóm chức -COOH là đặc trưng không thể lẫn vào đâu được của axit cacboxylic. Nhóm này mang lại tính axit cho hợp chất. Dãy đồng đẳng của axit cacboxylic no, đơn chức, mạch hở có công thức chung là CnH2n+1COOH (với n ≥ 0, hoặc RCOOH với R là H hoặc gốc ankyl CnH2n+1).
Các thành viên tiêu biểu gồm:
- HCOOH (axit fomic, n=0) – có trong nọc kiến.
- CH3COOH (axit axetic, n=1) – có trong giấm ăn.
- C2H5COOH (axit propanoic, n=2)
- C3H7COOH (axit butanoic, n=3) – có mùi bơ ôi.
Cũng như ancol, sự khác biệt giữa các thành viên trong dãy này là sự thêm bớt nhóm -CH2-. Nhờ nhóm -COOH, chúng đều có khả năng làm quỳ tím hóa đỏ, phản ứng với bazơ, oxit bazơ, muối của axit yếu hơn, và phản ứng este hóa. Nhưng độ mạnh của tính axit, nhiệt độ sôi, độ tan lại thay đổi có quy luật theo chiều tăng của mạch cacbon.
Benzen và "Họ Hàng" Thơm Lừng
Dãy đồng đẳng của benzen là những hydrocarbon thơm chỉ chứa một vòng benzen và các nhánh ankyl. Công thức chung của chúng là CnH2n-6 (với n ≥ 6).
Ví dụ:
- C6H6 (benzen, n=6)
- C7H8 (toluen, n=7) – benzen có thêm nhóm -CH3.
- C8H10 (etylbenzen hoặc xilen, n=8) – benzen có thêm nhóm -C2H5 hoặc hai nhóm -CH3.
Điểm chung của "gia đình" này là sự hiện diện của vòng benzen "thơm lừng", mang lại những phản ứng đặc trưng như thế vòng (ví dụ: halogen hóa, nitro hóa). Tuy nhiên, sự có mặt và vị trí của các nhóm ankyl trên vòng cũng ảnh hưởng đến khả năng phản ứng và tính chất vật lý của chúng. Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng dần khi khối lượng phân tử tăng lên, giống như các dãy đồng đẳng khác.
Tóm lại, dù là ancol, axit cacboxylic hay benzen, việc chúng tạo thành dãy đồng đẳng cho thấy một quy luật tuyệt vời trong hóa học hữu cơ: cấu tạo tương tự nhau (cùng nhóm chức hoặc cấu trúc vòng đặc trưng), khác nhau nhóm -CH2-, dẫn đến tính chất hóa học tương tự và tính chất vật lý biến đổi có quy luật.
Đồng Đẳng và Đồng Phân Hai Khái Niệm Dễ Gây Nhầm Lẫn
Nãy giờ mình đã cùng nhau khám phá "bộ gen" chung của các chất đồng đẳng rồi, đúng không nào? Nhưng trong thế giới hóa học hữu cơ đầy "biến hóa" này, có một "người anh em" khác cũng thường xuyên xuất hiện và dễ khiến chúng ta "rối não", đó chính là đồng phân. Tưởng chừng chỉ là hai cái tên na ná nhau, nhưng thực tế, đồng đẳng và đồng phân lại là hai khái niệm hoàn toàn khác biệt, giống như bạn có cùng bộ Lego nhưng lại lắp thành hai mô hình hoàn toàn khác vậy. Lấy ví dụ đơn giản như công thức C4H10, nó có thể là butan (một chất đồng đẳng của propan) hoặc isobutan (một chất đồng phân của butan). Vậy điều gì tạo nên sự khác biệt căn bản giữa hai "họ hàng" này, và tại sao sự khác biệt về cấu trúc lại quan trọng đến vậy?
Cùng công thức khác cấu tạo: Mạch và nhóm chức biến hình
Tưởng tượng bạn có một bộ Lego y chang nhau, số lượng viên gạch đủ cả, nhưng lại lắp thành hai mô hình hoàn toàn khác biệt – một chiếc xe đua và một ngôi nhà chẳng hạn. Trong thế giới hóa học hữu cơ, điều tương tự cũng xảy ra đấy! Đó chính là câu chuyện của đồng phân cấu tạo. Cùng một công thức phân tử, nghĩa là cùng số lượng các nguyên tử carbon, hydro, oxy… y hệt nhau, nhưng cách chúng "bắt tay" liên kết với nhau lại khác nhau hoàn toàn. Sự khác biệt trong cấu trúc này tạo ra những chất có tính chất vật lý và hóa học khác biệt đáng kể.
Vậy, đồng phân cấu tạo "biến hình" như thế nào? Có vài kiểu chính khiến chúng ta phải để mắt tới:
1. Đồng phân mạch carbon
Kiểu này dễ hình dung nhất. Các nguyên tử carbon có thể sắp xếp thành mạch thẳng tắp, hoặc phân nhánh như cành cây. Công thức phân tử giống nhau, nhưng bộ "khung xương" carbon lại khác.
- Ví dụ: Với công thức C4H10, chúng ta có thể có:
- Butan: Mạch carbon thẳng hàng (C-C-C-C).
- Isobutan: Mạch carbon có một nhánh (một C gắn với ba C khác).
- Dù cùng là C4H10, butan và isobutan có nhiệt độ sôi khác nhau đấy!
2. Đồng phân vị trí liên kết bội
Khi trong phân tử có liên kết đôi (C=C) hoặc liên kết ba (C≡C), vị trí của những liên kết đặc biệt này trên mạch carbon có thể thay đổi.
- Ví dụ: Với công thức C4H8 (anken), liên kết đôi có thể nằm ở đầu mạch hoặc giữa mạch:
- But-1-en: Liên kết đôi ở vị trí carbon số 1 (C=C-C-C).
- But-2-en: Liên kết đôi ở vị trí carbon số 2 (C-C=C-C).
- Sự khác biệt này ảnh hưởng đến khả năng phản ứng của chúng.
3. Đồng phân vị trí nhóm chức
Tương tự như liên kết bội, nếu phân tử có nhóm chức (như -OH của ancol, -Cl của dẫn xuất halogen…), vị trí mà nhóm chức đó "đậu" trên mạch carbon cũng có thể khác nhau.
- Ví dụ: Với công thức C3H7Cl, nguyên tử Clo có thể gắn ở carbon đầu hoặc carbon giữa:
- 1-chloropropan: Cl gắn vào C số 1 (Cl-C-C-C).
- 2-chloropropan: Cl gắn vào C số 2 (C-C(Cl)-C).
- Vị trí nhóm chức thay đổi làm tính chất hóa học của hai chất này cũng khác theo.
4. Đồng phân loại nhóm chức
Đây là kiểu "biến hình" ngoạn mục nhất! Cùng một công thức phân tử, nhưng các nguyên tử lại sắp xếp để tạo thành nhóm chức hoàn toàn khác. Điều này dẫn đến tính chất hóa học khác nhau một trời một vực.
- Ví dụ kinh điển: Với công thức C2H6O, chúng ta có:
- Ethanol: Có nhóm chức -OH (ancol). Đây là chất lỏng quen thuộc, tan tốt trong nước.
- Dimethyl ether: Có nhóm chức -O- (ete). Đây là chất khí ở nhiệt độ phòng, ít tan trong nước và có tính chất hóa học khác hẳn ethanol.
Hiểu về đồng phân cấu tạo giúp chúng ta nhận ra rằng, công thức phân tử chỉ là "danh thiếp" chung, còn cấu trúc mới là thứ quyết định "tính cách" riêng của mỗi chất hữu cơ. Mỗi kiểu sắp xếp nguyên tử khác nhau là một cá thể độc lập với những đặc trưng riêng biệt.
Cis-Trans Vị trí Quyết Định Tất Cả
Trong thế giới phân tử, đôi khi sự khác biệt nhỏ về cách các nguyên tử sắp xếp trong không gian lại tạo ra những "nhân cách" hoàn toàn khác biệt cho một chất. Đây chính là câu chuyện của đồng phân lập thể, và đặc biệt là đồng phân hình học, hay còn gọi là đồng phân cis-trans.
Hãy tưởng tượng một phân tử có cùng công thức phân tử, cùng liên kết y hệt nhau, nhưng lại trông khác nhau khi nhìn từ các góc độ khác nhau. Đó là đồng phân lập thể. Và trong nhóm này, cis-trans là những "anh em" sinh đôi nhưng lại đứng ở hai vị trí đối lập nhau.
Vì Sao Lại Có Cis-Trans
Bí mật nằm ở chỗ quay không tự do. Trong các liên kết đơn thông thường, các nhóm nguyên tử có thể quay tự do quanh liên kết đó như chong chóng. Nhưng khi có sự xuất hiện của liên kết đôi (như trong anken) hoặc cấu trúc vòng no, khả năng quay này bị "khóa" lại.
Chính sự "khóa" này khiến các nhóm thế (những nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử đính vào liên kết đôi hoặc vòng) bị cố định vị trí tương đối với nhau. Chúng không thể dễ dàng đổi chỗ cho nhau nếu không phá vỡ liên kết.
Cis và Trans Là Gì
Đơn giản thôi:
- Cis: Khi hai nhóm thế giống nhau (hoặc hai nhóm thế được ưu tiên theo quy tắc danh pháp phức tạp hơn, nhưng ở đây ta nói đơn giản nhé) nằm ở cùng một phía của liên kết đôi hoặc mặt phẳng vòng.
- Trans: Khi hai nhóm thế đó nằm ở hai phía đối diện nhau của liên kết đôi hoặc mặt phẳng vòng.
Ví dụ kinh điển là but-2-en. Phân tử này có liên kết đôi ở vị trí carbon số 2. Mỗi carbon của liên kết đôi này đều đính với một nhóm CH3 và một nguyên tử H.
- Nếu hai nhóm CH3 cùng nằm về một phía của liên kết đôi, ta có cis-but-2-en.
- Nếu hai nhóm CH3 nằm về hai phía đối diện của liên kết đôi, ta có trans-but-2-en.
Với hợp chất vòng, ví dụ 1,2-điclohexan. Hai nguyên tử Cl đính vào hai carbon cạnh nhau trên vòng.
- Nếu hai Cl cùng nằm ở phía trên (hoặc cùng phía dưới) mặt phẳng vòng, đó là cis-1,2-điclohexan.
- Nếu một Cl nằm phía trên và một Cl nằm phía dưới mặt phẳng vòng, đó là trans-1,2-điclohexan.
Điều Kiện Để Có Cis-Trans
Không phải anken hay hợp chất vòng nào cũng có đồng phân cis-trans. Điều kiện tiên quyết là:
Trên mỗi nguyên tử carbon tham gia vào liên kết đôi hoặc là một phần của vòng và có đính nhóm thế, phải có hai nhóm thế khác nhau.
Nếu một trong hai carbon của liên kết đôi đính với hai nhóm giống hệt nhau (ví dụ: CH2=CH-CH3 – propene, carbon đầu tiên đính 2 H), thì không thể phân biệt cis hay trans nữa. Tương tự với hợp chất vòng.
Ảnh Hưởng Đến Tính Chất
Tuy có cùng công thức phân tử, nhưng sự khác biệt về hình dạng không gian (cis hay trans) lại dẫn đến sự khác biệt đáng kể về tính chất vật lý:
- Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy: Thường thì đồng phân cis có nhiệt độ sôi cao hơn đồng phân trans (do có mômen lưỡng cực tổng cộng lớn hơn, lực hút giữa các phân tử mạnh hơn), nhưng đồng phân trans lại có nhiệt độ nóng chảy cao hơn (do cấu trúc đối xứng hơn, dễ sắp xếp chặt chẽ trong mạng tinh thể).
- Độ tan: Cũng có thể khác nhau do sự khác biệt về độ phân cực.
- Mômen lưỡng cực: Đồng phân cis thường có mômen lưỡng cực khác 0 (nếu các nhóm thế khác nhau), trong khi đồng phân trans có thể có mômen lưỡng cực bằng 0 nếu các nhóm thế đối xứng triệt tiêu nhau.
Về tính chất hóa học, nhìn chung chúng phản ứng tương tự nhau vì có cùng nhóm chức. Tuy nhiên, tốc độ phản ứng hoặc sản phẩm tạo thành (đặc biệt trong các phản ứng cộng vào liên kết đôi) có thể bị ảnh hưởng bởi yếu tố không gian (hiệu ứng lập thể).
Tóm lại, cis-trans là minh chứng rõ ràng cho thấy trong hóa học, không chỉ "ai" liên kết với "ai" là quan trọng, mà "họ ngồi ở đâu" trong không gian cũng đóng vai trò cực kỳ to lớn!
