40 câu Hóa Học Lớp 11 – Chương 3. Đại cương hóa học hữu cơ

Giải thích: Hợp chất hữu cơ chủ yếu được tạo thành bởi các nguyên tố C, H, O, N, halogen,... và các nguyên tử liên kết với nhau chủ yếu bằng liên kết cộng hóa trị, không phải liên kết ion. Các đặc điểm còn lại (nhiệt độ nóng chảy/sôi thấp, ít tan trong nước, dễ bị phân hủy bởi nhiệt) là những đặc điểm chung của đa số hợp chất hữu cơ.

Giải thích: Chưng cất là phương pháp dựa trên sự khác nhau về nhiệt độ sôi của các chất trong hỗn hợp. Trong thực tế, phương pháp chưng cất được sử dụng rộng rãi để tách các chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau. Ví dụ điển hình là tách ethanol (rượu) từ dung dịch nước (nhiệt độ sôi của ethanol khoảng 78°C, của nước là 100°C), hoặc chưng cất dầu mỏ để thu được các phân đoạn như xăng, dầu hỏa, dầu diesel...

Giải thích: Để xác định công thức đơn giản nhất, ta tính tỉ lệ số mol của các nguyên tố: Tỉ lệ mol C : H : O = (%C/M_C) : (%H/M_H) : (%O/M_O) = (52,17/12) : (13,04/1) : (34,79/16) ≈ 4,3475 : 13,04 : 2,174375 Chia tất cả cho số nhỏ nhất (2,174375): C : H : O = (4,3475/2,174375) : (13,04/2,174375) : (2,174375/2,174375) ≈ 2 : 6 : 1 Vậy, công thức đơn giản nhất của hợp chất là C₂H₆O.

Giải thích: Thuyết cấu tạo hóa học do Butlerov đề xướng có ba nội dung cơ bản: 1. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo một trật tự nhất định và theo đúng hóa trị của chúng. Carbon luôn có hóa trị IV, hydrogen có hóa trị I, oxygen có hóa trị II, nitrogen có hóa trị III. 2. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, carbon có khả năng liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon (mạch thẳng, mạch nhánh, mạch vòng). 3. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (loại và số lượng nguyên tử) và cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết và bản chất các liên kết giữa các nguyên tử). Phát biểu A thể hiện đúng nội dung thứ nhất của thuyết cấu tạo hóa học.

Giải thích: Với công thức phân tử C₄H₁₀, đây là một ankan. Có hai đồng phân cấu tạo mạch carbon: 1. Mạch thẳng: CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ (n-butan hay butan) 2. Mạch nhánh: CH₃-CH(CH₃)-CH₃ (isobutan hay 2-methylpropan)

Giải thích: Hầu hết các hợp chất hữu cơ được tạo thành từ các nguyên tố phi kim (C, H, O, N, halogen...). Giữa các nguyên tử phi kim thường hình thành liên kết cộng hóa trị để đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm.

Giải thích: Dầu ăn và giấm ăn là hai chất lỏng không hòa tan vào nhau và tạo thành hai lớp rõ rệt (dầu ăn nhẹ hơn nổi lên trên). Phương pháp chiết (dùng phễu chiết) là phù hợp nhất để tách chúng ra khỏi nhau.

Giải thích: M_X = 23 × 2 = 46 g/mol
Số mol CO₂ = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol ⇒ m_C = 0,2 × 12 = 2,4 gam
Số mol H₂O = 5,4 / 18 = 0,3 mol ⇒ m_H = 0,3 × 2 = 0,6 gam
Tổng khối lượng C và H là 2,4 + 0,6 = 3,0 gam.
Vì 3,0 gam < 4,6 gam nên X có chứa oxi.
m_O = 4,6 - 3,0 = 1,6 gam ⇒ n_O = 1,6 / 16 = 0,1 mol
Tỉ lệ mol C : H : O = 0,2 : 0,6 : 0,1 = 2 : 6 : 1
Công thức đơn giản nhất của X là (C₂H₆O)_n.
Mà M_X = 46 ⇒ (12×2 + 1×6 + 16×1)n = 46 ⇒ 46n = 46 ⇒ n = 1.
Vậy công thức phân tử của X là C₂H₆O.

Giải thích: Đồng phân cấu tạo là những hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về cấu tạo hóa học.
A. CH₃-CH₂-OH (ethanol) và CH₃-O-CH₃ (dimetyl ete) đều có công thức phân tử C₂H₆O. Chúng là đồng phân chức năng.
B. CH₃COOH (axit axetic) và HCOO-CH₃ (metyl fomat) đều có công thức phân tử C₂H₄O₂. Chúng là đồng phân chức năng.
C. CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ (butan) và CH₃-CH(CH₃)-CH₃ (isobutan) đều có công thức phân tử C₄H₁₀. Chúng là đồng phân mạch cacbon.
Do đó, cả ba cặp chất trên đều là đồng phân cấu tạo của nhau.

Giải thích: Với công thức phân tử C₃H₈O, có hai đồng phân ancol:
1. CH₃-CH₂-CH₂-OH: Propan-1-ol (hay n-propyl ancol)
2. CH₃-CH(OH)-CH₃: Propan-2-ol (hay isopropyl ancol)

Giải thích: Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon, ngoại trừ một số hợp chất vô cơ chứa cacbon như CO, CO₂, muối cacbonat, muối xianua, cacbua kim loại, v.v. Các đáp án A, C, D đều không chính xác vì có những hợp chất chứa cacbon nhưng là vô cơ, hợp chất hữu cơ có thể chứa thêm O, N, S, P, halogen,... và có thể tổng hợp được trong phòng thí nghiệm.

Giải thích: Phương pháp kết tinh lại (recrystallization) được dùng để tinh chế chất rắn dựa trên sự khác biệt về độ tan của chất đó trong dung môi ở các nhiệt độ khác nhau. Chất tan được hòa tan trong dung môi nóng và sau đó làm lạnh từ từ để chất tinh khiết kết tinh ra.

Giải thích: Khối lượng mol của công thức đơn giản nhất CH₂O là: 12 + 2×1 + 16 = 30 g/mol.
Gọi công thức phân tử là (CH₂O)_n.
Ta có: n × 30 = 60 ⇒ n = 2.
Vậy, công thức phân tử của hợp chất là (CH₂O)₂ hay C₂H₄O₂.

Giải thích: Liên kết hiđro liên phân tử mạnh thường hình thành giữa các phân tử có chứa nguyên tử hiđro liên kết trực tiếp với các nguyên tử có độ âm điện lớn như O, N, F. Trong các chất đã cho, chỉ có etanol (CH₃-CH₂-OH) có nhóm -OH, trong đó H liên kết trực tiếp với O. Các chất còn lại (ete, anđehit, xeton) không có hiđro linh động để tạo liên kết hiđro liên phân tử mạnh.

Giải thích: Tên gọi 2-metylpropan-1-ol cho biết đây là một ancol có mạch chính 3 cacbon (propan), nhóm -OH gắn vào cacbon số 1, và một nhóm metyl (-CH₃) gắn vào cacbon số 2.
Công thức cấu tạo: CH₃-CH(CH₃)-CH₂-OH

Giải thích: Các phản ứng hóa học hữu cơ thường diễn ra chậm, cần điều kiện phản ứng nghiêm ngặt (nhiệt độ, áp suất, xúc tác) và có thể tạo ra nhiều sản phẩm phụ do sự phức tạp trong cấu trúc và cơ chế phản ứng của các hợp chất hữu cơ. Điều này làm cho hiệu suất phản ứng thường không cao.

Giải thích: Chưng cất dưới áp suất thấp (hay chưng cất chân không) là phương pháp phù hợp để tách và tinh chế các chất lỏng có nhiệt độ sôi cao hoặc dễ bị phân hủy bởi nhiệt. Việc giảm áp suất sẽ làm giảm nhiệt độ sôi của chất lỏng, nhờ đó tránh được sự phân hủy của chúng.

Giải thích: Ta có:
- Số mol CO₂: n_CO2 = 8,96 / 22,4 = 0,4 mol ⇒ n_C = 0,4 mol
- Số mol H₂O: n_H2O = 7,2 / 18 = 0,4 mol ⇒ n_H = 2 × 0,4 = 0,8 mol
- Khối lượng mol của X: M_X = 5,5 × M_CH4 = 5,5 × 16 = 88 g/mol

Trong 0,1 mol X có:
- Khối lượng C: m_C = 0,4 × 12 = 4,8 g
- Khối lượng H: m_H = 0,8 × 1 = 0,8 g
- Khối lượng của 0,1 mol X là: 0,1 × 88 = 8,8 g
- Khối lượng O trong 0,1 mol X: m_O = 8,8 - (4,8 + 0,8) = 8,8 - 5,6 = 3,2 g
- Số mol O: n_O = 3,2 / 16 = 0,2 mol

Tỉ lệ số mol C : H : O trong X là: 0,4 : 0,8 : 0,2 = 4 : 8 : 2.
Vậy công thức đơn giản nhất của X là C₄H₈O₂.
Khối lượng mol của (C₄H₈O₂)_n = (4 × 12 + 8 × 1 + 2 × 16)_n = (48 + 8 + 32)_n = 88n.
Vì M_X = 88 g/mol nên 88n = 88 ⇒ n = 1.
Công thức phân tử của X là C₄H₈O₂.

Giải thích: Đồng đẳng là những chất có cấu tạo tương tự nhau, có cùng công thức tổng quát, hơn kém nhau một hay nhiều nhóm -CH₂- và có tính chất hóa học tương tự nhau.
A. CH₃COOH (axit axetic) và HCOO-CH₃ (metyl fomat) là đồng phân chức năng (axit và este).
B. CH₃-CH₂-CH₂-OH (propan-1-ol) và CH₃-CH(OH)-CH₃ (propan-2-ol) là đồng phân vị trí nhóm chức.
C. C₂H₅OH (etanol) và CH₃-O-CH₃ (đimetyl ete) là đồng phân chức năng (ancol và ete).
D. CH₃-CH₂-OH (etanol, C₂H₆O) và CH₃-CH₂-CH₂-OH (propan-1-ol, C₃H₈O) đều là ancol, có công thức tổng quát C_nH_2n+2O và hơn kém nhau một nhóm -CH₂-, nên chúng là đồng đẳng của nhau.

Giải thích: Để viết công thức cấu tạo của 3-metylpentan-2-ol, ta thực hiện các bước sau:
1. Xác định mạch chính: 'pentan' có 5 nguyên tử cacbon liên tiếp.
C-C-C-C-C
2. Xác định nhóm chức và vị trí: '-2-ol' nghĩa là có nhóm -OH gắn vào nguyên tử cacbon số 2.
C-C(OH)-C-C-C
3. Xác định nhóm thế và vị trí: '-3-metyl' nghĩa là có nhóm -CH₃ gắn vào nguyên tử cacbon số 3.
C-C(OH)-C(CH₃)-C-C
4. Bổ sung các nguyên tử hiđro để đảm bảo mỗi nguyên tử cacbon có 4 hóa trị.
CH₃-CH(OH)-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

Giải thích: Nguyên tử cacbon có khả năng liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon dài, mạch nhánh, mạch vòng thông qua liên kết đơn, đôi, ba. Đồng thời, cacbon cũng có thể liên kết với nhiều nguyên tố khác như hiđro, oxi, nitơ, halogen... tạo ra vô số hợp chất hữu cơ với cấu trúc và tính chất đa dạng.

Giải thích: Phương pháp sắc kí (chromatography) dựa trên sự khác nhau về khả năng hấp phụ và hòa tan của các chất trong pha tĩnh (giấy lọc) và pha động (dung môi khai triển). Các chất có khả năng hấp phụ khác nhau sẽ di chuyển với tốc độ khác nhau trên pha tĩnh, dẫn đến sự tách biệt thành các vệt màu riêng biệt.

Giải thích: Số mol CO₂ = 2,24 / 22,4 = 0,1 mol => khối lượng C = 0,1 × 12 = 1,2 gam.
Số mol H₂O = 2,7 / 18 = 0,15 mol => khối lượng H = 0,15 × 2 = 0,3 gam.
Khối lượng O trong X = 2,3 - 1,2 - 0,3 = 0,8 gam.
Số mol C = 1,2 / 12 = 0,1 mol.
Số mol H = 0,3 / 1 = 0,3 mol.
Số mol O = 0,8 / 16 = 0,05 mol.
Tỉ lệ mol C : H : O = 0,1 : 0,3 : 0,05 = 2 : 6 : 1.
Vậy, công thức đơn giản nhất của X là C₂H₆O.

Giải thích: Nhóm chức là nhóm nguyên tử gây ra những phản ứng hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ. Các nhóm -OH (ancol/phenol), -COOH (axit cacboxylic), -CHO (anđehit) đều là các nhóm chức. Nhóm -CH₃ là nhóm ankyl, không được xem là nhóm chức vì nó không quyết định tính chất hóa học đặc trưng của phân tử mà chủ yếu là phần mạch cacbon.

Giải thích: Các đồng phân cấu tạo của C₃H₆Cl₂ bao gồm:
1. 1,1-đicloropropan: CHCl₂-CH₂-CH₃
2. 1,2-đicloropropan: CH₂Cl-CHCl-CH₃
3. 1,3-đicloropropan: CH₂Cl-CH₂-CH₂Cl
4. 2,2-đicloropropan: CH₃-CCl₂-CH₃
Như vậy có tổng cộng 4 đồng phân cấu tạo.

Giải thích: Hầu hết các hợp chất hữu cơ có liên kết cộng hóa trị phân cực yếu hoặc không phân cực, nên chúng thường khó tan hoặc không tan trong nước (dung môi phân cực) mà dễ tan trong các dung môi hữu cơ. Chúng cũng thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp hơn nhiều so với hợp chất vô cơ có liên kết ion. Đặc biệt, cấu trúc phân tử của hợp chất hữu cơ thường kém bền vững ở nhiệt độ cao, dễ bị phân hủy (cháy, phân hủy nhiệt), do đó chúng thường kém bền với nhiệt. Chúng cũng không dẫn điện.

Giải thích: Chưng cất là phương pháp được sử dụng để tách các chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau trong một hỗn hợp đồng nhất. Khi đun nóng, chất có nhiệt độ sôi thấp hơn (etanol) sẽ bay hơi trước, sau đó ngưng tụ lại thành chất lỏng tinh khiết.

Giải thích: 1. Tính số mol C, H, O: - Số mol CO₂: n_CO2 = 2,24 / 22,4 = 0,1 mol => n_C = 0,1 mol. - Khối lượng C: m_C = 0,1 × 12 = 1,2 gam. - Số mol H₂O: n_H2O = 1,8 / 18 = 0,1 mol => n_H = 2 × 0,1 = 0,2 mol. - Khối lượng H: m_H = 0,2 × 1 = 0,2 gam. - Khối lượng O trong X: m_O = m_X - m_C - m_H = 3,0 - 1,2 - 0,2 = 1,6 gam. - Số mol O: n_O = 1,6 / 16 = 0,1 mol. 2. Lập tỉ lệ số mol các nguyên tố: - C : H : O = 0,1 : 0,2 : 0,1 - Chia cho số nhỏ nhất (0,1): C : H : O = 1 : 2 : 1. 3. Công thức đơn giản nhất của X là CH₂O.

Giải thích: 1. Tính phần trăm khối lượng của O: %O = 100% - %C - %H = 100% - 40% - 6,67% = 53,33%. 2. Xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong công thức phân tử C_xH_yO_z: - Số nguyên tử C: x = (M_Y × %C) / (12 × 100%) = (120 × 40) / (12 × 100) = 48 / 12 = 4. - Số nguyên tử H: y = (M_Y × %H) / (1 × 100%) = (120 × 6,67) / (1 × 100) ≈ 8. - Số nguyên tử O: z = (M_Y × %O) / (16 × 100%) = (120 × 53,33) / (16 × 100) ≈ 64 / 16 = 4. 3. Công thức phân tử của Y là C₄H₈O₄.

Giải thích: Công thức cấu tạo của 2,2,4-trimetylpentan là: CH₃ | CH₃ - C - CH₂ - CH - CH₃ | | CH₃ CH₃ Phân tích các nguyên tử cacbon: - Cacbon ở vị trí số 1 (CH₃ đầu mạch): bậc một. - Cacbon ở vị trí số 2 (C gắn với 3 nhóm CH₃ và 1 nhóm CH₂): bậc bốn. - Cacbon ở vị trí số 3 (CH₂): bậc hai. - Cacbon ở vị trí số 4 (CH gắn với 1 nhóm CH₃, 1 nhóm CH₂ và 1 nhóm CH₃): bậc ba. - Cacbon ở vị trí số 5 (CH₃ cuối mạch): bậc một. - Ba nhóm metyl (-CH₃) gắn ở vị trí số 2 và số 4 đều là cacbon bậc một. Như vậy, chỉ có 1 nguyên tử cacbon bậc ba trong phân tử này (tại vị trí số 4).

Giải thích: Hầu hết các hợp chất hữu cơ được hình thành bởi các nguyên tử phi kim (C, H, O, N, S, halogen...) liên kết với nhau bằng cách góp chung electron để tạo thành liên kết cộng hóa trị. Liên kết ion thường xuất hiện trong hợp chất vô cơ giữa kim loại và phi kim mạnh. Liên kết kim loại chỉ có trong kim loại. Liên kết hiđro là loại liên kết yếu giữa các phân tử, không phải liên kết trong phân tử.

Giải thích: Khi hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau và có khối lượng riêng khác nhau (ví dụ: chất hữu cơ không tan trong nước và nhẹ hơn nước), chúng sẽ tạo thành hai lớp rõ rệt. Phương pháp chiết (hay chiết lỏng-lỏng) được sử dụng để tách riêng các lớp chất lỏng này ra khỏi nhau, thường dùng phễu chiết.

Giải thích: 1. Tính khối lượng các nguyên tố: - Khối lượng C: m_C = (8,8 g CO₂) × (12/44) = 2,4 g - Khối lượng H: m_H = (3,6 g H₂O) × (2/18) = 0,4 g - Khối lượng O: m_O = m_X - m_C - m_H = 4,4 g - 2,4 g - 0,4 g = 1,6 g 2. Tính số mol các nguyên tố: - n_C = 2,4 g / 12 g/mol = 0,2 mol - n_H = 0,4 g / 1 g/mol = 0,4 mol - n_O = 1,6 g / 16 g/mol = 0,1 mol 3. Lập tỉ lệ mol và tìm công thức đơn giản nhất (CTĐGN): - C : H : O = 0,2 : 0,4 : 0,1 = 2 : 4 : 1 - CTĐGN là C₂H₄O 4. Xác định khối lượng mol phân tử của X (M_X): - Tỉ khối hơi của X so với H₂ là 44, nên M_X = 44 × M_H2 = 44 × 2 = 88 g/mol 5. Tìm công thức phân tử (CTPT): - CTPT có dạng (C₂H₄O)_n - M_(C2H4O)n = (12×2 + 1×4 + 16×1) × n = 44n - Ta có 44n = 88 => n = 2 - Vậy công thức phân tử của X là (C₂H₄O)₂ = C₄H₈O₂.

Giải thích: Điều kiện để có đồng phân hình học (cis-trans) là mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi phải liên kết với hai nhóm nguyên tử khác nhau. - A. But-1-en (CH₂=CH-CH₂-CH₃): Nguyên tử C đầu tiên của liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử H giống nhau (CH₂=), nên không có đồng phân hình học. - B. 2-metylpropen (CH₂=C(CH₃)₂): Nguyên tử C thứ hai của liên kết đôi liên kết với hai nhóm CH₃ giống nhau, nên không có đồng phân hình học. - C. 2-metylbut-2-en (CH₃-C(CH₃)=CH-CH₃): Nguyên tử C thứ nhất của liên kết đôi liên kết với hai nhóm CH₃ giống nhau, nên không có đồng phân hình học. - D. But-2-en (CH₃-CH=CH-CH₃): Mỗi nguyên tử C của liên kết đôi đều liên kết với một nhóm H và một nhóm CH₃ khác nhau. Do đó, but-2-en có đồng phân hình học (cis-but-2-en và trans-but-2-en).

Giải thích: Công thức cấu tạo của 2,2,3-trimetylpentan là: CH₃ | CH₃-C - CH(CH₃) - CH₂ - CH₃ | CH₃ Các nguyên tử cacbon bậc một (cacbon liên kết với chỉ một nguyên tử cacbon khác) là các cacbon của nhóm CH₃. - Có một nhóm CH₃ ở vị trí C1 (đầu mạch chính) → 3 H bậc một. - Có hai nhóm CH₃ gắn vào C2 → 3 + 3 = 6 H bậc một. - Có một nhóm CH₃ gắn vào C3 → 3 H bậc một. - Có một nhóm CH₃ ở vị trí C5 (cuối mạch chính) → 3 H bậc một. Tổng số nguyên tử hiđro bậc một là: 3 + 6 + 3 + 3 = 15 nguyên tử.

Giải thích: Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO₂, các muối cacbonat, xianua, cacbua...). Trong các lựa chọn, C₂H₅OH (etanol) là hợp chất hữu cơ. CO₂, NaHCO₃ (natri hiđrocacbonat) và H₂CO₃ (axit cacbonic) đều là các hợp chất vô cơ.

Giải thích: Phương pháp kết tinh được sử dụng để tinh chế các chất rắn dựa trên sự khác nhau về độ tan của chúng trong dung môi ở các nhiệt độ khác nhau. Chất cần tinh chế tan nhiều trong dung môi nóng và ít tan trong dung môi lạnh, trong khi tạp chất có độ tan khác biệt.

Giải thích: 1. Tính khối lượng mol phân tử của X (M_X): M_X = 22,5 × M_H2 = 22,5 × 2 = 45 g/mol. 2. Tính số mol của X: n_X = m_X / M_X = 4,5 / 45 = 0,1 mol. 3. Tính số mol và khối lượng các nguyên tố C, H, N: n_CO2 = 4,48 / 22,4 = 0,2 mol => n_C = 0,2 mol => m_C = 0,2 × 12 = 2,4 g. n_H2O = 6,3 / 18 = 0,35 mol => n_H = 0,35 × 2 = 0,7 mol => m_H = 0,7 × 1 = 0,7 g. n_N2 = 1,12 / 22,4 = 0,05 mol => n_N = 0,05 × 2 = 0,1 mol => m_N = 0,1 × 14 = 1,4 g. 4. Kiểm tra tổng khối lượng các nguyên tố: m_C + m_H + m_N = 2,4 + 0,7 + 1,4 = 4,5 g. Khớp với khối lượng X ban đầu. 5. Lập tỉ lệ số mol các nguyên tố: n_C : n_H : n_N = 0,2 : 0,7 : 0,1 = 2 : 7 : 1. 6. Công thức đơn giản nhất của X là (C₂H₇N)_n. Khối lượng mol của công thức đơn giản nhất là 12×2 + 1×7 + 14×1 = 24 + 7 + 14 = 45 g/mol. Vì M_X = 45 g/mol, nên n = 1. Vậy công thức phân tử của X là C₂H₇N.

Giải thích: Công thức cấu tạo của propen là H₂C=CH-CH₃. - Trong liên kết đôi C=C, có 1 liên kết σ và 1 liên kết π. - Các liên kết đơn C-C và C-H đều là liên kết σ. Đếm số liên kết σ: - 2 liên kết C-H trong nhóm CH₂ - 1 liên kết C-H trong nhóm CH - 3 liên kết C-H trong nhóm CH₃ - 1 liên kết C-C giữa CH₂ và CH (là một phần của liên kết đôi) - 1 liên kết C-C giữa CH và CH₃ Tổng số liên kết σ = 2 + 1 + 3 + 1 + 1 = 8 liên kết σ. Tổng số liên kết π = 1 (từ liên kết đôi C=C). Vậy, propen có 8 liên kết σ và 1 liên kết π.

Giải thích: Công thức cấu tạo của 2,2,3,3-tetrametylbutan là (CH₃)₃C-C(CH₃)₃. Khi viết rõ ràng, ta thấy: CH₃ | CH₃ - C - C - CH₃ | | CH₃ CH₃ Nguyên tử cacbon bậc bốn là nguyên tử cacbon liên kết trực tiếp với 4 nguyên tử cacbon khác. Trong phân tử này, hai nguyên tử cacbon trung tâm (liên kết với nhau và mỗi nguyên tử liên kết với ba nhóm metyl) đều là cacbon bậc bốn.