Tiêu đề ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ - GV.docx ✅

ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ CẤU TẠO PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ A. LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM I. KHÁI NIỆM - Hợp chất của Carbon là hợp chất hữu cơ (trừ CO, CO 2 , 23CO , CN, carbide...). Khác với hợp chất vô cơ, trong thành phần hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có có carbon, hay gặp hydrogen, oxygen, nitrogen... - Ngành khoa học chuyên nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ là một chuyên ngành của ngành Hóa học, được đặt tên là hóa học hữu cơ. II. PHÂN LOẠI: 1. Hydrogen carbon: Phân tử chỉ chứa hai nguyên tố là Carbon và hydrogen. - Ví dụ: CH 4 , C 2 H 4 , C 3 H 4 .... 2. Dẫn xuất của Hydrogen carbon: Ngoài hai nguyên tố là Carbon và hydrogen trong phân tử còn có các nguyên tố khác như oxygen, nitrogen, chlorine... - Ví dụ: C 2 H 6 O, C 2 H 5 O 2 N, CH 3 Cl..... II. CẤU TẠO PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ 1. Hóa trị và liên kết giữa các nguyên tử - Trong các hợp chất hữu cơ carbon luôn có hóa trị IV, hydrogen có hóa trị I, oxygen có hóa trị II. - Các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị của chúng. Mỗi liên kết được biểu diễn bàng một nét gạch nối giữa hai nguyên tử C −H − O − Carbon Hydrogen oxygen - Trong công thức cấu tạo, liên kết cộng hoá trị giữa hai nguyên tử bằng một cặp electron dùng chung được gọi là liên kết đơn, biểu diễn bằng một gạch nối (−); còn liên kết cộng hoá trị giữa hai nguyên tử bằng hai cặp electron dùng chung được gọi là liên kết đôi, biểu diễn bằng hai gạch nối (=). - Công thức cấu tạo còn được viết dưới dạng thu gọn bằng cách viết gộp nguyên tử hydrogen vào nguyên tử liên kết với nó thành từng nhóm. - Mỗi hợp hợp chất hữu cơ có một trật tự liên kết xác định giữa các nguyên tử trong phân tử. Khi một trong phân tử có 1 liên kết thay đổi thì chất cũng bị biến đổi và có tính chất khác so với chất có cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về công thức cấu tạo. - Ví dụ:
Công thức phân tử Công thức cấu tạo đầy đủ Công thức cấu tạo thu gọn C 2 H 6 HCCH H H H H CH3CH3 C 2 H 4 CC H H H H CH2CH2 CH 4 O COHH H H CH 3 –O–H 2. Mạch carbon - Những nguyên tử carbon trong phân tử hợp chất hữu cơ có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon (đảm bảo C luôn có hóa trị IV) CCCC H H H H H H H H H H CCCC H H H H HH H H H CH H H CC CC H H H H H H H H Mạch thẳng Mạch nhánh Mạch vòng 3. Đồng phân: - Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là đồng phân. - Ví dụ: Hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là C 2 H 6 O sẽ có 2 công thức cấu tạo ta gọi đó là đồng phân. CH 3 – CH 2 – O – H CH 3 – O – CH 3 ethyl Acolhol (rượu) Dimethyl ether III. CÁCH THIẾT LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ 1. Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng của nguyên tố - Xét sơ đồ: xyzCHOxCyHzO Khoáilöôïng: M12.x1.y16.z % 100%%C%H%O  - Từ tỉ lệ: HCHCHC CHO M12xy16z 100%%C%H%O %C.M%H.M%O.M tacoù: x;y;z M.100%M.100%M.100%   2. Thiết lập công thức phân tử theo công thức đơn giản nhất khi đề cho biết phân tử khối
- Thiết lập công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ CxHyOz là tìm tỉ lệ x, y, z. dưới dạng tỉ lệ giữa các số nguyên tối giản. COH CHO mmm x:y:zn:n:n:: 12116 - Thực tế, kết quả phân tích định lượng luôn cho ta biết thành phần % theo khối lượng của các nguyên tố trong phân tử chất hữu cơ nên ta thường xác định theo số liệu này. %C%H%O x:y:z:: 12116 - Giả sử sau khi tìm tỉ lệ x, y, x ta có công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ X là CH 2 O. có phân tử khối là (g/mol) → Công thức phân tử của X có dạng: (CH 2 O) n - từ: X(12216).nn...M - Sau khi xác định được n ta kết luận về công thức của phân tử của hợp chất hữu cơ. 3. Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy. - Ta luôn có: 2 2 CCOC HHOH nnm n2nm      Ví dụ: Hợp chất Y chứa các nguyên tố C, H, O. Đốt cháy hoàn toàn 0,88 gam Y thu được 1,76 gam CO 2 và 0,72 gam H 2 O. Tỉ khối hơi của Y so với không khí xấp xỉ 3,04. Xác định công thức phân tử của Y. Hướng dẫn 22 Y YCOHO M29.3,0488(g/mol) 0,881,760,72 n0,01(mol);n0,04(mol);n0,04(mol) 884418   Đặt công thức phân tử của Y là CxHyOz. - Phương trình hóa học của phản ứng cháy: xyz222 yz CHO(x)OxCOyHO 42 mol: 1 x y/2 Phaûn öùng 0,010,040,04  → ta có tỉ lệ: 1xy x4;y8 0,010,042.0,04 - Từ M Y = 88 ↔ 12.4 + 8 + 16z = 88 → z = 2. Vậy công thức phân tử của Y là C 4 H 8 O 2
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG CƠ BẢN Câu 1: Điền thông tin còn thiếu và đánh dấu X (có, đúng) vào ô trống thích hợp trong bảng sau: STT HỢP CHẤT PHÂN LOẠI Hợp chất vô cơ Hợp chất hữu cơ 1 BaCO 3 2 CH 4 3 C 2 H 5 OH 4 Na 2 CO 3 5 K 2 CO 3 6 C 2 H 2 7 C 2 H 4 8 H 2 CO 3 9 CO 2 10 CH 3 COOH Lời giải STT HỢP CHẤT PHÂN LOẠI Hợp chất vô cơ Hợp chất hữu cơ 1 BaCO 3 x 2 CH 4 x 3 C 2 H 5 OH x 4 Na 2 CO 3 x 5 K 2 CO 3 x 6 C 2 H 2 x 7 C 2 H 4 x 8 H 2 CO 3 x 9 CO 2 x 10 CH 3 COOH x Câu 2: Điền thông tin còn thiếu và đánh dấu X (có, đúng) vào ô trống thích hợp trong bảng sau: STT HỢP CHẤT PHÂN LOẠI Hydrogen carbon Dẫn xuất của hydrogen carbon 1 C 6 H 12 O 6 2 C 12 H 22 O 11 3 CH 4 4 C 2 H 2 5 C 2 H 4 6 CH 3 COOH 7 C 2 H 5 OH 8 (C 6 H 10 O 5 ) n