Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
CHƯƠNG 4 - ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ - Coggle Diagram
CHƯƠNG 4 - ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ
Khái Niệm Và Phân Loại Hợp Chất Hữu Cơ
1. Khái Niệm:
Hợp chất hữu cơ là các hợp chất của Cacbon (trừ CO2, CO, muối cacbua, muối cacbonat, muối xianua,...)
:star:
Hoá học hữu cơ là ngành hóa học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.
2. Phân Loại:
:check:
Dựa vào thành phần các nguyên tố
:star:
Hiđrocacbon:
Phân tử chỉ chứa các nguyên tử cacbon và hiđro
Hiđrocacbon no
Hiđrocacbon không no
Hiđrocacbon thơm
:star:
Dẫn xuất hiđrocacbon:
Phần tử có nguyên tử nguyên tố khác thay thế nguyên tử hiđro của hiđrocacbon
Dẫn xuất halogen
Ancol, phenol, ete
Anđehit, xeton
Amin, nitro
Axit, este
Hợp chất tạp chức, polime
:check:
Dựa vào mạch cacbon
Hợp chất hữu cơ mạch vòng
Hợp chất hữu cơ mạch không vòng
Đặc Điểm Chung Của Hợp Chất Hữu Cơ
1. Đặc điểm cấu tạo
:
Liên kết hóa học trong phân tử các hợp chất hữu cơ chủ yếu là liên kết cộng hóa trị
2. Tính chất vật lý:
Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp ( dễ bay hơi )
Phần lớn các hợp chất hữu cơ không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
3. Tính chất hóa học:
Các hợp chất hữu cơ thường kém bền với nhiệt và dễ cháy.
Phản ứng hóa học của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm và theo nhiều chiều hướng khác nhau trong cùng một điều kiện nên tạo ra hỗn hợp sản phẩm .
Phân Tích Nguyên Tố
1. Phân tích định tính:
:check:
Mục đích:
Xác định nguyên tố nào có trong thành phần phân tử hợp chất hữu cơ.
:check:
Nguyên tắc:
Chuyển các nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản rồi nhận biết chúng bằng các phản ứng đặc trưng.
:check:
Phương pháp tiến hành:
Trong phòng thí nghiệm, để xác định định tính cacbon và hiđro, người ta nung hợp chất hữu cơ với CuO để chuyển nguyên tố C thành CO2, nguyên tố H thành H2O.
Phương pháp xác định nguyên tố N trong một số hợp chất đơn giản là chuyển nguyên tố N trong hợp chất hữu cơ thành NH3 rồi nhận biết bằng giấy quỳ tím ẩm.
2. Phân tích định lượng:
:check:
Mục đích:
Xác định thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố trong phân tử hợp chất hữu cơ.
:check:
Nguyên tắc
: Cân một khối lượng chính xác hợp chất hữu cơ, sau đó chuyển nguyên tố C thành CO2; nguyên tố H thành H2O; nguyên tố N thành N2,...
Xác định chính xác khối lượng hoặc thể tích của các chất CO2, H2O, N2, ... tạo thành, từ đó tính thành phần phần trăm khối lượng của các nguyên tố.
:check:
Phương pháp tiến hành:
Để xác định thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố C, H, N, O trong chất hữu cơ, người ta tiến hành như sau:
Nung một khối lượng chính xác (a gam) hợp chất hữu cơ chứa các nguyên tố H, O, N đã được trộn đều với bột CuO.
Hấp thụ hơi H2O và khí CO2 lần lượt bằng H2SO4 đặc và KOH. Độ tăng khối lượng của mỗi bình chính là khối lượng H2O và CO2 tương ứng. Khí nitơ sinh ra được xác định chính xác thể tích và thường được quy về điều kiện tiêu chuẩn (đktc).
Tính khối lượng H, C, N và phần trăm khối lượng của chúng trong hợp chất nghiên cứu. Từ đó tính được phần trăm khối lượng oxi.
:check:
Biểu thức tính
mC = mCO2x12/44(g)
mH= mH2Ox2/18(g)
mN= VN2x28/22,4(g)
%C= mCx100%/a
%H= MHx100%/a
%N= mNx100%/a
%O= 100%-%C-%H-%N
Công Thức Đơn Giản Nhất
1. Định nghĩa:
Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
2. Cách thiết lập công thức đơn giản nhất:
:check:Gọi công thức đơn giản nhất(CTĐGN) của hợp chất đó là: CxHyOz
Lập tỉ lệ x:y:z = nC:nH:nO = mC/12:mH/1:mO/16
Hoặc x:y:z = %C/12:%H/1:%O/16
=> CTĐGN của hợp chất: CxHyOz (x,y,z là số nguyên tối giản)
Công thức phân tử
1. Định nghĩa
Công thức phân tử là công thức biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.
2. Quan hệ giữa CTPT và CTĐGN
Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong công thức phân tử là số nguyên lần số nguyên tử của nó trong công thức đơn giản nhất.
Trong nhiều trường hợp, công thức phân tử cũng chính là công thức đơn giản nhất.
:pencil2:
Thí dụ:
: Ancol etylic C2H6O, metan CH4,...
Một số chất có công thức phân tử khác nhau nhưng có cùng một công thức đơn giản nhất.
:pencil2:
Thí dụ:
Axetilen C2H2 và benzen C6H6; axit axetic C2H4O2 và glucozơ C6H12O6, …
3. Cách thiết lập CTPT
:check:
Thông qua CTĐGN:
(CaHbOc)n -> MA = (12a + 1b + 16c)n
Với a,b,c đã biết kết hợp MA
Tính được n => CTPT
:check:
Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng
các nguyên tố:
Xét sơ đồ: CxHyOz -> xC + yH + zO
Klg(g) M(g) 12x y 16z
%m 100% C% H% O%
Từ tỉ lệ: M/100% = 12x/%C = y/%H = 16z/%O
=> x = Mx%C/12x100%
=> y = Mx%H/100%
=> z = Mx%O/16x100%
:check:
Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm đốt cháy:
CxHyOz + (x+y/4-z/2)O2 -> xCO2 + y/2H2O
1 mol x mol y/2 mol
=> x = nCO2/nA
=> y = 2nH2O/nA
Biết MA,x,y => 12x+1y+16z = MA
=> z = MA-12x-1y/16
Công thức cấu tạo
1. Khái niệm:
Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết (liên kết đơn, liên kết bội) của các nguyên tử trong phân tử.
2. Các loại công thức cấu tạo:
:check:Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử.
Có cách viết khai triển, thu gọn và thu gọn nhất.
Công thức cấu tạo khai triển : Viết tất cả các nguyên tử và các liên kết giữa chúng.
Công thức cấu tạo thu gọn : Viết gộp nguyên tử cacbon và các nguyên tử khác liên kết với nó thành từng nhóm.
Công thức cấu tạo thu gọn nhất : Chỉ viết các liên kết và nhóm chức, đầu mút của các liên kết chính là các nhóm CHx với x đảm bảo hoá trị 4 ở C.
Thuyết Cấu Tạo Hóa Học
1. Nội Dung
:check:Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hoá học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hoá học, sẽ tạo ra hợp chất khác.
:pencil2:
Ví dụ:
Công thức phân tử C2H6O có hai thứ tự liên kết (2 công thức cấu tạo) ứng với 2 hợp chất sau :
H3C-O-CH3 : đimetyl ete, chất khí, không tác dụng với Na.
H3C-CH2-OH : ancol etylic, chất lỏng, tác dụng với Na giải phóng hiđro.
:check:Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hoá trị 4. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau thành mạch cacbon.
:pencil2:
Ví dụ:
:check:Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hoá học (thứ tự liên kết các nguyên tử).
:pencil2:
Ví dụ:
Phụ thuộc thành phần phân tử : CH4 là chất khí dễ cháy, CCl4 là chất lỏng không cháy; CH3Cl là chất khí không có tác dụng gây mê, còn CHCl3 là chất lỏng có tác dụng gây mê.- - Phụ thuộc cấu tạo hoá học : CH3CH2OH và CH3OCH3 khác nhau cả về tính chất vật lí và tính chất hoá học.
2. Ý nghĩa:
Giải thích được hiện tượng đồng đẳng, hiện tượng đồng phân.
Đồng Đẳng Và Đồng Phân
1. Đồng đẳng:
Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng.
Giải thích :
Mặc dù các chất trong cùng dãy đồng đẳng có công thức phân tử khác nhau những nhóm CH2 nhưng do chúng có cấu tạo hoá học tương tự nhau nên có tính chất hoá học tương tự nhau.
:pencil2:
Ví dụ:
Các hiđrocacbon trong dãy : CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12, ..., CnH2n+2, chất sau hơn chất trước 1 nhóm CH2 nhưng đều có tính chất hoá học tương tự nhau.
2. Đồng phân:
Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử là những chất đồng phân.
Giải thích :
Những chất đồng phân tuy có cùng công thức phân tử nhưng có cấu tạo hoá học khác nhau, chẳng hạn etanol có cấu tạo H3C-CH2-O-H, còn đimetyl ete có cấu tạo H3C-O-CH3, vì vậy chúng là những chất khác nhau, có tính chất khác nhau.
Etanol (C2H5OH) và đimetyl ete (CH3OCH3) là 2 chất khác nhau (có tính chất khác nhau) nhưng lại có cùng công thức phân tử là C2H6O.
