Chương 4: ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ Bài 20: MỞ ĐẦU VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ
Chương 4: ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ Bài 20: MỞ ĐẦU VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ I KHÁI NIỆM VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ Hợp chất hữu Thí dụ 1: Cho chất sau: CaC2, C2H2, C2H5OH, NaOH, CH3CN, HCN, CO2, HCOONa, NaHCO3, CF2Cl2 Có chất hữu cơ? Thí dụ 2: Nhóm chất hợp chất hữu ? A CH4; C2H5OH; CCl4; CaCO3 B C6H6; CH3COOH; CCl4; C6H12O6 C C2H4; CO; CCl4; C6H12O6 D C6H6; CH3COOH; NaHCO3; C6H12O6 Hóa học hữu ngành hóa học chuyên nghiên cứu hợp chất hữu II PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ Phân loại dựa theo HỢP CHẤT HỮU CƠ Hidrocacbon Phân loại dựa theo Dẫn xuất hidrocacbon Thí dụ 3: Điền chất sau vào trống cho thích hợp: CaCO3; CH3Cl; C2H2; C2H5OH; CH3NH2; C6H6 (benzen); CH4; CH3COOH Hidrocacbon Hidrocacbon Hidrocacbon Dẫn xuất Ancol Amin Axit Polime NO KHÔNG THƠM halogen NO III ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ Cấu tạo Tính chất vật lí Tính chất hố học Liên kết cộng - Thường có nhiệt độ nóng - Thường bền với nhiệt, dễ cháy hoá trị chủ chảy, nhiệt độ sôi thấp (dễ bay - Phản ứng hóa học hợp chất hữu yếu hơi) thường xảy ……., khơng hồn tồn, Phần lớn khơng tan tan theo ……… hướng khác trong nước, dễ tan dung điều kiện, tạo …… sản phẩm mơi hữu Thí dụ 4: Các đặc điểm chung hợp chất hữu a Phân tử phải chứa C b Dễ bay hơi, khó cháy c Thường bền với nhiệt d Thường khơng tan, tan nước e Liên kết hóa học thường liên kết cộng hóa trị, khơng phân cực IV SƠ LƯỢC VỀ PHÂN TÍCH NGUN TỐ Phân tích định tính a Mục đích b Nguyên tắc c Phương pháp tiến hành Phân tích định lượng a Mục đích b Nguyên tắc c Phương pháp tiến hành d Biểu thức tính BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Thành phần nguyên tố hợp chất hữu A thiết phải có cacbon, thường có H, hay gặp O, N sau đến halogen, S, P B gồm có C, H nguyên tố khác C bao gồm tất nguyên tố bảng tuần hồn D thường có C, H hay gặp O, N, sau đến halogen, S, P Câu 2: Đặc điểm chung phân tử hợp chất hữu thành phần nguyên tố chủ yếu C H chứa nguyên tố khác Cl, N, P, O liên kết hóa học chủ yếu liên kết cộng hoá trị liên kết hoá học chủ yếu liên kết ion dễ bay hơi, khó cháy phản ứng hố học xảy nhanh Nhóm ý là: A 4, 5, B 1, 2, C 1, 3, D 2, 4, Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn gam hợp chất hữu A cho sản phẩm cháy qua bình đựng H2SO4 đặc, bình đựng KOH dư thấy bình tăng 1.8gam, bình tăng 4.4 gam Khối lượng nước là: A 4,4 gam B 6,2 gam C 1,8 gam D 3,9 gam % khối lượng C A A 40% B 6,7% C 53,3% D 60% BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,600 gam hợp chất A thu 0,672 lít CO2(đktc) 0,72 gam H2O Tính % theo khối lượng nguyên tố phân tử hợp chất A Câu 2: Oxi hóa hồn tồn 6,15 gam chất hữu X, người ta thu 2,25 g H2O; 6,72 lit CO2 0,56 lit N2 (các thể tích khí đo đktc) Tính phần trăm khối lượng nguyên tố chất X Câu 3: Oxi hóa hồn tồn 4,92 g hợp chất A chứa C, H, N O cho sản phẩm qua bình chứa H2SO4 đậm đặc, bình chức KOH thấy khối lượng bình chứa H2SO4 đặc tăng thêm 1,81 g, bình chứa KOH tăng thêm 10,56 g Ở thí nghiệm khác, nung 6,15 g hợp chất A với CuO thu 0,55 l (ở đktc) khí nito Hãy xác định hàm lượng phần trăm C, H, O N hợp chất H Bài 21: CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ I CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT Định nghĩa Công thức đơn giản Cách thiết lập công thức đơn giản Thiết lập công thức đơn giản hợp chất hữu CxHyOzNt tìm tỉ lệ: Dưới dạng tỉ lệ số nguyên tối giản Thí dụ 1: Kết phân tích nguyên tố hợp chất X cho biết: %C = 40%; %H = 6,67%, lại oxi Lập công thức đơn giản X II CƠNG THỨC PHÂN TỬ Định nghĩa Cơng thức phân tử Quan hệ công thức phân tử công thức đơn giản Hợp chất Metan Axetilen Axit axetic Công thức phân tử CH4 C2H4 C2H4O2 Công thức đơn giản Glucozo C6H12O6 Nhận xét: Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu a) Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng nguyên tố Thí dụ 2: Phenolphtalein gồm nguyên tố C, H, O đó: phần trăm khối lượng C, H 75,47% 4,35%, lại oxi Khối lượng mol phân tử phenolphtalein 318g/mol Hãy lập công thức phân tử phenolphtalein b) Dựa vào cơng thức đơn giản Thí dụ 3: Chất hữu X có CTĐGN CH2O có khối lượng mol phân tử 60g/mol Xác định CTPT X c) Tính trực khối lượng sản phẩm đốt cháy Thí dụ 4: Hợp chất Y chứa nguyên tố C, H, O Đốt cháy hoàn toàn 0,88g Y thu 1,76g CO2 0,72g H2O Tỉ khối Y so với khơng khí xấp xỉ 3,04 Xác định CTPT Y BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Chất sau hidrocacbon? A C8H18 B C6H5NO2 C CH3COOH D CH3Cl Câu 2: Công thức tổng quát CxHyOzNt hợp chất hữu cho biết điều gì? A Tỉ lệ nguyên tố C, H, O, N B Cấu tạo phân tử hợp chất hữu C Thành phần nguyên tố có hợp chất hữu D Cả A, B, C Câu 3: Trong mệnh đề sau, mệnh đề xác nhất? A Hợp chất hữu hợp chất có chứa cacbon B Hợp chất khơng có cacbon khơng phải hợp chất hữu C Hầu hết nguyên tố bảng tuần hoàn tạo thành hợp chất hữu D Hợp chất hữu thường có mặt H O BÀI TẬP TỰ LUẬN Câu 1: Phân tích chất hữu X có chứa nguyên tố C, H, N, S thu kết mC:mH:mN:mS = 3:1:7:8 Tìm cơng thức nguyên (CTN) X Câu 2: Một hợp chất hữu X khối lượng có 51,3% C; 9,4% H; 12% N, lại oxi Xác định CTĐGN CTPT hợp chất hữu biết M=117 Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu A cần 12,8g O2 thu 13,2g CO2 5,4g H2O Tỉ khối A khơng khí Tìm CTPT A Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn m (g) hợp chất hữu A (C, H, O) cần 0,8g oxi thu 1,1g CO2 0,45g H2O a) Tìm CTĐGN, CTN A b) Xác định CTPT A, biết làm bay 0,6g A có thể tích với 0,32g oxi Bài 22: CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ Viết công thức cấu tạo hợp chất sau: CH4, C2H4, C2H2 I LIÊN KẾT HOÁ HỌC VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ Liên kết đơn: Liên kết đôi: Liên kết ba: II CÔNG THỨC CẤU TẠO Khái niệm Công thức cấu tạo Các loại công thức cấu tạo - Công thức cấu tạo khai triển: - Công thức cấu tạo thu gọn: - Công thức cấu tạo thu gọn nhất: Công thức CT khai triển Công thức cấu tạo thu gọn III THUYẾT CẤU TẠO HÓA HỌC Nội dung bản: a Nội dung 1: VD 1: b Nội dung 2: Viết CTCT thu gọn có C3H8O? c Nội dung 3: Hãy viết CTCT có C4H10? IV ĐỒNG ĐẲNG VÀ ĐỒNG PHÂN Đồng đẳng a) Thí dụ b) Khái niệm Đồng phân a) Thí dụ b) Khái niệm Một số loại đồng phân: - Đồng phân cấu tạo: + Đồng phân mạch cacbon: + Đồng phân vị trí liên kết bội: + Đồng phân loại nhóm chức: + Đồng phân vị trí nhóm chức: - Đồng phân lập thể: Chương 5: HIDROCACBON NO Bài 25: ANKAN (PARAFIN) I ĐỒNG ĐẲNG – ĐỒNG PHÂN – DANH PHÁP Đồng đẳng Hidrocabon no Ankan (parafin) Đặc điểm cấu tạo ankan: - Mạch hở, phân tử có liên kết đơn bền vững (C–C; C–H) - Mỗi C tạo liên kết đơn hướng nguyên tử C đỉnh tứ diện - Góc liên kết CCC, HCH, CCH khoảng 109,5o Đồng phân Thí dụ: C5H12, C6H14 Danh pháp CTCT thu gọn CH4 CH3–CH3 CH3–CH2–CH3 CH3–[CH2]2–CH3 CH3–[CH2]3–CH3 CH3–[CH2]4–CH3 CH3–[CH2]5–CH3 CH3–[CH2]6–CH3 CH3–[CH2]7–CH3 CH3–[CH2]8–CH3 Công thức phân tử CH4 C2H6 C3H8 C4H10 C5H12 C6H14 C7H16 C8H18 C9H20 C10H22 Tên Gốc ankyl Tên gốc Metan Etan Propan Butan Pentan Hexan Heptan Octan Nonan Decan CH3– CH3–CH2– CH3–CH2–CH2– CH3–[CH2]2–CH2– CH3–[CH2]3–CH2– CH3–[CH2]4–CH2– CH3–[CH2]5–CH2– CH3–[CH2]6–CH2– CH3–[CH2]7–CH2– CH3–[CH2]8–CH2– Metyl Etyl Propyl Butyl Pentyl Hexyl Heptyl Octyl Nonyl Decyl a) Cách gọi tên gốc Một số gốc ankyl thường gặp: b) Cách gọi tên ankan có mạch nhánh theo danh pháp thay - Chọn mạch chính: mạch C dài có nhiều nhánh - Đánh số thứ tự nguyên tử C mạch (từ phía gần nhánh hơn) - Gọi tên mạch nhánh (nhóm ankyl) (theo thứ tự vần chữ abc) Tên ankan = Số vị trí nhánh – tên nhánh + tên mạch + AN Ghi chú: Đối với hợp chất có 2, 3, 4… nhóm giống nhau, ta thêm tiếp đầu ngữ đi, tri, tetra, … vào trước tên nhóm c) Bậc nguyên tử C Bậc nguyên tử C = số liên kết với ngun tử C khác Thí dụ: II TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Ở điều kiện thường, từ C1 đến C4 chất khí từ C5 đến C17 chất lỏng từ C18 trở chất rắn - Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi khối lượng riêng tăng theo chiều tăng phân tử khối - Nhẹ nước không tan nước, tan nhiều dung mơi hữu III TÍNH CHẤT HĨA HỌC Ankan hợp chất no, mạch hở có ……………………………… nên phản ứng đặc trưng Ngoài ra, ankan cịn có phản ứng tách phản ứng oxi hóa Phản ứng halogen CH4 + Cl2 CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + Cl2 CH3–CH2–CH3 + Cl2 Các sản phẩm gọi dẫn xuất halogen hidrocacbon Nhận xét: Nguyên tử H liên kết với nguyên tử C …………… dễ bị nguyên tử H liên kết với nguyên tử C ………………………… Phản ứng tách Dưới tác dụng nhiệt độ, chất xúc tác thích hợp Các ankan phân tử khối nhỏ bị tách hidro (đề hidro hóa) CH3–CH3 Các ankan phân tử khối lớn cịn bị phân cắt mạch C tạo thành phân tử nhỏ (Crackinh) CH3–CH2– CH2–CH3 Phản ứng oxi hóa 10 ... thu 2 ,4 mol CO2 2 ,4 mol nước Giá trị b A 92 ,4 lít B 94 , 2 lít C 80, 64 lít D 24, 9 lít Câu 51: Đốt cháy hồn tồn V lít (đktc) hỗn hợp X gồm CH 4, C2H4 thu 0,15 mol CO2 0,2 mol H2O Giá trị V A 2, 24 B... V A 2, 24 B 3,36 C 4, 48 D 1,68 Câu 52: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol hỗm hợp gồm CH 4, C4H10 C2H4 thu 0, 14 mol CO2 0,23mol H2O Số mol ankan anken hỗn hợp A 0, 09 0,01 B 0,01 0, 09 C 0,08 0,02 D 0,02... khối lượng X, Y A 12,6g C3H6 11, 2g C4H8 B 8,6g C3H6và 11, 2g C4H8 C 5,6g C2H4 12,6g C3H6 D 2,8g C2H4 16,8g C3H6 Câu 61: Đốt cháy hoàn toàn 0,05 mol anken A thu 4, 48 lít CO (đktc) Cho A tác dụng