Phần 1: Hóa học hữu cơ và các hợp chất của chúng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Môn học: HÓA HỌC HỮU CƠ 2TC = 1.5 TC lý thuyết + 0.5 TC thực hành tập = 37.5 tiết TS ĐẶNG THỊ HÀ leha1645@yahoo.com Phần 1: Hóa học hữu hợp chất chúng Chất hữu gì? Thế hóa học hữu cơ? Đặc điểm Tính chất hóa học Carbon? Chất hữu chất chứa nguyên tử carbon (trừ CO, CO2, muối carbonat…) Nguyên tố Carbon: - số nguyên tử - nguyên tố phi kim có hóa trị phổ biến, - có nhiều dạng thù hình khác nhau, phổ biến dạng thù hình gồm cacbon vô định hình, graphit kim cương - Carbon có đồng vị ổn định, có nguồn gốc tự nhiên 12C, (98,89%) 13C, (1,11%) - Một đồng vị không ổn định, có nguồn gốc tự nhiên đồng vị phóng xạ 14C - Ngoài biết 15 đồng vị khác đồng vị có tuổi ngắn C8, phân rã theo xạ proton phân rã alpha Carbon không liên kết hóa học với nguyên tố khác mà chúng liên kết với tạo nên khoảng 10 triệu hợp chất khác hợp chất carbon Trong nguyên tố lại bảng hệ thống tuần hoàn tạo nên khoảng triệu hợp chất không chứa carbon Vai trò Hóa hữu cơ? Hợp chất hữu Đặc điểm chung hợp chất hữu - Chứa nguyên tố carbon nguyên tố khác H, S, P, O, halogen, kim loại… - Nguyên tử carbon liên kết với nguyên tố khác liên kết với tạo thành loại mạch carbon đa dạng mạch hở, mạch vòng… - Liên kết hóa học hợp chất hữu liên kết cộng hóa trị, liên kết ion Liên kết ion/điện hóa trị/điện tích? Liên kết cộng hóa trị? Liên kết cộng hóa trị liên kết hình thành nguyên tử hay nhiều cặp điện tử (electron) chung Liên kết ion liên kết hóa học có chất lực hút tĩnh điện hai ion mang điện tích trái dấu, hình thành dịch chuyển nhiều electron từ nguyên tử sang nguyên tử khác Hợp chất hữu Đặc điểm chung hợp chất hữu - Chứa nguyên tố carbon nguyên tố khác H, S, P, O, halogen, kim loại… - Nguyên tử carbon liên kết với nguyên tố khác liên kết với tạo thành loại mạch carbon đa dạng mạch hở, mạch vòng… - Liên kết hóa học hợp chất hữu liên kết cộng hóa trị, liên kết ion - Các HCHC tương đối dễ nóng chảy dễ bay hơi, ít/không tan nước dễ tan dung môi hữu - Các HCHC dễ cháy phân hủy nhiệt - Các phản ứng hóa học HCHC thường không xảy theo quy tắc định nên sản phẩm phản ứng thường hỗn hợp sản phẩm Hợp chất hữu Phân loại hợp chất hữu Phân loại theo mạch carbon Mạch hở No Phân loại theo nhóm chức Mạch vòng Không no Dị vòng Đồng vòng Thơm Không thơm Thơm Không thơm - HCHC đồng vòng mạch vòng chứa nguyên tử carbon - HCHC dị vòng mạch vòng nguyên tử carbon chứa dị nguyên tố khác S, O, N… Hợp chất hữu Phân loại hợp chất hữu Phân loại theo mạch carbon Phân loại theo nhóm chức Nhóm chức gì? Nguyên tử nhóm nguyên tử định tính chất hóa học HCHC gọi nhóm chức - Ankan, xycloankan - Anken, xycloanken, polien - Ankin, xycloankin, polin - Aren: đồng vòng thơm - Hetaren: dị vòng thơm - Dẫn suất halogen - Ancol, phenol - Axit carboxilic… HCHC đơn chức HCHC đa chức Phần 2: Cấu tạo phân tử HCHC Thuyết cấu tạo hóa học 1) Trong phân tử nguyên tử kết hợp với theo trật tự xác định Sự biến đổi trật tự dẫn đến tạo thành chất có tính chất 2) C có hóa trị Chúng không liên kết với tạo mạch cacbon đa dạng mà liên kết với nguyên tử khác 3) Tính chất chất không phụ thuộc vào thành phần mà vào cấu tạo hoá học, nghĩa vào cách xếp nguyên tử phân tử ảnh hưởng tương hỗ chúng Hiện tượng đồng đẳng, đồng phân Đồng đẳng? Đồng phân? Dãy đồng đẳng dãy hợp chất hữu với công thức tổng quát, với tính chất hóa học tương tự diện nhóm chức, thể tính chất vật lý biến đổi kết việc tăng kích thước khối lượng phân tử Các đồng phân phân tử với công thức hóa học tổng quát thông thường với loại liên kết hóa học nguyên tử, nguyên tử xếp khác hay có công thức cấu trúc khác Các chất đồng phân không thiết có tính chất hóa học trừ chúng có nhóm chức Đồng phân cấu tạo/cấu trúc Đồng phân mạch cacbon Đồng phân nhóm chức Đồng phân vị trí nhóm chức Đồng phân lập thể Hình thể Đồng phân hình học Đồng phân quang học Cis-trans Ví dụ: Đồng phân cấu tạo/mặt phẳng Đồng phân mạch cacbon: C5H12, C6H12 Đồng phân nhóm chức: C6H12, C4H6, C2H6O, C3H6O2 Đồng phân vị trí nhóm chức Đồng phân lập thể/không gian: có công thức cấu tạo, xếp liên kết giống khác không gian làm cho chúng chống khít lên Đồng phân hình học: phân bố khác mặt phẳng, mặt phẳng pi hay mặt phẳng vòng gọi đồng phân hình học Sự phân bố không gian khác dẫn đến tính chất vật lý hóa học khác Đồng phân quang học: Những hợp chất có cấu trúc tính chất vật lý hóa học giống khác khả quay mặt ánh sáng phân cực gọi đồng phân quang học