I. Khái niệm và phân loại hợp chất hữu cơ.
- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối cacbonat, xianua, cacbua…).
- Hợp chất hữu cơ được chia thành hidrocacbon và dẫn xuất của hiđrocacbon.
II. Các loại công thức biểu diễn phân tử hợp chất hữu cơ.
1. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ.
81 a. Công thức đơn giản nhất.
- Gọi CTPT của X là CxHyOz
+) x : y : z = n : n : n =C H O mC : mH : mO 12,0 1,0 16,0
+) x : y : z= %C : %H : %O 12,0 1,0 16,0
- Sau đó biến đổi hệ thức trên về tỉ lệ giữa các số nguyên tối giản x : y : z= p : q : r( p, q, r là các số nguyên tối giản)
CTĐGN: CpHqOr CTPT X: CxHyOz = (CpHqOr)n , n có thể là 1 hoặc 2, 3,…
b. Công thức phân tử.
Cách thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ.
* Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố.
Xét sơ đồ: CxHyOz → xC + yH + zO
Khối lượng: M (g) 12,0.x (g) 1,0.y (g) 16,0.z (g) Thành phần phần trăm khối lượng: 100% %C %H %O
* Thông qua công thức đơn giản nhất.
- Xác định khối lượng mol phân tử (MX)
- CTĐGN: CpHqOr CTPT: (CpHqOr)n (12.p +1.q+16.r).n = MX Tính n
CTPT
* Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm cháy.
- Đặt công thức phân tử của chất hữu cơ X là: CxHyOz
- Phương trình hóa học của phản ứng cháy:
CxHyOz + ( x + y/4 –z/2) O2 t0
xCO2 + y/2H2O
1 x y/2 mol nX nCO2 nH2O mol
x = nCO2/nX; y = 2nH2O/nX;
MX = 12x + y + 16z z = [MX – (12x + y)]/16
2. Công thức cấu tạo.
- Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự liên kết và cách thức liên kết (liên kết đơn, liên kết bội) của các nguyên tử trong phân tử.
- Gồm: CTCT khai triển; CTCT thu gọn; CTCT thu gọn nhất.
82 - Thuyết cấu tạo hóa học:
+) Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một trật tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác.
+) Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị bốn. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon (mạch vòng, mạch không vòng, mạch nhánh, mạch không nhánh).
+) Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất và số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết các nguyên tử).
Thuyết cấu tạo hóa học giúp giải thích hiện tượng đồng đẳng, đồng phân.
III. Đồng đẳng, 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 hóa học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng.
2. Đồng phân.
- Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là những chất đồng phân của nhau.
- Gồm:
+) Đồng phân cấu tạo (đồng phân mạch cacbon, đồng phân nhóm chức, đồng phân vị trí liên kết bội hoặc nhóm chức,…)
+) Đồng phân lập thể (đồng phân khác nhau về vị trí không gian của các nhóm nguyên tử).
IV. Phản ứng hữu cơ.
1. Phản ứng thế:
- Là phản ứng trong đó một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ bị thay thế bởi một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử khác.
2. Phản ứng cộng:
- Là phản ứng trong đó phân tử hợp chất hữu cơ kết hợp với phân tử khác tạo thành phân tử hợp chất mới.
3. Phản ứng tách:
- Là phản ứng trong đó hai hay nhiều nguyên tử bị tách ra khỏi phân tử hợp chất hữu cơ.
Ngoài ra, còn có các loại phản ứng khác như phản ứng phân hủy, phản ứng đồng phân hóa, phản ứng oxi hóa,…
83 B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
B1. CẤP ĐỘ BIẾT.
Câu 1: Trong phân tử hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có nguyên tố hóa học nào?
A. O B. P C. C D. N
Câu 2: Chất nào sau đây là hiđrocacbon.
A. CH2O B. CH3COOH C. C2H5Br D. C6H6
Câu 3: Phản ứng nào sau đây thuộc loại phản ứng cộng A. C2H6 + Br2 as C2H5Br + HBr
B. C2H4 + Br2 → C2H4Br2
C. C2H5OH + HBr t , xt0 C2H5Br + H2O D. C6H14
t , xt0
C3H6 + C3H8
Câu 4: Chất nào sau đây là đồng phân của CH3CH2OH.
A. CH3-O-CH3 B. CH3-CH2-CH3 C. CH3-CHO D. CH3-COOH Câu 5: Chất nào sau đây trong phân tử chỉ có liên kết đơn.
A. CH4 B. C2H4 C. C2H 2 D. CH3COOH
B2. CẤP ĐỘ HIỂU.
Câu 6: Chất nào sau đây không phải là hợp chất hữu cơ.
A. CH4 B. C2H5OH C. HCN D. C12H22O11
Câu 7: Chất X có công thức phân tử C6H10O4. Công thức nào sau đây là công thức đơn giản nhất của X?
A. C3H5O2 B. C6H10O4 C. C3H10O2 D. C12H20O8
Câu 8: Ancol metylic có công thức CH3OH. Ancol etylic là chất đồng đẳng kế tiếp của ancol metylic. Công thức của ancol etylic là.
A. C2H6 B. C2H5OH
C. C2H6OH D. CH5OH
Câu 9: Cặp chất nào sau đây là đồng phân của nhau.
A. CH3-CH2-OH và CH3-O-CH3
B. CH2=CH-CH3 và CH3-CH2-CH3 C. CH3-CHO và CH3-COOH
84 D. CH3CH2CH2NH2 và CH3CH2NH2
Câu 10: Hợp chất Z có công thức đơn giản nhất là CH3O và có tỉ khối hơi so với hidro bằng 31,0. Công thức phân tử nào sau đây ứng với hợp chất Z?
A. CH3O B. C2H6O2
C. C2H6O D. C3H9O3
B1. CẤP ĐỘ VẬN DỤNG THẤP
Câu 11: Số lượng đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C3H8O là
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 12: Đốt cháy hoàn toàn 0,3 gam chất X (chứa các nguyên tố C, H, O) thu được 224 ml khí CO2 (đktc) và 0,18 gam H2O. Tỉ khối hơi của X so với hidro là 30. Công thức phân tử của X là.
A. CH3O B. C2H6O2 C. CH2O D. C2H4O2 Câu 13: Số lượng đồng phân cấu tạo ứng với công thức phân tử C4H10 là
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 14: Cho các chất: C6H5OH (X); C6H5CH2OH (Y); HOC6H4OH (Z); C6H5CH2CH2OH (T). Các chất đồng đẳng của nhau là.
A. Y, T. B. X, T. C. X, Y. D. Y, Z.
Câu 15: Đốt cháy hoàn toàn 1,605 gam hợp chất hữu cơ X thu được sản phẩm gồm: 4,62 gam CO2; 1,215 gam H2O và 168 ml N2 (đktc). Tỉ khối hơi của X so với không khí không vượt quá 4. Công thức phân tử của X là
A. C5H5N. B. C6H9N. C. C7H9N. D. C6H7N.
B1. CẤP ĐỘ BIẾT VẬN DỤNG CAO
Câu 16: Ba hiđrocacbon X, Y, Z kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, trong đó phân tử khối của Z gấp đôi phân tử khối của X. Đốt cháy 0,1 mol chất Y, sản phẩm khí hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch Ca(OH)2 (dư), thu được số gam kết tủa là.
A. 30. B. 20. C. 10. D. 40.
Câu 17: Các chất hữu cơ đơn chức, mạch hở Z1, Z2, Z3 có CTPT tương ứng là CH2O, CH2O2, C2H4O2. Chúng thuộc các dãy đồng đẳng khác nhau. Công thức cấu tạo của Z3 là
A. CH3COOCH3. B. HOCH2CHO. C. CH3COOH. D. HCOOCH3.
85 Câu 18: Một hợp chất X chứa ba nguyên tố C, H, O có tỉ lệ khối lượng mC : mH : mO = 21:2:4. Hợp chất X có công thức đơn giản nhất trùng với công thức phân tử. Số đồng phân cấu tạo (chứa vòng benzen) ứng với công thức phân tử của X là
A. 5. B. 4. C. 6. D. 3.
Câu 19: Người ta đốt cháy 4,55 gam chất hữu cơ X bằng 6,44 lít O2 (dư). Sau phản ứng thu được 4,05 gam nước và 5,6 lít hỗn hợp khí gồm: CO2, N2 và O2 còn dư. Các thể tích đo ở đktc. Dẫn hỗn hợp khí này đi qua dung dịch NaOH (dư) thì còn lại hỗn hợp khí có tỉ khối đối với hiđro là 15,5. X có CTPT với CTĐGN. CTPT của X là.
A. C2H7O2N B. C3H7O2N C. C3H9O2N D. C2H5O2N
Câu 20: Hỗn hợp khí X chứa C3H8 và CxHyN. Lấy 6 lít X trộn với 30 lít oxi (dư) rồi đốt.
Sau phản ứng thu được 43 lít hỗn hợp gồm hơi nước, khí cacbonic, nitơ và oxi còn dư. Dẫn hỗn hợp này qua H2SO4 đặc thì thể tích khí còn lại 21 lít, sau đó cho qua dung dịch NaOH dư thì còn lại 7 lít. Các thể tích đo ở cùng điều kiện. Số lượng CTCT ứng với CxHyN là
A. 1. B. 2. C. 4. D. 3.
C. ĐÁP ÁN