Hóa đại cương (phần đại cương)

Sự khởi đầu của hóa hữu cơ có từ thế kur 17 khi mà bên cạnh các chất khoáng, các vật liệu có nguồn gốc từ thực vật và động vật đã trở thành đối tượng nghiên cứu của hóa học
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hóa đại cương (phần đại cương)1. PhÇn ®¹i c−¬ng1.1- Më ®Çu Sù khëi ®Çu cña Hãa H÷u c¬ cã tõ thÕ kØ 17 khi mµ bªn c¹nh c¸c chÊt kho¸ng,c¸c vËt liÖu cã nguån gèc tõ thùc vËt vµ ®éng vËt ®· trë thµnh ®èi t−îng nghiªn cøucña ho¸ häc. Mét sù nh×n nhËn thÊu ®¸o s¸ng râ h¬n vµo thµnh phÇn nguyªn tè cñachóng ®−îc b¾t ®Çu nhê c¸c kÕt qu¶ chøng minh cña La-voa-zi-ª vµo n¨m 1774 ; theoc¸c nghiªn cøu cña «ng sù ®èt ch¸y c¸c kim lo¹i (thñy ng©n, ch×) liªn quan tíi sù hÊpthô oxi. C¸c s¶n phÈm ®èt ch¸y nhËn ®−îc tõ c¸c vËt liÖu cã nguån gèc thùc vËt vµ®éng vËt th−êng lµ cacbon ®ioxit vµ n−íc. Do ®ã c¸c nguyªn tè cacbon vµ hi®ro ph¶i lµnÒn t¶ng t¹o dùng cÊu tróc cña chóng. Ýt l©u sau nit¬ hoÆc c¸c nit¬ «xit còng thu ®−îcchØ ra r»ng nit¬ còng cã mÆt trong mét sè s¶n phÈm tù nhiªn. Sù ®èt ch¸y mét sè chÊttrong sù v¾ng mÆt cña kh«ng khÝ còng t¹o ra ®−îc cacbon ®ioxit vµ n−íc, ®iÒu ®ã ®·chØ ra oxi ph¶i cã mÆt trong c¸c hîp chÊt nµy. Sù nghiªn cøu khoa hoc nghiªm tóc cña c¸c vÊn ®Ò ho¸ häc ®−îc b¾t ®Çu nhê sùkh¸m ph¸ thµnh phÇn ®Þnh tÝnh cña c¸c hîp chÊt ho¸ häc. Nã b¾t ®Çu vµo gi÷a thÕ kØ18 khi Sªle (Scheele) ph©n tÝch ®−îc nh÷ng s¶n phÈm kh¸c nhau t¸ch ra tõ c¸c nguånthùc vËt hoÆc ®éng vËt bao gåm axit oxalic, axit malic, axit tactric, axit xitric, axitlactic, axit uric vµ c¸c axit bÐo ®iÒu chÕ ®−îc tõ mì vµ dÇu bÐo. §iÒu ®ã dÉn ®Õn sù®¸nh gi¸ b−íc ®Çu vÌ tÝnh t−¬ng tù rÊt chung cña c¸c chÊt h÷u c¬ nhËn ®−îc tõ thùc vËtvµ ®éng vËt, tr¸i ng−îc víi b¶n chÊt ho¸ häc rÊt kh¸c nhau cña c¸c hîp chÊt v« c¬. Sùkh¸m ph¸ nµy ®· dÉn ®Õn vµo thêi gian lóc ®ã mét sù ph©n biÖt râ rµng h¬n gi÷a c¸chîp chÊt v« c¬ vµ h÷u c¬. Danh tõ ho¸ häc h÷u c¬ lÇn ®Çu tiªn ®· ®−îc sö dông nh− mét danh tõ x¸c®Þnh bëi BÐcg¬man (1784). Beczªliuyt (1808) ®· so s¸nh c¸c c¬ thÓ thùc vËt vµ ®éngvËt gièng nh− c¸c x−ëng ho¸ häc, ë ®ã c¸c bé phËn kh¸c nhau cña c¬ thÓ sèng ®· s¶nxuÊt ra c¸c chÊt cÇn thiÕt ®èi víi chóng. V× ë vµo thêi gian ®ã ng−êi ta chØ cã kh¶ n¨ngtiÕn hµnh c¸c ph¶n øng ph©n huû nh÷ng chÊt nµy, nªn ®· cho r»ng c¸c ph¶n øng dÉn®Õn sù h×nh thµnh chóng chØ cã ë trong c¬ thÓ sèng. ThuyÕt ®−îc gäi lµ lùc sèng nµy®· bÞ lung lay nhê sù chuyÓn ho¸ cña Vuªlª ( Wöhler ) tõ amoni xianat thµnh urª vµon¨m 1828: [NH4] [OCN] OC(NH2)2 Amoni xianat Urª ë ®©y, lÇn ®Çu tiªn mét chÊt tõ c¬ thÓ sèng, ®−îc t¸ch bëi Ruen (Rouelle) vµon¨m 1773 nh− lµ mét s¶n phÈm trao ®æi chÊt tõ n−íc tiÓu, ®· ®−îc ®iÒu chÕ tõ vËt liÖuv« c¬. HÖ qu¶ cña ph¸t kiÕn nµy ®èi víi thuyÕt l−c sèng chØ ®−îc thÊy râ m·i sau nµy.Trong nh÷ng n¨m tiÕp theo, nhiÒu hîp chÊt h÷u c¬ míi rÊt kh¸c nhau kh«ng cã trongtù nhiªn ®· ®−îc ®iÒu chÕ, còng nh− c¸c hîp chÊt ®−îc t¸ch ra tõ c¸c nguån tù nhiªntr−íc ®©y ®· lµm xuÊt hiÖn ý t−ëng cho r»ng cã thÓ ®iÒu chÕ b»ng con ®−êng tæng hîpc¸c chÊt h÷u c¬ ë møc ®é lín. Nhê kÕt qu¶ cña c¸c nghiªn cøu xa h¬n, vµo gi÷a thÕ kØm−êi chÝn sù hiÖn diÖn cña cacbon ®−îc xem nh− lµ mét ®Æc ®iÓm c¬ b¶n cña chÊt h÷uc¬. §iÒu nµy ®· dÉn ®Õn sù ®Þnh nghÜa ho¸ häc h÷u c¬ lµ Sù nghiªn cøu ho¸ häc cñac¸c hîp chÊt cacbon (Gmªlin, C«nbe, Kªkulª). HÇu hÕt c¸c hîp chÊt h÷u c¬ ®−îc x©y dùng lªn tõ mét sè t−¬ng ®èi Ýt c¸cnguyªn tè. Bªn c¹nh cacbon, phæ biÕn nhÊt lµ hi®ro, oxi vµ nit¬. Ýt phæ biÕn h¬n lµ l−uhuúnh, photpho, halogen, canxi, magiª, s¾t, coban vµ nh÷ng nguyªn tè kh¸c. VÒnguyªn t¾c, tÊt c¶ c¸c nguyªn tè cña b¶ng tuÇn hoµn cã thÓ kÕt hîp thµnh hîp chÊt h÷uc¬. C¸c tÝnh chÊt ho¸ häc vµ kh¶ n¨ng ph¶n øng cña hîp chÊt h÷u c¬ kh¸c xa tÝnhchÊt vµ kh¶ n¨ng ph¶n øng cña hîp chÊt v« c¬. Trong khi chÊt v« c¬ th−êng bÒn v÷ng ënhiÖt ®é cao, chÊt h÷u c¬ th−êng l¹i nh¹y c¶m ®èi víi nhiÖt ®é vµ ®èi víi c¸c t¸c nh©n 1ho¸ häc, dÔ dµng bÞ biÕn ®æi ho¸ häc vµ ph©n huû. Do ®ã sù nghiªn cøu cña ho¸ häch÷u c¬ th−êng ®ßi hái nh÷ng ph−¬ng ph¸p vµ c¸c kÜ thuËt kh¸c nhau. T−¬ng ph¶n ®èivíi c¸c ph¶n øng ion x¶y ra nhanh trong ho¸ v« c¬, c¸c ph¶n øng h÷u c¬ th−êng x¶y rachËm h¬n nhiÒu. Theo ®Þnh luËt FanHop ( vant-Hoff) khi nhiÖt ®é t¨ng lªn 10K, trungb×nh tèc ®é ph¶n øng t¨ng lªn hai ®Õn ba lÇn. Mét ®iÓm quan träng n÷a lµ c¸c ph¶nøng h÷u c¬ th−êng tiÕn hµnh trong nh÷ng dung m«i chän läc ®−îc ®un nãng ®Õn nhiÖt®é s«i cña chóng. Ph−¬ng ph¸p kh¸c th−êng ®−îc sö dông ®Ó ®Èy nhanh c¸c ph¶n øngh÷u c¬ hoÆc kh¬i mµo ®Ó chóng x¶y ra ®−îc ngay lµ sö dông c¸c chÊt xóc t¸c, th−ênglµ vËt liÖu v« c¬. Nh− vËy sù t¸ch riªng ra ho¸ h÷u c¬ kh«ng chØ lµ cho thuËn lîi mµ cßn dùa trªnc¬ së cÊu tróc vµ ®Æc tÝnh ho¸ häc cña c¸c hîp chÊt cacbon. H¬n n÷a, ngay c¶ khi c©nnh¾c vÒ sè giíi h¹n c¸c hîp chÊt h÷u c¬, trªn m−êi hai triÖu, kh«ng ai nghÜ lµ ho¸ h÷uc¬ kh«ng v−ît qua. Gièng nh− mét sîi chØ kÐo dµi liªn tôc, nh÷ng nguyªn t¾c cÊu t¹ochung sÏ gióp lµm s¸ng tá sù hiÓu biÕt vµ tÝnh ®ång nhÊt cña ho¸ h÷u c¬. §Ó kÕt thóc nh÷ng nhËn xÐt më ®Çu nµy cÇn ph¶i nhÊn m¹nh ...