Sổ tay hóa học trung học - Phần III

Hoá học hữu cơ là một ngành khoa học nghiên cứu về thành phần, cấu tạo, tính chất, ứng dụng của các hợp chất hữu cơ và các quá trình biến đổi (phản ứng) của chúng. Hợp chất hữu cơ là các hợp chất của cacbon trừ CO, CO2, axit cacbonic và các muối cacbonat. Hiện nay, con người đã biết đến khoảng dưới 1 triệu hợp chất vô cơ và khoảng 7 triệu hợp chất hữu cơ. 1. Những đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ Mặc dù không có danh giới thật rõ rệt giữa chất...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sổ tay hóa học trung học - Phần IIIHóa học các hợp chất hữu cơ Phần III HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ Chương 1 ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỮU CƠ Hoá học hữu cơ là một ngành khoa học nghiên cứu về thành phần, cấu tạo, tính chất, ứngdụng của các hợp chất hữu cơ và các quá trình biến đổi (phản ứng) của chúng. Hợp chất hữucơ là các hợp chất của cacbon trừ CO, CO2, axit cacbonic và các muối cacbonat. Hiện nay, con người đã biết đến khoảng dưới 1 triệu hợp chất vô cơ và khoảng 7 triệuhợp chất hữu cơ.1. Những đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ Mặc dù không có danh giới thật rõ rệt giữa chất hữu cơ và chất vô cơ, các hợp chất hữucơ có một số đặc điểm chung sau đây : 1. Trong thành phần hợp chất hữu cơ có thể gặp hầu hết các nguyên tố trong hệ thốngtuần hoàn, song số lượng các nguyên tố thường xuyên tạo nên chất hữu cơ thường khôngnhiều : nhất thiết phải có C, thường có H, hay gặp O, N, sau đó đến halogen, S, P,... 2. Liên kết hóa học chủ yếu trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị. 3. Các hợp chất hữu cơ thường dễ bay hơi, kém bền đối với nhiệt và dễ cháy hơn hợp chấtvô cơ. 4. Các phản ứng của hợp chất hữu cơ thường chậm và không hoàn toàn theo một hướngnhất định nên tạo thành hỗn hợp sản phẩm.2. Phân loại các hợp chất hữu cơ a. Dựa vào mạch C: Chia thành 3 nhóm lớn: − Các hợp chất mạch hở gồm + Loại no: Mạch C chỉ chứa liên kết đơn. Ví dụ dãy đồng đẳng ankan CnH2n+2,… + Loại chưa no: Mạch C ngoài liên kết đơn còn chứa liên kết đôi và liên kết ba. Ví dụ anken CnH2n ; các ankin, ankađien CnH2n − 2 ;… − Các hợp chất mạch vòng gồm: + Vòng no + Vòng không no + Hợp chất thơm: có nhân Ví dụ: Ví dụ: benzen H2C - CH2 HC = CHCH2 CH2 − Hợp chất dị vòng: Ngoài C còn có các nguyên tố khác tham gia tạo vòng. b. Dựa vào nhóm chức Nhóm chức là nhóm nguyên tử gây ra những phản ứng hóa học đặc trưng cho phân tửhợp chất hữu cơ. Một số nhóm chức quan trọng. − Nhóm hyđroxyl: − OH − Nhóm nitro: − NO2 − Nhóm amin: − NH2 Hợp chất đơn chức: Trong phân tử có 1 nhóm chức. Hợp chất đa chức: Trong phân tử có nhiều nhóm chức giống nhau. Ví dụ: HOOC − R − COOH : ĐiaxitĐồng Đức Thiện Trường THPT Sơn Động số 3 78Hóa học các hợp chất hữu cơ Hợp chất tạp chức: Trong phân tử có nhiều nhóm chức khác nhau. Ví dụ: các aminoaxit H2N − R − COOH, HO − CH2 − CH2 − CHO,…3. Thuyết cấu tạo hoá học Thuyết cấu tạo hoá học do nhà bác học Nga Butlêrôp đề ra năm 1861 gồm các luận điểmchính. 1. Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theomột thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liênkết đó sẽ tạo ra chất mới. Thí dụ: rượu etylic và ete metylic đều có công thức phân tử C2H6O, nhưng chúng có cấutạo hóa học khác nhau: CH3 – CH2 – OH (rượu etylic - chất lỏng, tan vô hạn trong nước, tác dụng với Na). CH3 – O – CH3 (ete metylic- chất khí, gần như không tan trong nước, không tác dụng vớiNa 2. Trong phân tử chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Những nguyên tử cacbon có thể kếthợp không những với những nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn kết hợp trực tiếp vớinhau thành những mạch cacbon khác nhau (mạch không nhánh, có nhánh và mạch vòng). Ví dụ: Mạch không nhánh (mạch thẳng) CH3 – CH2 – CH2 – CH3 Mạch nhánh: CH3 – CH - CH2 – CH3 CH3 Mạch vòng: 3. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất và số lượng cácnguyên tử) và cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết các nguyên tử). Thí dụ: - Phụ thuộc vào bản chất các nguyên tử: CH4 là chất khí dễ cháy, còn CCl4 là chất lỏngkhông cháy. - Phụ thuộc vào số lượng các nguyên tử: C4H10 là chất khí, còn C5H12 là chất lỏng. - Phụ thuộc vào thứ tự liên kết các nguyên tử: trường hợp CH3 - CH2 - OH và CH3 - O - CH3 (đã nêu ở trên).4. Các dạng công thức hoá họcCác hợp chất hữu cơ có thể được biểu diễn bằng các dạng công thức sau: a. Công thức tổng quát (CTTQ): Cho biết thành phần định tính của hợp chất hữu cơ (thành phần nguyên tố cấu tạo nênhợp chất) Thí dụ : CxHyOz (x, y, z là những số nguyên chưa biết) chỉ cho biết trong phân tử có 3nguyên tố : C, H và O. b. Công thức thực nghiệm (CTTN): Chỉ cho biết tỷ lệ số lượng các nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.Đồng Đức Thiện Trường THPT Sơn Động số 3 79Hóa học các hợp chất hữu cơ Ví dụ: CTTN của etilen (CH2)n, của glucozơ (CH2O)n (n là số nguyên dương, chưa xácđịnh). c. ...