Lý thuyết hóa hữu cơ 11

Tổng hợp kim chỉ nan chương Đại cưng cửng về chất hóa học hữu cơ

Tài liệu Tổng hợp lý thuyết chương Đại cương cứng về hóa học hữu cơ Hoá học tập lớp 11 sẽ tóm tắt kiến thức và kỹ năng trọng trung khu về chương Đại cương về hóa học hữu cơ từ đó giúp học viên ôn tập để nắm vứng kiến thức và kỹ năng môn Hoá học lớp 11.

Bạn đang xem: Lý thuyết hóa hữu cơ 11

Lý thuyết mở đầu về chất hóa học hữu cơ

I. Hợp chất hữu cơ cùng hóa học hữu cơ

1. Khái niệm

- Hợp hóa học hữu cơ là các hợp chất của C trừ oxit của C, muối cacbua, muối hạt cacbonat, muối bột xianua.

- Hoá học tập hữu cơ là ngành chất hóa học chuyên nghiên cứu và phân tích các hợp chất hữu cơ.

2. Phân loại hợp chất hữu cơ.

Hợp chất hữu cơ được chia thành hidrcacbon và dẫn xuất hidrcacbon.

a/ Hidrcacbon là loại hợp chất hữu cơ đơn giản nhất, trong thành phần phân tử chỉ chứa nhị nguyên tố là cacbon và hidro.

- Hidrocacbon mạch hở:

+ Hidrocacbon no: Ankan CH4

+ Hidrocacbon không no có một nối đôi: Anken C2H4

+ Hidrcacbon ko no có hai nối đôi: Ankadien

- Hidrocacbon mạch vòng:

+ Hidrocacbon no: xicloankan

+ Hidrocacbon mạch vòng: Aren

b/ Dẫn xuất của hidrocacbon là những hợp chất mà vào phân tử ngoài C, H ra còn có một số hay nhiều nguyên tố khác như O, N, S, halogen...

- Dẫn xuất halogen: R – X ( R là gốc hidrocacbon)

- Hợp chất chứa nhóm chức:

- OH - : ancol; - O - : ete; - COOH: axit......

3/ Đặc điểm chung

- Hợp chất hữu cơ độc nhất vô nhị thiết phải chứa C, hay có H thường chạm chán O ngoài ra còn gồm halogen, N, P...

- links chủ yếu vào hợp hóa học hữu cơ là links cộng hóa trị.

- những hợp chất hữu cơ thường dễ bay hơi, dễ dàng cháy, hèn bền nhiệt.

- những phản ứng trong hoá học tập hữu cơ thường xuyên chậm, không trả toàn, xảy ra theo nhiều hướng thường bắt buộc đun lạnh và bao gồm xúc tác.

4/ Các phương thức tinh chế hợp hóa học hữu cơ

- bác bỏ cất: để tách bóc các chất lỏng có nhiệt độ sôi khác biệt nhiều.

- Chiết: để bóc hai hóa học lỏng không trộn lẫn vào nhau.

- Kết tinh lại: để tách các chất rắn có độ tan khác biệt theo sức nóng độ.

II. So sánh nguyên tố

Để xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ người ta phải xác định :

- Thành phần định tính nguyên tố.

- Thành phần định lượng nguyên tố.

- Xác định khối lượng phân tử.

1. Phân tích định tính nguyên tố.

- Phân tích định tính nguyên tố để xác định thành phần các nguyên tố hóa học chứa trong một chất.

- Muốn xác định thành phần các nguyên tố , người ta chuyển các nguyên tồ vào hợp chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ đơn giản rồi nhận ra các sản phẩm đó.

a. Xác định cacbon và hidro.

- Nhận Cacbon: Đốt cháy hợp chất hữu cơ:

C −+O2→ CO2 −+Ca(OH)2→ CaCO3

- Nhận Hidro: Đốt cháy hợp chất hữu cơ:

2H −+O2→ H2O −+CuSO4 khan→ CuSO4.5H2O ( màu xanh lam)

- Hoặc có thể dùng chất hút nước mạnh như : H2SO4 đđ, CaCl2 khan, P2O5.

b. Xác định nitơ và oxi.

- Nhận N: Đốt cháy hợp chất hữu cơ, nếu có mùi khét thì hợp chất đó có nitơ.Hoặc đun hợp chất hữu cơ với H2SO4 đặc ( NaOH đặc) có mùi khai NH3 thì hợp chất đó có chứa nitơ.

CxHyOzNt −+ H2SO4đ, tº→ (NH4)2SO4+......

(NH4)2SO4 + 2NaOH −tº→ Na2SO4 + H2O + NH3↑

- Nhận O : Khó phân tích định tính trực tiếp, thường xác định nhờ định lượng:

mO = mhợp chất – tổng khối lượng các nguyên tố

c. Xác định halogen.

lúc đốt cháy hợp chất hữu cơ chứa clo bị phân hủy, clo tách ra bên dưới dạng HCl, ta dùng dung dịch AgNO3

HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3

2. Phân tích định lượng các nguyên tố:

- Phân tích định lượng các nguyên tố xác định khối lượng của mỗi nguyên tố hóa học chứa vào hợp chất hữu cơ.

- Muốn định lượng nguyên tố, người ta chuyển các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ đơn giản, định lượng chúng, từ đó suy ra khối lượng từng nguyên tố có trong một chất.

a. Định lượng cacbon và hidro.

VD: Đốt cháy chất hữu cơ A thu được CO2 và H2O và N2

mC (A) = mC(CO2) = nCO2.12

mH(A) = mH(H2O) = nH2O.2

b. Định lượng nitơ

mN(A) = nN2.28

c. Định lượng oxi

mO = m(A) – ( mC + mH + mN ).

* Chú ý :

- Dùng H2SO4 đặc, P2O5, CaCl2 khan hấp thụ H2O.

- Dùng NaOH, KOH, Ca(OH)2 hấp thụ CO2, độ tăng khối lượng của bình tuyệt khối lượng kết tủa CaCO3 giúp ta tính được CO2

- Chỉ dùng CaO, Ca(OH)2, NaOH hấp thụ sản phẩm gồm CO2 và H2O thì khối lượng bình tăng chính là tổng khối lượng CO2 và H2O.

3. Thành phần nguyên tố:

Lý thuyết phương pháp phân tử hợp chất hữu cơ

I. Công thức dễ dàng và đơn giản nhất

1. Công thức dễ dàng và đơn giản nhất (CTĐGN)

- cho biết số nguyên tử của những nguyên tố vào phân tử.

cho biết thêm tỉ lệ dễ dàng và đơn giản nhất giữa số nguyên tử của những nguyên tố trong phân tử.

Ví dụ: CTĐGN của etilen (CH2)n, của glucozo (CH2O)n (với n là số nguyên dương, không xác định).

2. Cách tùy chỉnh cấu hình CTĐGN

hợp chất đựng C, H, O bao gồm dạng CxHyOz.

* Để lập CTĐGN ta lập:

x : y : z = nC : nH : nO

= mC/12 : mH/1 : mO/16

= %(m)C/12 : %(m)H/1 : %(m)O/16

Sau đó biến đổi thành xác suất tối giản.

II. Thiết lập cấu hình công thức phân tử

1. Xác định trọng lượng mol phân tử

- Đối với chất khí và chất lỏng dễ hóa hơi, người ta xác định khối lượng mol phân tử nhờ vào tỉ khối của bọn chúng (ở thể khí) so với hóa học khí đã biết theo công thức:

MA = MB.dA/B; MA = 29.DA/kk

- Đối với chất rắn và hóa học lỏng cực nhọc hóa hơi, người ta đo độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch so cùng với dung môi cùng tính được cân nặng mol phân tử của hóa học tan không mờ hơi, không chất điện li.

2. Tùy chỉnh thiết lập công thức phân tử (CTPT)

cho thấy số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong 1 phần tử phù hợp chất.

Ví dụ: CTPT của etilen C2H4, glucozo C6H12O6, benzen C6H6. Contact với CTĐGN ngơi nghỉ trên, hệ số n đối với etilen: n = 2, cùng với glucozo n = 6.

* quan hệ nam nữ giữa CTPT với CTĐGN:

- Số nguyên tử của những nguyên tố vào CTPT là số nguyên lần trong CTĐGN.

- trong nhiều trường hợp, CTĐGN đó là CTPT.

- một số trong những chất tất cả CTPT khác nhau, nhưng tất cả cùng CTĐGN.

Xem thêm: Hướng Dẫn Cách Xem Card Màn Hình Máy Tính, Một Số Cách Kiểm Tra Card Màn Hình Laptop

* phương pháp lập CTPT hợp chất hữu cơ:

a. Nhờ vào thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố

b. Thông qua CTĐGN

trường đoản cú CTĐGN ta có CTPT là (CTĐGN)n.

Để xác định giá trị n ta dựa vào trọng lượng mol phân tử M.

c. Tính trực tiếp theo khối lượng sản phẩm cháy

Lý thuyết cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ

I. Thuyết kết cấu hóa học

1. Nội dung thuyết cấu tạo hóa học

- trong phân tử hợp hóa học hữu cơ, những nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị với theo một vật dụng tự tốt nhất định. Sản phẩm công nghệ tự liên kết đó điện thoại tư vấn là kết cấu hóa học. Sự chuyển đổi thứ tự links đó, tức là thay đổi cấu sinh sản hóa học, sẽ tạo ra hợp hóa học khác.

Ví dụ: bí quyết phân tử C2H6O bao gồm hai công thức kết cấu (thứ tự liên kết khác nhau) ứng với 2 hợp chất sau:

H3C−O−CH3: đimetyl ete, chất khí, không chức năng với Na.

H3C−CH2−O−H: ancol etylic, chất lỏng, công dụng với Na giải hòa hiđro.

- trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon bao gồm hóa trị 4. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau thành mạch cacbon.

Ví dụ:

- Tính chất của các chất dựa vào vào nguyên tố phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và kết cấu hóa học tập (thứ từ bỏ liên kết các nguyên tử).

Ví dụ:

- phụ thuộc thành phần phân tử: CH4 là chất khí dễ dàng cháy, CCl4 là chất lỏng không cháy; CH3Cl là chất khí không có tính năng gây mê, còn CHCl3 là chất lỏng có tính năng gây mê.

- Phụ thuộc cấu trúc hóa học: CH3CH2OH cùng CH3OCH3 khác biệt cả về đặc điểm hóa học.

2. Đồng đẳng đồng phân

a. Đồng đẳng

- Đồng đẳng là hiện tại tượng các chất hữu cơ có cấu trúc và đặc điểm hóa học tựa như nhau nhưng lại thành phần phân tử không giống nhau một hay những nhóm CH2.

- những chất thuộc cùng dãy đồng đẳng hòa hợp thành một dãy đồng đẳng gồm công thức chung.

b. Đồng phân

- Đồng phân là những chất hữu cơ tất cả cùng cách làm phân tử nhưng kết cấu khác nhau nên tính chất hóa học tập khác nhau.

- Cần chăm chú phân biệt đồng phân cấu trúc và đồng phân lập thể (đồng phân cis – trans).

II. Link trong phân tử hợp hóa học hữu cơ

1. Các loại link trong phân tử hợp hóa học hữu cơ

- liên kết thường chạm mặt trong hợp hóa học hữu cơ là liên kết CHT, gồm link σ và liên kết π.

- Sự tổng hợp của link σ cùng π tạo thành liên kết đôi hoặc bố (liên kết bội).

a. Links đơn (σ)

- do một cặp electron chế tạo ra thành, được màn biểu diễn bằng 1 gạch men nối thân 2 nguyên tử.

- link σ bền.

b. Liên kết đôi (1 σ cùng 1 π)

- vì chưng 2 cặp electron chế tạo ra thành, được biểu diễn bằng 2 gạch nối giữa 2 nguyên tử.

- có 1σ bền với 1 π hèn bền.

c. Link ba (1 σ cùng 2 π)

- bởi 3 cặp electron sinh sản thành, được màn biểu diễn bằng 3 gạch ốp nối giữa 2 nguyên tử.

- có 1σ bền với 2 π nhát bền.

* những liên kết đôi và bố gọi là links bội.

- lúc nguyên tử cacbon tham gia liên kết đơn, các obitan nguyên tử hóa trị lai hóa dạng hình sp3 (lai hóa tứ diện đều). Góc lai 109’28”.

- khi nguyên tử cacbon tham gia link đôi, những obitan nguyên tử hóa trị lai hóa kiểu sp2 (lai hóa đều). Góc lai hóa 120º. Ví dụ: Phân tử C2H4.

- lúc nguyên tử cacbon tham gia links 3, những obitan nguyên tử hóa trị lai hóa thứ hạng sp (lai hóa mặt đường thẳng). Góc lai hóa 180º. Ví dụ: Phân tử C2H2.

2. Các loại bí quyết cấu tạo

cho thấy thêm trật từ bỏ liên kết của những nguyên tử vào phân tử. Khi viết CTCT bắt buộc nhất thiết đảm bảo an toàn đúng hóa trị của các nguyên tố. Hoàn toàn có thể viết CTCT dưới dạng không thiếu thốn và rút gọn.

- phương pháp khai triển: màn trình diễn trên phương diện phẳng giấy toàn bộ các liên kết giữa các nguyên tử.

- công thức CT thu gọn:

* những nguyên tử hoặc team nguyên tử cùng link với một nguyên tử C được viết thành 1 nhóm.

* Hoặc chỉ biểu diễn liên kết giữa những nguyên tử C và với đội chức (mỗi đầu đoạn trực tiếp hoặc điểm cấp khúc là 1 trong cacbon, ko biếu thị số nguyên tử H links với cacbon).

Ví dụ: Viết công thức kết cấu của axit axetic.

III. Đồng phân cấu tạo

1. Tư tưởng đồng phân cấu tạo

Butan−1−ol và đietylete bao gồm cùng bí quyết phân tử C4H10O nhưng lại do không giống nhau về kết cấu hóa học nên khác biệt về tính chất vật lí và đặc điểm hóa học.

Vậy đều hợp chất gồm cùng phương pháp phân tử tuy nhiên có cấu trúc hóa học không giống nhau gọi là các đồng phân cấu tạo.

2. Phân các loại đồng phân cấu tạo

rất nhiều đồng phân khác nhau về bản chất nhóm chức hotline là đồng phân nhóm chức. Những đồng phân không giống nhau về sự phân nhánh mạch cacbon điện thoại tư vấn là đồng phân mạch cacbon. Những đồng phân khác nhau về địa điểm nhóm chức call là đồng phân địa điểm nhóm chức.

IV. Biện pháp biểu diễn cấu tạo không gian phân tử hữu cơ

1. Cách làm phối cảnh

bí quyết phối cảnh là 1 trong loại phương pháp lập thể.

Đường nét ngay tức khắc biểu diễn liên kết nằm cùng bề mặt trang giấy.

Đường đường nét đậm biểu diễn liên kết nhắm tới mắt ta (ra phía đằng trước trang giấy).

Đường đường nét đứt biểu diễn liên kết hướng ra xa đôi mắt ta (ra phía sau trang giấy).

2. Quy mô phân tử

a. Mô hình rỗng

những quả mong tượng trưng cho các nguyên tử, các thanh nối tượng trưng cho những liên kết giữa chúng. Góc thân hai những thanh nối bởi góc lai hóa.

b. Quy mô đặc

các quả cầu cắt vát tượng trưng cho những nguyên tử được ghép cùng với nhau theo như đúng vị trí không gian của chúng.

V. Đồng phân lập thể

1. định nghĩa về đồng phân lập thể

- Ứng với công thức cấu tạo CHCl=CHCl gồm hai cách bố trí không gian khác nhau dẫn cho tới hai chất đồng phân:

- Kết luận:

- Đồng phân lập thể là mọi đồng phân có cấu tạo hóa học tập như sau (cùng cách làm cấu tạo) nhưng khác nhau về sự phân bố không khí của những nguyên tử vào phân tử (tức không giống nhau về cấu tạo không gian của phân tử).

2. Quan hệ giữa đồng phân kết cấu và đồng phân lập thể

3. Cấu tạo hóa học và cấu trúc hóa học

- Cấu chế tạo ra hóa học đến ta biết những nguyên tử liên kết với nhau theo máy tự nào, bằng liên kết đơn hay links bội, tuy vậy không cho thấy sự phân bổ trong không gian của chúng. Kết cấu hóa học được biểu diễn bởi phương pháp cấu tạo.

- cấu tạo hóa học tập và cấu trúc không gian của phân tử hợp thành cấu trúc hóa học.

- cấu tạo hóa học tập vừa mang lại biết kết cấu hóa học tập vừa cho biết sự phân bố trong không khí của những nguyên tử vào phân tử. Kết cấu hóa học thường được biểu diễn bởi bí quyết lập thể.