Bạn có muốn hiểu cấu tạo hoá học của các hợp chất hữu cơ? Đây là một phần kiến thức tuyệt vời khi học về hoá hữu cơ ở chương trình Hóa 11. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá những khái niệm cơ bản và thú vị về cấu tạo hoá học trong lĩnh vực này.
Thuyết cấu tạo hoá học
Thuyết cấu tạo hoá học, được đề ra bởi nhà hoá học Butlerov vào năm 1861, giải thích rằng trong một phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử sẽ liên kết với nhau theo hóa trị và một thứ tự nhất định. Sự thay đổi trong liên kết này sẽ tạo ra chất hoá học mới.
Bạn đang xem: Cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ – Khám phá lý thuyết hóa 11 chương trình mới
Ví dụ, cùng là C2H6O, nhưng dimetyl ete và ancol etylic có tính chất hoàn toàn khác nhau do có cấu tạo khác nhau. Dimetyl ete là chất khí, không tan trong nước, không tác dụng với Na, trong khi ancol etylic là chất lỏng, tan vô hạn trong nước và tác dụng với Na giải phóng hidro.
Trong phân tử hợp chất hữu cơ, nguyên tử cacbon có hóa trị là 4. Nguyên tử cacbon có thể liên kết với nguyên tử của nguyên tố khác cũng như với nhau để tạo thành mạch cacbon. Mạch có thể là mạch hở không nhánh, mạch hở có nhánh hoặc mạch vòng không nhánh hoặc có nhánh.
Tính chất của một chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (loại nguyên tố và số lượng nguyên tử) và cấu tạo hóa học (trật tự liên kết giữa các nguyên tử).
Công thức cấu tạo
Công thức cấu tạo thể hiện thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử. Có nhiều cách biểu diễn cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ, bao gồm công thức cấu tạo đầy đủ, công thức cấu tạo thu gọn và công thức khung phân tử.
Công thức cấu tạo đầy đủ thể hiện tất cả các nguyên tử và liên kết trong phân tử. Tuy nhiên, có thể sử dụng công thức cấu tạo thu gọn hoặc công thức khung phân tử để biểu diễn cấu tạo hoá học một cách nhanh chóng và thuận tiện hơn.
- Công thức khung phân tử chỉ biểu diễn khung cacbon và nhóm chức.
- Công thức cấu tạo thu gọn biểu diễn các nguyên tử và nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử cacbon hoặc chỉ thể hiện liên kết giữa các nguyên tử cacbon và nhóm chức.
Cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ: Chất đồng phân
Các hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về tính chất được gọi là chất đồng phân. Ví dụ, pinene, ocimene và myrcene có cùng công thức phân tử C110H16 nhưng có tính chất vật lý và hoá học khác nhau.
Chất đồng phân có thể được phân loại thành đồng phân cấu tạo và đồng phân lập thể. Đồng phân cấu tạo có cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về cấu tạo hoá học. Đồng phân lập thể có cùng cấu tạo hoá học nhưng khác nhau về cấu trúc không gian trong phân tử.
Cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ: Đồng đẳng
Những chất chứa thành phần phân tử hơn kém nhau một hoặc nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hóa học tương tự được gọi là chất đồng đẳng. Chúng hợp lại thành dãy đồng đẳng.
Ví dụ, các hiđrocacbon trong dãy CH4, C3H8, C5H12,…,CnH2n+2 có tính chất hóa học tương tự nhau. Tương tự, các ancol trong dãy CH3OH, C3H7OH, C5H11OH,…,CnH2n+1OH cũng có tính chất hóa học tương tự.
Dãy đồng đẳng là một dãy các hợp chất (cả hữu cơ và vô cơ) có cùng công thức tổng quát và tính chất hóa học tương tự do cùng một nhóm chức và thay đổi về khối lượng và kích thước phân tử.
Bài tập về cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ
- Bài tập 1: Giải thích tại sao acetic acid và methyl formate có cùng công thức phân tử C2H4O2 nhưng lại có tính chất khác nhau.
- Bài tập 2: Tìm hiểu về công thức cấu tạo và nhiệt độ sôi của acetic acid, methyl formate, ethanol và dimethyl ether.
- Bài tập 3: Tìm hiểu về đồng phân cấu tạo và đồng phân lập thể.
- Bài tập 4: Tìm hiểu về đồng đẳng và những chất đồng đẳng trong dãy cacbon.
- Bài tập 5: Tìm hiểu về các chất hữu cơ chavibetol, eugenol và methyl eugenol và vai trò của chúng trong cuộc sống.
- Bài tập 6: Tìm hiểu về dãy đồng đẳng của methanol, propan-1-ol, ethanol và butan-1-ol.
- Bài tập 7: Xác định những chất có tính chất hóa học tương tự trong nhóm CH3CHO, CH3COOH, CH3CH2OCH3, CH3CH2CHO, CH3COCH3 và CH3CH2COOH.
- Bài tập 8: Biết rằng có nhiều loại công thức cấu tạo, hãy cho biết loại nào được sử dụng phổ biến để thể hiện cấu tạo hoá học của một hợp chất hữu cơ.
- Bài tập 9: Tìm hiểu về đồng đẳng của ethene và viết công thức chung của dãy đồng đẳng đó.
- Bài tập 10: Viết công thức cấu tạo đầy đủ, công thức phân tử và công thức đơn giản nhất cho các hợp chất A, B, C và D.
Để nắm vững kiến thức về cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ và có thêm những bài tập thực hành thú vị, truy cập website Izumi.Edu.VN và tham gia các khoá học cùng các giáo viên giàu kinh nghiệm và tận tâm.
Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu hóa
