BÀI 10: HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 10: HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ
Chương 3 : ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ
Mục tiêu
Mục tiêu
MỤC TIÊU
- Nêu được khái niêm hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ; đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ - Phân loại được hợp chất hữu cơ (hydrocarbon và dẫn xuất). - Nêu được khái niêm nhóm chức và một số loại nhóm chức cơ bản. - Sử dụng được bằng tín hiệu phổ hồng ngoạl (IR) để xác đỉnh một số nhóm chức cơ bản.
Hợp chất hữu cơ, hóa học hữu cơ
Khái niệm
I. HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ
1. Khái niệm
Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ (trừ một số hợp chất như carbon monoxide, carbon dioxide, muối carbonate, cyanide, carbide....). Các hợp chất của carbon với các nguyên tố khác trong bảng tuần hoàn đã tạo nên hàng chục triệu hợp chất hữu cơ. Số lượng các chất hữu cơ mới vẫn đang tiếp tục tăng lên. Hoá học hữu cơ là ngành hoá học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.
Ảnh
Đặc điểm chung
2. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ
- Thành phần phân tử nhất thiết phải chứa nguyên tố carbon, thường có hydrogen, oxygen, nitrogen, halogen, sulfur, phosphorus... - Liên kết hoá học chủ yếu là liên kết cộng hoá trị. Các nguyên tử carbon không những có khả năng liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon. - Nhiệt độ nóng chảy thấp, nhiệt độ sôi thấp (dễ bay hơi) và thường không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ. - Dễ cháy, kém bền với nhiệt nên dễ bị nhiệt phân huỷ. - Phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm, theo nhiều hướng và tạo ra hỗn hợp các sản phẩm. Để tăng tốc độ phản ứng thường cần đun nóng và có xúc tác.
Câu hỏi 3
Câu hỏi 3 trang 58 Hoá học 11: So sánh thành phần nguyên tố, liên kết hoá học trong phân tử của hợp chất hữu cơ và của hợp chất vô cơ.
Ảnh
Lời giải
Phân loại HCHC
Phân loại
II. PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ
Dựa vào thành phần nguyên tố, hợp chất hữu cơ có thể phân thành hai loại: hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocrbon. - Hydrocarbon là những hợp chất được tạo thành chỉ từ hai nguyên tố carbon và hydrogen. Một số hydrocarbon tiêu biểu:
Ảnh
- Khi một hay nhiều nguyên tử hydrogen trong phân tử hydrocarbon được thay thế bằng một hay nhiều nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác (thường chứa oxygen, nitrogen, sulfur, halogen, …) thu được dẫn xuất của hydrocarbon. Dẫn xuất của hydrocarbon được phân thành nhiều loại. Ví dụ:
Ảnh
Câu hỏi 4
Câu hỏi 4 trang 59 Hoá học 11: Hãy phân loại các hợp chất hữu cơ trong SGK thành hai nhóm: hydrocarbon và dẫn xuất hydrocarbon
Lời giải: - Hydrocarbon là những hợp chất được tạo thành chỉ từ hai nguyên tố carbon và hydrogen. Vậy chất là hydrocarbon: Latex(CH_3 – CH_2 – CH = CH – CH_2 – CH_3);
Ảnh
- Khi một hay nhiều nguyên tử hydrogen trong phân tử hydrocarbon được thay thế bằng một hay nhiều nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác thu được dẫn xuất của hydrocarbon. Vậy dẫn xuất của hydrocarbon là:
Ảnh
Nhóm chức năng
Khái niệm
III. NHÓM CHỨC NĂNG TRONG PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ
1. Khái niệm
Nhóm chức là nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử trong phân tử gây ra những tính chất hoá học đặc trưng của hợp chất hữu cơ Ví dụ: Dimethyl ether (Latex(CH_3 – O – CH_3)) và ethanol (Latex(C_2H_5OH)) có cùng công thức phân tử Latex(C_2H_6O) nhưng có các tính chất khác nhau. Dimethyl ether không phản ứng với sodium, trong khi ethanol phản ứng với sodium giải phóng hydrogen. Latex(2C_2H_5OH + 2Na → 2C_2H_5ONa + H_2) Nhóm –OH đã gây ra các phản ứng đặc trưng, phân biệt ethanol với dimethyl ether và với các loại hợp chất khác nên nhóm –OH được gọi là nhóm chức alcohol.
Một số nhóm chức năng
2. Một số nhóm chức năng cơ bản
Ảnh
Phổ hồng ngoại và nhóm chức
3. Phổ hồng ngoại và nhóm chức Phương pháp phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy, được viết tắt là IR) là phương pháp vật lí rất quan trọng và phổ biến để nghiên cứu cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ. Mỗi liên kết trong phân tử hợp chất hữu cơ hấp thụ một vài bức xạ hồng ngoại đặc trưng cho liên kết đó. Phổ hồng ngoại của một chất được máy phổ ghi lại tự động khi cho nguồn bức xạ hồng ngoại đi qua chất nghiên cứu. Phổ hồng ngoại thường biểu thị sự phụ thuộc của độ truyền qua (%) của bức xạ hồng ngoại vào số sóng (cm−1). Các cực tiểu truyền qua (hoặc cực đại hấp thụ) ứng với dao động của các liên kết trong phân tử chất nghiên cứu được gọi là các tín hiệu (hoặc peak). Dựa vào các số sóng hấp thụ đặc trưng trên phổ IR có thể dự đoán nhóm chức trong phân tử chất nghiên cứu.
Hoạt động tr60
Hoạt động trang 60 Hoá học 11: Hãy quan sát phổ hồng ngoại của ethanol (Hình 10.2) và cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O – H, liên kết C – H và liên kết C – O nằm trong khoảng nào.
Lời giải: - Số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O – H nằm trong khoảng 3500 – 3200 Latex(cm^(-1)), - Số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết C – H nằm trong khoảng 3000 Latex(cm^(-1)). - Số sóng hấp thụ đặc trưng liên kết C – O nằm trong khoảng 1100 – 1000 Latex(cm^(-1)).
Bảng 10.2
Ảnh
Câu hỏi 6
Câu hỏi 6 trang 61 Hoá học 11: Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm – OH trên phổ hồng ngoại của chất sau:
Ảnh
Lời giải: Số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O – H nằm trong khoảng 3500 – 3200 Latex(cm^(-1)). Þ Số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm – OH trên phổ hồng ngoại của chất này là 3337 Latex(cm^(-1)).