Các loại phản ứng trong hóa học hữu cơ năm 2024
Hóa hữu cơ là một phần kiến thức rất rộng. Để tìm hiểu rõ hơn về hóa hữu cơ, hãy cùng VUIHOC tìm hiểu về cách phân loại, gọi tên, công thức hóa học, các thành phần liên kết, đồng đẳng, đồng phân và các loại hidrocacbon qua bài viết sau. Show
1. Khái niệm hóa hữu cơHợp chất hữu cơ là các hợp chất của cacbon (trừ các hợp chất đơn giản như CO, CO2, HCN, các muối cacbonat, muối xianua hay muối cacbua,…). Hóa học hữu cơ là ngành hóa học nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ. - Đặc điểm cấu tạo:
- Tính chất vật lý:
- Tính chất hóa học :
2. Phân loại và gọi tên các hợp chất hữu cơ2.1. Phân loại các hợp chất hữu cơHợp chất hữu cơ thường được phân thành 2 loại: - Hiđrocacbon: Trong phân tử chỉ chứa hai nguyên tố là C và H. Hiđrocacbon lại được chia thành các nhóm nhỏ.
- Dẫn xuất của hidrocacbon: Trong phân tử ngoài các nguyên tố C và H thì còn chứa các nguyên tố khác như O, N, Cl, S, P,…
Phân loại theo dạng mạch Cacbon: - Mạch hở: Các nguyên tố hóa học cấu trúc nên mạch ở dạng thẳng hoặc không đóng thành vòng khép kín.
- Mạch vòng: Các nguyên tố hóa học cấu trúc nên mạch đóng vòng lại thành dạng vòng khép kín.
2.2. Gọi tên các hợp chất hữu cơ (Danh pháp hữu cơ)2.2.1. Tên gọi hệ thống theo danh pháp IUPACTên gốc - chức: tên phần gốc + tên phần định chức Tên thay thế: tên phần thế + tên mạch C chính + tên phần định chức Để gọi tên một cách chính xác các hợp chất hữu cơ, các em cần học thuộc cách gọi tên các số đếm và tên mạch C chính. Số đếm Tên Mạch Cacbon chính Tên 1 mono C Met 2 di C - C Et 3 tri C - C - C Prop 4 tetra C - C - C - C But 5 penta C - C - C - C - C Pent 6 hexa C - C - C - C - C - C Hex 7 hepta C - C -C - C - C - C - C Hep 8 octa C - C - C - C - C - C - C - C Oct 9 nona C - C - C - C - C - C - C - C - C Non 10 deca C - C - C -C - C - C - C - C - C - C Dec Tên các gốc Hidrocacbon cần biết:
Ví dụ: CH3 – : metyl, C2H5 -: etyl
Ví dụ:
2.2.2. Tên gọi thông thườngTên thông thường của các hợp chất hữu cơ thường được đặt theo nguồn gốc tìm ra chúng, một số có thể có phần đuôi để chỉ rõ hợp chất thuộc loại nào. Ví dụ :
Nắm trọn kiến thức hóa hữu cơ cùng lộ trình nắm chắc kiến thức Hóa 10 - 11 cùng VUIHOC 3. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ3.1. Công thức tổng quát (CTTQ)Cho biết thông tin về các nguyên tố có trong phân tử hợp chất hữu cơ. Ví dụ: ứng với công thức tổng quát CxHyOzNt, ta biết hợp chất hữu cơ này được cấu tạo từ các nguyên tố C, H, O và N. 3.2. Công thức đơn giản nhất (CTĐGN)3.2.1. Định nghĩaCông thức đơn giản nhất là công thức thể hiện tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử. 3.2.2. Cách thiết lập công thức đơn giản nhấtThiết lập công thức đơn giản nhất của HCHC CxHyOzNt nghĩa là thiết lập tỉ lệ:
3.2.3. Công thức thực nghiệm (CTTN)
3.3. Công thức phân tử3.3.1. Định nghĩaCông thức phân tử là công thức thể hiện số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong cấu trúc phân tử của nó. 3.3.2. Cách thiết lập công thức phân tửCó ba cách để thiết lập công thức phân tử Cách 1: Dựa vào thành phần % khối lượng các nguyên tố
Cách 2: Dựa vào CTĐGN (công thức đơn giản nhất). Bước 1: Đặt công thức phân tử (CTPT) của hợp chất hữu cơ là: (CTĐGN)n (với n ∈ N) Bước 2: Tính độ bất bão hòa (k) của phân tử (chỉ áp dụng cho hợp chất hữu cơ có chứa liên kết cộng hóa trị, không áp dụng cho hợp chất có liên kết ion). Bước 3: Dựa vào biểu thức k để chọn giá trị n, từ đó tìm ra CTPT (công thức phân tử) của hợp chất hữu cơ.
Cách 3: Tính trực tiếp theo khối lượng của sản phẩm cháy Phương trình phản ứng cháy: CxHyOzNt + (x+y/4–z/2) O2 → xCO2 + (y/2)H2O + (t/2)N2
Sản phẩm cháy của hợp chất hữu cơ như CO2, H2O,... được hấp thu vào các bình:
4. Phân tích nguyên tố trong hợp chất hữu cơ 4.1. Phân tích định tính Mục đích: Xác định những nguyên tố nào có mặt trong thành phần hợp chất hữu cơ. Nguyên tắc: Chuyển các nguyên tố có mặt trong hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản sau đó nhận biết chúng bằng các phản ứng đặc trưng. 4.2. Phân tích định lượng Mục đích: Xác định thành phần % về khối lượng của các nguyên tố có mặt trong phân tử hợp chất hữu cơ. Nguyên tắc: Cân chính xác khối lượng của hợp chất hữu cơ. Sau đó chuyển nguyên tố C thành CO2, H thành H2O, N thành N2 rồi xác định chính xác khối lượng hoặc thể tích của các chất tạo thành. Từ đó tính được % khối lượng các nguyên tố. Xác định khối lượng mol phân tử: + Dựa vào tỉ khối của chất hữu cơ so với không khí hoặc so với H2: MA = 29.dA/KK hoặc MA = 2.dA/H2 + Các chất khó bay hơi hoặc không bay hơi được xác định bằng phương pháp nghiệm lạnh hoặc nghiệm sôi. PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT: ⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+ ⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích ⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô ⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi ⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề ⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập Đăng ký học thử miễn phí ngay!! 5. Hiện tượng đồng đẳng và đồng phân5.1. Đồng đẳngNhững hợp chất hữu cơ có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau được gọi là những chất đồng đẳng với nhau, chúng hợp thành dãy đồng đẳng. Giải thích: Mặc dù các chất trong cùng dãy đồng đẳng có công thức phân tử (CTPT) khác nhau về số lượng nhóm CH2 nhưng do chúng có cấu tạo hoá học tương tự nhau nên có tính chất hoá học cũng tương tự nhau. Ví dụ: Các hiđrocacbon trong dãy: CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12,… CnH2n+2, chất phía sau hơn chất liền trước 1 nhóm CH2 và đều có tính chất hoá học tương tự nhau. 5.2. Đồng phânNhững hợp chất có cấu tạo khác nhau nhưng có chung công thức phân tử gọi là những chất đồng phân. Giải thích: Những chất đồng phân là những chất có cùng công thức phân tử nhưng có cấu tạo hoá học lại khác nhau, chẳng hạn etanol có cấu tạo H3C-CH2-OH, còn đimetyl ete có cấu tạo H3C-O-CH3, vì vậy mặc dù công thức phân tử giống nhau nhưng chúng là những chất khác nhau, có tính chất khác nhau. → Etanol (C2H5OH) và đimetyl ete (CH3OCH3) là 2 chất hoàn toàn khác nhau (tính chất khác nhau) nhưng lại có chung công thức phân tử là C2H6O. 6. Liên kết hóa học và các phản ứng hóa hữu cơ6.1. Liên kết hóa học6.1.1. Liên kết σLiên kết tạo bởi 1 cặp electron dùng chung được gọi là liên kết đơn. Liên kết đơn này thuộc loại liên kết σ. Liên kết đơn giữa 2 nguyên tử được biểu diễn bằng 2 dấu chấm hoặc 1 gạch nối. 6.1.2. Liên kết $\pi$Liên kết tạo bởi 2 cặp electron dùng chung được gọi là liên kết đôi. Liên kết đôi này gồm 1 liên kết σ và 1 liên kết $\pi$, biểu diễn bằng 4 dấu chấm hoặc 2 gạch nối giữa 2 nguyên tử. Liên kết tạo bởi 3 cặp electron dùng chung được gọi là liên kết ba. Liên kết ba này gồm 1 liên kết σ và 2 liên kết $\pi$, biểu diễn bằng 6 dấu chấm hoặc 3 gạch nối giữa 2 nguyên tử. Liên kết đôi và liên kết ba gọi là liên kết bội. 6.2. Phản ứng hóa hữu cơ6.2.1. Liên kết σĐây là liên kết bền nhất trong các loại liên kết cấu tạo nên hợp chất hữu cơ . Là liên kết tạo thành nền tảng chính cho mạch cacbon. Nếu không có liên kết σ giữa hai nguyên tử thì không thể hình thành liên kết $\pi$ giữa hai nguyên tử đó.
Bậc của Cacbon: Các Cacbon trong mạch C có bậc tương ứng với số Cacbon mà nó liên kết trực tiếp xung quanh. Quy tắc phản ứng thế:
Đây là phản ứng bẻ gãy mạch Cacbon khó xảy ra nên cần nhiệt độ (to), xúc tác (xt), áp suất (p) nhất định. Phản ứng chỉ xảy ra ở hợp chất Ankan (hidrocacbon mạch hở không chứa liên kết $\pi$) Phản ứng bẻ gãy tạo ra sản phẩm là 1 ankan và 1 anken: Phương trình hóa học tổng quát:
6.2.2 Liên kết $\pi$
Trong liên kết C = C có 1 liên kết $\pi$ trong C ≡ C có 2 liên kết $\pi$ đều dễ dàng bị bẻ gãy để tạo thành các liên kết σ bền vững hơn. Ví dụ :
Là phản ứng bẻ gãy liên kết $\pi$ để tạo ra liên kết σ kết nối các phân tử monome tạo thành phân tử lớn hơn (đime, trime,… polime) Ví dụ :
Xét hợp chất R - C ≡ CH : H trong trường hợp này là H linh động có khả năng tạo phản ứng thế với:
Tham khảo ngay bộ tài liệu ôn tập kiến thức và phương pháp giải mọi dạng bài tập về hóa học hữu cơ trong đề thi Hóa THPT Quốc Gia ngay 7. Lý thuyết hóa hữu cơ: Hiđrocacbon7.1. AnkanDãy đồng đẳng ankan (parafin): Công thức tổng quát (CTTQ): CnH2n + 2 (n ≥ 1). Ví dụ: CH4, C2H6, C3H8, C4H10, C5H12,.... Đồng phân:
Công thức tính nhanh của ankan: 3 < n < 7 Danh pháp:
Tính chất vật lý
Tính chất hóa học
Ứng dụng của Ankan 7.2. AnkenDãy đồng đẳng anken (olefin): Công thức tổng quát là CnH2n (n ≥ 2). Đồng phân: Anken có 2 loại đồng phân là đồng phân cấu tạo (mạch C và vị trí nối đôi) và đồng phân hình học.
Danh pháp:
Đặc điểm cấu tạo: mạch hidocacbon phải có một liên kết đôi, trong đó có một liên kết π và một liên kết σ. Tính chất vật lí:
Tính chất hoá học của anken:
- Phản ứng trùng hợp - Phản ứng oxy hóa - Phản ứng làm mất màu dung dịch KMnO4 và mất màu dung dịch brom là 2 phản ứng đặc trưng dùng để nhận biết anken. Ứng dụng của anken: 7.3. AnkinAnkin là các hiđrocacbon mạch hở mà trong phân tử có chứa một nối ba. Công thức tổng quát: CnH2n - 2 ( n ≥ 2). Đồng phân: Ankin có đồng phân mạch C và đồng phân vị trí nối ba, ankin không có đồng phân hình học. Cách viết đồng phân:
Danh pháp:
Ví dụ:
Tính chất hóa học:
7.4. AnkađienAnkađien là các hidrocacbon mạch hở mà trong phân tử có chứa 2 nối đôi. Công thức tổng quát: CnH2n - 2 (n ≥ 3) Phân loại:
Tính chất hoá học: Ankađien có các tính chất hoá học tương tự như anken. Ứng dụng của ankadien: điều chế các polime có tính đàn hồi cao dùng trong sản xuất cao su. Tham khảo ngay bộ tài liệu tổng ôn kiến thức và phương pháp giải mọi dạng bài tập trong đề thi Hóa THPT Quốc gia 7.5. Dãy đồng đẳng benzenĐồng đẳng benzen là những hiđrocacbon thơm mà trong phân tử chứa một vòng benzen. Công thức tổng quát: CnH2n-6 (n ≥ 6). Công thức tính đồng phân: (n - 6)2 (7 ≤ n ≤ 9)
Tên gọi: Tên nhóm ankyl + benzen.
Đặc điểm cấu tạo: Vòng benzen rất bền vững vì có 3 liên kết đơn xen kẽ giữa 3 liên kết đôi. Tính chất hoá học:
Ứng dụng của benzen: PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT: ⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+ ⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích ⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô ⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi ⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề ⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập Đăng ký học thử miễn phí ngay!! Trên đây là toàn bộ những thông tin cần thiết liên quan đến hóa hữu cơ. Đây là một nội dung rất lớn và rất quan trọng trong chương trình ôn thi Hóa THPT Quốc gia và yêu cầu các em phải nắm thật chắc, chúc các em có sự chuẩn bị tốt nhất nhất trong quá trình ôn thi Hóa THPT Quốc gia. Ngoài ra, em có thể truy cập ngay Vuihoc.vn để xem thêm các bài giảng hoặc liên hệ trung tâm hỗ trợ để nhận thêm nhiều bài giảng và được chuẩn bị kiến thức tốt nhất cho kỳ thi THPT quốc gia sắp tới nhé! |