Cách viết công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ lớp 9
|
19:49:4122/01/2019 Show Sau khi làm quen hợp chất hữu cơ là các hợp chất của cacbon, thì cấu tạo phân tử của hợp chất hữu cơ là nội dung tiếp theo mà các em cần nắm vững. Công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ cho biết điều gì? Trong phân tử của hợp chất hữu cơ các nguyên tử của chúng được liên kết với nhau như thế nào, hóa trị là bao nhiêu? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây. I. Cấu tạo phân tử của hợp chất hữu cơ 1. Hóa trị của các nguyên tử trong hợp chất hữu cơ - Trong các hợp chất hữu cơ cacbon luôn có hóa trị IV, hiđro hóa trị I, oxi hóa trị II. - Hóa trị được biểu diễn bằng nét gạch nối như sau: Cacbon:  - Hóa trị của các nguyên tử trong hợp chất hữu cơ được biểu diễn bằng số liên kết của nguyên tử đó với các nguyên tử khác. 2. Liên kết giữa các nguyên tử trong hợp chất hữu cơ, mạch cacbon - Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử sẽ liên kết với nhau để tạo thành liên kết. Có thể là liên kết giữa 2 nguyên tử C và H, C và O hoặc C và C,... - Số liên kết tạo thành đối với một nguyên tử luôn bằng với hóa trị của nó. Ví dụ 1: Xét cấu tạo của phân tử khí metan CH4 như sau: Ví dụ 2: Xét cấu tạo của phân tử methanol CH3OH như sau: Ví dụ 3: Xét cấu tạo phân tử khí etan CH3 -CH3 như sau: - Những nguyên tử cacbon trong phân tử hợp chất hữu cơ có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch cacbon. - Có 3 loại mạch cacbon, đó là: mạch thẳng, mạch nhánh và mạch vòng. II. Công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ - Công thức biểu diễn đầy đủ liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử gọi là công thức cấu tạo, ví dụ: Metan: Rượu Etylic: - Như vậy, công thức cấu tạo cho biết thành phần của phân tử và trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. - Nếu thay đổi trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử sẽ tạo ra chất mới như ví dụ, cùng có công thức phân tử là C2H6O nhưng có 2 loại chất khác nhau là rượu etylic (chất lỏng) và đimetyl ete (chất khí). + Công thức cấu tạo rượu Etylic: + Công thức cấu tạo của đimetyl ete: III. Bài tập cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ * Bài 1 trang 112 SGK Hóa 9: Hãy chỉ ra những chỗ sai trong các công thức sau và viết lại cho đúng: >> Giải bài 1 trang 112 SGK Hóa 9 * Bài 2 trang 112 sgk hoá 9: Hãy viết công thức cấu tạo của các chất có công có công thức phân tử sau CH3Br, CH4O, CH4, C2H6, C2H5Br. Biết rằng brom có hóa trị I. >> Giải bài 2 trang 112 SGK Hóa 9 * Bài 3 trang 112 SGK Hóa 9: Hãy viết công thức cấu tạo dạng mạch vòng ứng với các công thức phân tử sau: C3H6, C4H8, C5H10. >> Giải bài 3 trang 112 SGK Hóa 9 * Bài 4 trang 112 sgk hoá 9: Những công thức cấu tạo nào sau đây biểu diễn cùng một chất? >> Giải bài 4 trang 112 SGK Hóa 9 * Bài 5 trang 112 sgk hóa 9: Phân tử hợp chất hữu cơ A, có hai nguyên tố. Khi đốt cháy 3g chất A thu được 5,4g H2O. Hãy xác định công thức phân tử của A, biết khối lượng mol của A là 30g. >> Giải bài 5 trang 112 SGK Hóa 9
Hy vọng với bài viết hệ thống lại kiến thức về cấu tạo phân tử của hợp chất hữu với các bài tập áp dụng ở trên hữu ích cho các em. Mọi thắc mắc các em hãy để lại bình luận dưới bài viết để được hỗ trợ, nếu thấy hay các em hãy chia sẻ, chúc các em học tốt. ¤ Xem thêm các bài viết khác tại: » Mục lục bài viết SGK Hóa 9 Lý thuyết và Bài tập » Mục lục bài viết SGK Vật lý 9 Lý thuyết và Bài tập Câu hỏi: Công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ là gì? Trả lời: Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử. Có cách viết khai triển, thu gọn và thu gọn nhất. Công thức cấu tạo khai triển: Viết tất cả các nguyên tử và các liên kết giữa chúng. Công thức cấu tạo thu gọn: Viết gộp nguyên tử cacbon và các nguyên tử khác liên kết với nó thành từng nhóm. Công thức cấu tạo thu gọn nhất: Chỉ viết các liên kết và nhóm chức, đầu mút của các liên kết chính là nhómCHxvớixđảm bảo hóa trị4ởC. *Kết luận Butan−1−olvàđietyletecó cùng công thức phân tửC4H10Onhưng do khác nhau về cấu tạo hóa học nên khác nhau về tính chất vật lí và tính chất hóa học. Vậy những hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau gọi là những đồng phân cấu tạo. Những đồng phân khác nhau về bản chất nhóm chức gọi là đồng phân nhóm chức. Những đồng phân khác nhau về sự phân nhánh mạch cacbon gọi là đồng phân mạch cacbon. Những đồng phân khác nhau về vị trí nhóm chức gọi là đồng phân vị trí nhóm chức. Hãy cùng Top lời giải tìm hiểu chi tiết hơn về hợp chất hữu cơ để làm rõ câu hỏi trên nhé! I.Hợp chất hữu cơ là gì? Ví dụ về hợp chất hữu cơHợp chất hữu cơ từ lâu đã được biết tới và sử dụng phục vụ cuộc sống hàng ngày. Vậy khái niệm về hợp chất hữu cơ được hiểu ra sao? Hợp chất hữu cơ là các hợp chất của cacbon, hay nói cách khác, trong hợp chất đó có chứa cacbon. Tuy nhiên, có những trường hợp hợp chất chứa cacbon nhưng lại là hợp chất vô cơ. Cụ thể là CO,CO2,H2CO3và các muối cacbonat. Để hiểu hơn về khái niệm này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu một số ví dụ về hợp chất hữu cơ nhé. Các hợp chất hữu cơ lớp 9 như metan có công thức làCH4, hay rượu etylicC2H5OH– loại rượu được sử dụng để uống hàng ngày. Ngoài ra, các hợp chất hữu cơ còn rất nhiều ví dụ khác nhưC3H6hayC4H8. Hợp chất hữu cơ cũng xuất hiện rất nhiều trong cơ thể con người dưới dạng protein hay chất béo. II. Đặc điểm của hợp chất hữu cơChất hữu cơ thường tồn tại dưới dạnghỗn hợp, khoa học hiện đại đã phát triển nhiều phương pháp để đánh giá độ tinh sạch, đặc biệt quan trọng phải kể đến là kỹ thuậtsắc kýnhưsắc ký lỏng hiệu năng cao(HPLC) vàsắc ký khí. Bên cạnh đó là các phương pháp thông thường để tách chiết nhưchưng cất,kết tinh, vàchiết bằng dung môi. Các hợp chất hữu cơ thông thường được định danh bằng các thí nghiệm hóa học, thường được gọi là"phương pháp ướt"(dùng nhiều các thuốc thử để định tính trong dung dịch). Tuy vậy các phương pháp đó đã dần được thay thế bằng các phương phápquang phổhay các máy phân tích chuyên sâu.Các phương pháp phân tích sau được liệt kê theo thứ tự tiện ích cũng tăng dần của phương pháp: + Phổ cộng hưởng từ hạt nhân(NMR)là kỹ thuật được dùng phổ biến nhất, phương pháp này cho phép đọc các thông tin tính hiệu từ các nguyên tử và cấu trúc lập thể từ đó chuyển chúng thành các phổ tương quan. Nguyên tắc của phương pháp dựa vào sự hiện diện của các đồng vị tự nhiên củahydrovàcarbon, từ đó mà có phổ NMR của1H và13C. + Phương pháp phân tích cơ bản:phương pháp này phá hủy toàn phân tử hữu cơ và từ đó xác định thành phần nguyên tố của toàn phân tử. Đây là phương pháp sơ khai nhất làm nền tảng chophương pháp khối phổ. + Phương pháp khối phổcho thấy phân tử khối của một hợp chất hữu cơ đầy đủ, cùng với các mảnh phân tử bị vỡ ra từ sự bắn phá của các điện tử, từ đó có thể xác định các cấu trúc của nó. Các máy khối phổ có độ phân giải cao có thể ác định được chính xác cấu trúc thực tế của phân tử hữu cơ và được dùng để thay thế chophương pháp phân tích cơ bản. Trước đây, phương pháp khố phổ có một số hạn chế là không thể ghi nhận sự hiện diện của các mảnh trung hòa về điện, tuy vậy sự phát triển của kỹ thuật ion hóa đã cho phép nhận diện"thông số khối lượng"của hầu hết các hợp chất hữu cơ. + Tinh thể họclà phương pháp chắc chắn để xác định cấu trúc hình học của phân tử, điều kiện để xác định hợp chất khi cô lập được các tinh thể đơn của hợp chất, và tinh thể này phải đại diện được cho mẫu. Một phần mềm tự động hóa cao cho phép xác định cấu trúc của tinh thể thu được sau đó rà soát ngân hàng dữ liệu các hợp chất hữu cơ trong vài giờ để cho ra được hình thái tinh thể trùng khớp. Các phương pháp quang phổ truyền thống nhưphổ hồng ngoại(IR), máy đođộ quay cực,phổ tử ngoại khả kiến(UV/VIS) tuy chỉ cung cấp những thông tin tương đối kém đặc hiệu về cấu trúc của hợp chất hữu cơ nhưng vẫn còn được sử dụng khá phổ biến để phân loại và nhận danh các hợp chất hữu cơ. III. Tính chất của hợp chất hữu cơTính chất vật lý của các hợp chất hữu cơ thường bao gồmđịnh tínhvàđịnh lượng. Các thông số cho quá trình định lượng bao gồm điểm nóng chảy, điểm sôi, và chỉ số khúc xạ. Định tính bao gồm nhận biết về mùi, độ đồng nhất,độ tan, vàmàu sắc. 1. Điểm nóng chảy và điểm sôi Hợp chất hữu cơ rất dễ nóng chảy hay sôi. Ngược lại, trong khi các vật liệu vô cơ nói chung có thể bị nóng chảy, nhiều chất không thể đun sôi, thay vào đó có xu hướng phân hủy. Trước đây, điểm nóng chảy (m.p.) và điểm sôi (b.p.) cung cấp những thông tin cơ bản về độ tinh khiết và định danh sơ lược các hợp chất hữu cơ. Chúng có mối tương quan với tính phân cực của phân tử và khối lượng phân tử. Vài chất hữu cơ, đặc biệt là các hợp chất đối xứng dễ bay hơi hơn là tan chảy. Các chất hữu cơ thường không ổn định ở nhiệt độ trên 300°C, nói cách khác, chúng dễ bị phân hủy khi vượt quá nhiệt độ trên, mặc dù có một số ngoại lệ. 2. Độ hòa tan Chất hữu cơ không phân cực có xu hướngkỵ nước, nghĩa là chúng ít tan trong nước và tan nhiều trong cácdung môihữu cơ khác. Có một vài ngoại lệ với một số chất hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp nhưrượu,amine, vàacid carboxylicnhờ cácliên kết hydro. Các chất hữu cơ thường dễ tan trong dung môi hữu cơ. Dung môi có thể làethertinh khiết hayrượu ethanol, hay hỗn hợp, cũng có thể là các dung môi thân dầu nhưether dầu hỏahoặc các dung môi có vòng benzen khác chưng cất phân đoạn và tinh chế lại từ dầu hỏa. Độ hòa tan trong các dung môi khác nhau tùy thuộc vào loại dung môi và các nhóm chức hiện diện. 3. Tính chất ở thể rắn Các tính chất đặc biệt khác nhau của tinh thể phân tử và polyme hữu cơ với các hệ liên hợp được quan tâm tùy thuộc vào các ứng dụng, ví dụ: cơ nhiệt và cơ điện như tínháp điện, tínhdẫn điện(xempolyme dẫn điệnvàchất bán dẫn hữu cơ) và tính chấtquang điện(Ví dụ:quang học phi tuyến tính). Vì lý do lịch sử, các tính chất như vậy chủ yếu là chủ đề của các lĩnh vựckhoa học polymevàkhoa học vật liệu. IV. Phân loại hợp chất hữu cơCác hợp chất hữu cơ được chia thành 2 loại chính. Đó là hiđrocacbon và dẫn xuất của hidrocacbon. Vậy thành phần hợp chất hữu cơ là gì,gồm những chất nào? Hiđrocacbon Hiđrocacbon là hợp chất hữu cơ được tạo thành từ C và H. Tức là trong phân tử của hiđrocacbon chỉ chứa nguyên tử cacbon và hiđro. Hidrocacbon lại được chia thành 3 loại. + Hiđrocacbon no: Trong phân tử chỉ có liên kết đơn. Ví dụ:CH4,C2H6 …. + Hiđrocacbon không no: Trong phân tử có chứa liên kết bội. Ví dụ:C2H2 + Hiđrocacbon thơm: Trong phân tử chứa vòng benzen. Ví dụ:C6H6 Dẫn xuất của hidrocacbon - Dẫn xuất của hidrocacbon được hiểu là các hợp chất hữu cơ chứa nguyên tố khác thay thế nguyên tử Hidro. Thường là oxi và nitơ hoặc các halogen. - Dẫn xuất chủ yếu của hidrocacbon bao gồm các ete, amin, polime, andehit… |
