Lý thuyết Mở đầu về hóa học hữu cơ (mới 2023 + Bài Tập) - Hóa học 11

Lý thuyết Hóa 11 Bài 20: Mở đầu về hóa học hữu cơ

Bài giảng Hóa 11 Bài 20: Mở đầu về hóa học hữu cơ

I. Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ

1. Khái niệm

- Hợp chất hữu cơ là các hợp chất của cacbon trừ oxit của cacbon, muối cacbua, muối cacbonat, muối xianua…

- Hoá học hữu cơ là ngành hóa học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.

2. Phân loại hợp chất hữu cơ

- Hợp chất hữu cơ được chia thành hiđrocacbon và dẫn xuất hiđrocacbon.

a/ Hiđrocacbon là loại hợp chất hữu cơ đơn giản nhất, trong thành phần phân tử chỉ chứa hai nguyên tố là cacbon và hiđro. Hiđrocacbon lại được chia thành:

+ Hiđrocacbon no

+ Hiđrocacbon không no

+ Hiđrocacbon thơm.

b/ Dẫn xuất của hiđrocacbon là những hợp chất mà trong 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 hiđrocacbon)

+ Hợp chất chứa nhóm chức:

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

- Ngoài ra, người ta cũng phân loại hợp chất hữu cơ theo mạch cacbon:

+ Hợp chất hữu cơ mạch vòng.

+ Hợp chất hữu cơ mạch hở.

3. Đặc điểm chung

a) Đặc điểm cấu tạo

- Hợp chất hữu cơ nhất thiết phải chứa C, hay có H thường gặp O ngoài ra còn có halogen, N, P...

- Liên kết chủ yếu trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị.

b) Tính chất vật lí

- Các hợp chất hữu cơ thường dễ bay hơi, dễ cháy, kém bền nhiệt.

- Phần lớn các hợp chất hữu cơ không tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.

c) Tính chất hóa học

- Các hợp chất hữu cơ thường kém bền với nhiệt và dễ cháy.

- Các phản ứng trong hoá học hữu cơ thường chậm, không hoàn toàn, xảy ra theo nhiều hướng thường phải đun nóng và có xúc tác.

II. Phân tích 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.

1. Phân tích định tính

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

- Nguyên tắc: Muốn xác định thành phần các nguyên tố, người ta chuyển các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ thành các hợp chất vô cơ đơn giản rồi nhận biết các sản phẩm đó bằng các phản ứng đặc trưng.

a. Xác định cacbon và hiđro

- Phương pháp: Trong phòng thí nghiệm, để xác định định tính C và H, người ta nung hợp chất hữu cơ với CuO để chuyển C → CO₂, H → H₂O.

+ Xác nhận có H: dùng CuSO₄ khan để hấp thụ nước.

+ Xác định có C: dẫn khí CO₂ qua dung dịch Ca(OH)₂.

Hình 1: Thí nghiệm xác định định tính C, H có trong glucozơ

b. Xác định nitơ và oxi

- Xác định 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.

C_xH_yO_zN_t + H₂SO_{4 đặc}$\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$(NH₄)₂SO₄ + ......

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH$\stackrel{\mathrm{t}°}{\to }$Na₂SO₄ + H₂O + NH₃↑

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

m_O = m_{hợp chất} – tổng khối lượng các nguyên tố

c. Xác định halogen

Khi đốt cháy hợp chất hữu cơ chứa clo bị phân hủy, clo tách ra dưới dạng HCl, ta dùng dung dịch AgNO₃ để nhận biết.

HCl + AgNO₃ → AgCl↓ + HNO₃

2. Phân tích định lượng các nguyên tố

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

- Nguyên tắc: 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 thành phần % khối lượng từng nguyên tố.

a. Định lượng cacbon và hiđro

Thí dụ: Đốt cháy chất hữu cơ A thu được CO₂ và H₂O và N₂.

$$\begin{gathered} {\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{CO}}_2}.12=\frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{CO}}_2}.12}{44} \\ {\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}.2=\frac{{\mathrm{m}}_{{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}}.2}{18} \end{gathered}$$  

b. Định lượng nitơ

${\mathrm{m}}_{\mathrm{N}}={\mathrm{n}}_{{\mathrm{N}}_2}.28=\frac{{\mathrm{V}}_{{\mathrm{N}}_2}.28}{22,4}$       

c. Định lượng oxi

m_O = m_A – ( m_C + m_H + m_N ).

3. Thành phần nguyên tố

$$\begin{gathered} \%\mathrm{C}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{C}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{A}}}.100\%; \\ \%\mathrm{H}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{H}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{A}}}.100\%; \\ \%\mathrm{N}=\frac{{\mathrm{m}}_{\mathrm{N}}}{{\mathrm{m}}_{\mathrm{A}}}.100\%; \end{gathered}$$

→ %O = 100% - %C - %H - %N.

Trắc nghiệm Hóa 11 Bài 20: Mở đầu về hóa học hữu cơ

Câu 1: Dựa theo thành phần các nguyên tố hợp chất hữu cơ được phân thành các loại nào?

A. Hiđrocacbon và hợp chất hữu cơ có nhóm chức.

B. Hiđrocacbon và dẫn xuất của hiđrocacbon.

C. Hiđrocacbon no, không no, thơm và dẫn xuất của hiđrocacbon.

D. Tất cả đều đúng.

Câu 2: Hợp chất chứa một liên kết p trong phân tử thuộc loại hợp chất

A. không no.                 

B. mạch hở.                   

C. thơm.              

D. no hoặc không no.

Câu 3: Trong thành phần phân tử hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có nguyên tố

A. cacbon                   

B. hiđro                       

C. oxi                         

D. nitơ.

Câu 4: Các chất trong nhóm chất nào dưới đây đều là dẫn xuất của hiđrocacbon?

A. CH₂Cl_2, CH₂Br-CH₂Br, NaCl, CH₃Br, CH₃CH₂Br.

B. CH₂Cl_2, CH₂Br-CH₂Br, CH₃Br, CH₂=CHCOOH, CH₃CH₂OH.

C. CH₂Br-CH₂Br, CH₂=CHBr, CH₃Br, CH₃CH₃.

D. HgCl₂, CH₂Br-CH₂Br, CH₂=CHBr, CH₃CH₂Br.

Câu 5: Chất nào sau đây thuộc loại chất hữu cơ?

A. Al₄C₃                   

B. CH₄                      

C. CO                        

D. Na₂CO₃.

Câu 6: Liên kết hóa học trong phân tử chất hữu cơ chủ yếu là liên kết

A. cộng hóa trị                   

B. ion                       

C. kim loại                      

D. hiđro.

Câu 7: Khi đốt cháy chất hữu cơ X bằng oxi không khí thu được hỗn hợp khí và hơi gồm CO₂, H₂O, N₂. Điều đó chứng tỏ phân tử chất X

A. chắc chắn phải có các nguyên tố C, H, O, N.

B. chắc chắn phải có các nguyên tố C, H, có thể có các nguyên tố O, N.

C. chỉ có các nguyên tố C, H.

D. chắc chắn phải có các nguyên tố C, H, N.

Câu 8: Phản ứng hóa học của các chất hữu cơ thường

A. xảy ra nhanh và tạo ra hỗn hợp sản phẩm.

B. xảy ra chậm và tạo ra một sản phẩm duy nhất.

C. xảy ra chậm và tạo ra hỗn hợp sản phẩm.

D. xảy ra nhanh và tạo ra một sản phẩm duy nhất.

Câu 9: Chất nào sau đây là dẫn xuất của hiđrocacbon?

A. CH₄                 

B. C₂H₆                                    

C. C₆H₆                          

D. C₃H₆Br.

Câu 10: Đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ là

A. tan trong nước, không tan trong dung môi hữu cơ.

B. nhiêt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao.

C. liên kết trong phân tử chủ yếu là liên kết ion.

D. thường kém bền với nhiệt và dễ cháy.

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Hóa học lớp 11 đầy đủ, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 21: Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ

Lý thuyết Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Lý thuyết Bài 23: Phản ứng hữu cơ

Lý thuyết Bài 24: Luyện tập: Hợp chất hữu cơ, công thức phân tử và công thức cấu tạo

Lý thuyết Bài 25: Ankan