Hợp chất hữu cơ có ở khắp nơi xung quanh chúng ta, trong sinh vật, trong con người, trong hầu hết các loại lương thực, thực phẩm, đồ dùng… Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng hợp chất này để phục vụ cho con người. mạng sống. Vậy Hợp chất hữu cơ là gì? Hãy cùng tìm hiểu khái niệm Hợp chất hữu cơ và hóa hữu cơ trong bài viết dưới đây.
Hợp chất hữu cơ là gì?
Để biết Hợp chất hữu cơ là gì, người ta tiến hành thí nghiệm sau:
Thí nghiệm: Đốt Hợp chất hữu cơ là bông gòn trên ngọn lửa.
Cách tiến hành: Đốt cháy bông, đặt ống nghiệm lên ngọn lửa đang cháy. Khi ống nghiệm nhạt dần, vặn, rót nước vôi trong vào ống nghiệm, lắc đều.
Hiện tượng: Nước vôi trong có màu trắng đục.
Nhận xét: Quá trình đốt cháy bông tạo ra khí CO2.
Tương tự khi tiến hành thí nghiệm đốt cháy các chất Hợp chất hữu cơ khác như cồn, nến, cồn,… cũng thu được khí CO2. Điều này chứng tỏ, trong thành phần của Hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có cacbon để khi đốt cháy cacbon sẽ phản ứng với oxi tạo ra khí CO2.
Vậy Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon.
Chú ý: Không phải hợp chất nào của cacbon cũng là Hợp chất hữu cơ, đa số Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon trừ CO, CO2, H2CO3, muối cacbonat kim loại, muối cacbua, muối xianua…
Đặc điểm chung của Hợp chất hữu cơ
Đặc điểm cấu trúc:
-
Yếu tố bắt buộc trong Hợp chất hữu cơ là carbon.
-
Liên kết hóa học chính trong chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị.
Tính chất vật lý:
-
Các Hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy, sôi thấp (rất dễ bay hơi).
-
Hầu hết Hợp chất hữu cơ không hòa tan trong nước, nhưng hòa tan trong dung môi hữu cơ.
Tính chất hóa học:
-
Hợp chất hữu cơs thường dễ cháy và kém chịu nhiệt.
-
Các phản ứng hóa học của các Hợp chất hữu cơ thường diễn ra chậm và theo các chiều khác nhau trong cùng điều kiện, thu được hỗn hợp các sản phẩm.
phân loại Hợp chất hữu cơ
Có nhiều cách phân loại Hợp chất hữu cơ, tuy nhiên người ta thường sử dụng cách phân loại dựa trên thành phần các nguyên tố cấu tạo nên Hợp chất hữu cơ. Hợp chất hữu cơ được chia thành hai loại: hiđrocacbon và dẫn xuất của hiđrocacbon.
-
Hiđrocacbon là một Hợp chất hữu cơ trong đó chỉ có hai nguyên tố là cacbon (C) và hiđro (H). (VD: CH4, C2H4, C6H6,…)
-
Dẫn xuất của hiđrocacbon là Hợp chất hữu cơ mà trong phân tử ngoài 2 nguyên tố cacbon và hiđro còn có các nguyên tố khác: oxi, nitơ, clo… (VD: C2H6O, C2H5O2N, CH3Cl,…)
Ngoài ra người ta còn phân loại Hợp chất hữu cơ theo mạch cacbon:
-
mạch Hợp chất hữu cơ
-
mạch Hợp chất hữu cơ không có vòng lặp.
Cấu trúc của phân tử Hợp chất hữu cơ là gì?
Công thức cấu tạo phân tử Hợp chất hữu cơ là công thức biểu thị đầy đủ các liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. Khi nhìn vào cấu trúc phân tử của Hợp chất hữu cơ, chúng ta có thể biết được có bao nhiêu nguyên tử liên kết, số hóa trị và cả thứ tự liên kết giữa các nguyên tử.
Hóa trị và liên kết giữa các nguyên tử
Trong các nguyên tử cacbon Hợp chất hữu cơ luôn có hóa trị IV, hydro I và oxy II.
Hóa trị được thể hiện bằng một dấu gạch ngang như sau:
Hóa trị của nguyên tử trong Hợp chất hữu cơ được biểu thị bằng số liên kết giữa nguyên tử đó với các nguyên tử khác.
Trong phân tử Hợp chất hữu cơ, các nguyên tử sẽ liên kết với nhau tạo thành liên kết. Có thể là liên kết giữa 2 nguyên tử C và H, C và O hoặc C và C, v.v.
Số lượng liên kết được hình thành cho một nguyên tử luôn bằng hóa trị của nó.
Ví dụ 1: Xét công thức cấu tạo của phân tử metan CH4 như sau:
Ví dụ 2: Xét công thức cấu tạo của phân tử metanol CH3OH như sau:
Ví dụ 3: Xét công thức cấu tạo phân tử của etan CH3-CH3 như sau:
chuỗi carbon
Các nguyên tử cacbon trong phân tử Hợp chất hữu cơ có thể liên kết trực tiếp để tạo thành chuỗi cacbon.
Có ba loại chuỗi carbon:
-
Mạch không phân nhánh (mạch thẳng)
-
mạch nhánh
-
theo chu kỳ
Thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử
Mỗi Hợp chất hữu cơ có một thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.
Ví dụ, có cùng công thức phân tử C2H6O, có hai chất: ancol etylic (dạng lỏng) và đimetyl ete (khí).
Ta thấy: Hai chất trên có sự khác nhau về thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. Đây là điều làm cho rượu etylic hoạt động khác với dimethyl ether.
Công thức cấu tạo của Hợp chất hữu cơ
Công thức biểu diễn đầy đủ các liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử được gọi là công thức cấu tạo.
Ví dụ:
Metan viết tắt là CH4
Rượu etylic viết tắt: CH3-CH2-OH
Như vậy, công thức cấu tạo cho biết thành phần cấu tạo của phân tử và thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.
Nếu thay đổi trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử thì sẽ tạo ra chất mới. Ví dụ: cùng công thức phân tử là C2H6O nhưng có hai loại chất khác nhau là ancol etylic (lỏng) và đimetyl ete (khí).
hóa học hữu cơ là gì?
Hóa học hữu cơ là một nhánh của hóa học chuyên nghiên cứu về Hợp chất hữu cơ và các biến đổi của chúng. Hóa học hữu cơ có các phân ngành khác nhau như hóa học dầu mỏ, hóa học polyme, hóa học các hợp chất thiên nhiên… đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế, xã hội.
Bài tập Hợp chất hữu cơ và sách giáo khoa hóa hữu cơ có lời giải
Như vậy, chúng ta đã biết Hợp chất hữu cơ là gì, khái niệm Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ. Từ những kiến thức trên các em có thể vận dụng những kiến thức đó để giải một số bài tập sau.
Giải bài 1 trang 108 SGK Hóa học 9
Dữ liệu nào sau đây có thể được sử dụng để nói rằng một chất là vô cơ hoặc hữu cơ?
a) Trạng thái (rắn, lỏng, khí).
b) Màu sắc.
c) Độ tan trong nước.
đ) Thành phần nguyên tố.
Dung dịch:
Dựa vào thành phần nguyên tố (trường hợp d) để xác định một hợp chất là vô cơ hay hữu cơ.
Giải bài 3 trang 108 SGK Hóa học 9
So sánh phần trăm khối lượng của cacbon trong các hợp chất sau: CH4, CH3Cl, CH2Cl2, CHCl3.
Dung dịch:
Cách 1: Tính %mC trong mỗi chất rồi so sánh:
MCH4 = 16g/mol; MCH3Cl = 50,5g/mol; MCH2Cl2 = 85g/mol; CHCl3 = 119,5g/mol
Trong CH4: %mC = 12 x 100%/16 = 75%.
Trong CH3Cl: %mC = 12 x 100%/50,5 = 23,7%.
Trong CH2Cl2: %mC = 12 x 100%/85 = 14,1%.
Trong CHCl3: %mC = 12 x 100%/119,5 = 10,04%.
Thành phần phần trăm khối lượng của C trong các chất được sắp xếp theo thứ tự sau:
CH4 > CH3Cl > CH2Cl2 > CHCl3
Cách 2: Phân tử các chất chỉ có 1 nguyên tử C nhưng phân tử khối tăng nên thành phần phần trăm khối lượng của C trong các hợp chất được sắp xếp là: CH4 > CH3Cl > CH2Cl2 > CHCl3.
Giải bài 1 trang 112 SGK Hóa học 9
Hãy chỉ ra lỗi sai trong các công thức sau và viết lại cho đúng.
Dung dịch:
Bài viết trên đã cung cấp đầy đủ thông tin về Hợp chất hữu cơ là gì, khái niệm Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ. Hi vọng những thông tin này sẽ giúp các bạn có thêm những kiến thức cơ bản về loại hợp chất này và vận dụng chúng trong học tập cũng như thực hành.
