BÀI 8. HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ

MỞ ĐẦU

Trong cây mía có saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁); trong thạch cao có calcium sulfate (CaSO₄); trong gỗ có celullose ((C₆H₁₀O₅)_n); trong thuỷ tinh có silicon dioxide (SiO₂); trong thành phần của nhiều loại thuốc kháng viêm, giảm đau có aspirin (hay acetylsalicylic acid, C₉H₈O₄); trong thành phần của khí đốt (gas) có propane (C₃H₈). Trong số các chất trên, chất nào là chất hữu cơ, chất nào là chất vô cơ?

Cho biết một số ứng dụng của chất hữu cơ trong đời sống.

Giải nhanh:

- Chất hữu cơ: saccharose, celullose,propane.

- Chất vô cơ: calcium sulfate, silicon dioxide.

- Ứng dụng: làm nhiên liệu; nguyên liệu sản xuất; dung môi …

I. HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ

II. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ

Câu hỏi 1: Dựa vào độ âm điện của các nguyên tố C, H, O, N, P, giải thích vì sao liên kết giữa nguyên tử của các nguyên tố này với nhau lại là liên kết cộng hoá trị.

Giải nhanh: 

Do các nguyên tố C, H, N, P có độ âm điện khác nhau không nhiều nên liên kết giữa nguyên tử của các nguyên tố này với nhau lại là liên kết cộng hóa trị.

Câu hỏi 2: Sự kết hợp của bốn nguyên tử carbon với nhau có thể hình thành các loại mạch carbon như ở hình dưới.

Giải nhanh:

- Mạch carbon hở không phân nhánh: (1).

- Mạch carbon hở phân nhánh: (3).

- Mạch vòng: (2), (4).

Vận dụng: Người ta thường dùng chất gì để loại bỏ vết sơn móng tay hay vết mực bút bi dây trên áo? Chất đó là chất vô cơ hay chất hữu cơ? Có thể dùng nước để rửa các vết màu này không? Vì sao?

Giải nhanh:

- Người ta thường dùng acetone và là hợp chất hữu cơ.

- Không thể dùng nước vì các vết màu này là các hợp chất hữu cơ ít tan trong nước nhưng lại tan tốt trong các dung môi hữu cơ.

Luyện tập: Cho các chất H₂O, LiF, C₂H₆ và các giá trị nhiệt độ sôi – 88,5 ^oC, 100 ^oC và 1 676 ^oC. Hãy cho biết nhiệt độ sôi của mỗi chất và giải thích sự khác nhau đó.

Giải nhanh:

Giải thích: 

+ LiF là hợp chất ion nên LiF có nhiệt độ sôi lớn nhất

+ C₂H₆ và H₂O thì chỉ có H₂O tạo được liên kết hydrogen, nên nhiệt độ sôi của H₂O cao hơn.

Câu hỏi 3: Cho phản ứng đốt cháy 1 mol ethanol (C₂H₆O):

C₂H₆O(l) + 3O₂(g)  to→  2CO₂(g) + 3H₂O(g)    ∆rH2980 = -1300 kJ.

Phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt hay toả nhiệt? Dự đoán về mặt năng lượng, phản ứng trên xảy ra thuận lợi hay không.

Giải nhanh:

- Là phản ứng tỏa nhiệt

- Dự đoán: phản ứng trên xảy ra thuận lợi.

III. PHÂN LOẠI CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ

Câu hỏi 4: Cho các hợp chất: C₃H₆ (1), C₇H₆O₂ (2), CCl₄ (3), C₁₈H₃₈ (4), C₆H₅N (5) và C₄H₄S (6). Trong các hợp chất trên, hợp chất nào là hydrocarbon, hợp chất nào là dẫn xuất hydrocarbon?

Giải nhanh:

- Hydrocarbon: (1), (4).

- Dẫn xuất hydrocarbon: (2), (3), (5), (6).

IV. NHÓM CHỨC

Câu hỏi 5: Các hợp chất CH₃CHO, C₂H₅CHO, C₃H₇CHO và C₆H₁₃CHO có một số tính chất giống nhau (bị oxi hoá thành carboxylic acid, bị khử thành alcohol,…). Nhóm các nguyên tử nào có trong thành phần của những chất trên đã làm cho chúng có tính chất giống nhau?

Giải nhanh:

Đều chứa nhóm chức -CHO.

Câu hỏi 6: Một hợp chất hữu cơ X chứa đồng thời hai nhóm chức alcohol và aldehyde. Khi đó, hợp chất X sẽ

A. chỉ thể hiện các tính chất hoá học đặc trưng của alcohol.

B. chỉ thể hiện các tính chất hoá học đặc trưng của aldehyde.

C. thể hiện các tính chất hoá học đặc trưng của cả alcohol và aldehyde.

D. không thể hiện tính chất hoá học đặc trưng của cả alcohol và aldehyde.

Giải nhanh:

Chọn C. 

Câu hỏi 7: Phổ IR của một hợp chất hữu cơ có các tín hiệu hấp thụ ở 2 971 cm^-1, 2 860 cm^-1, 2 668 cm^-1 và 1 712 cm^-1. Hợp chất hữu cơ này là chất nào trong số các chất CH₃COOCH₂CH₃ (A), CH₃CH₂CH₂COOH (B), HOCH₂CH = CHCH₂OH (C)?

Giải nhanh:

Phổ IR này là hợp chất B.

BÀI TẬP 

Bài 1: Trong các chất dưới đây, chất nào là chất vô cơ, chất nào là chất hữu cơ?

CaCO₃ (1);   CO (2);                  CH₃COONa (3);              C₆H₅CH₃ (4);

CH₃CH₂CH₂CN (5);                  CH₃CH₂SCH₃ (6);           CH₃C ≡ CCH₂NH₂ (7).

Giải nhanh:

- Chất vô cơ: (1), (2).

- Chất hữu cơ: (3), (4), (5), (6), (7).

Bài 2: Cho phổ IR của ba chất hữu cơ như hình dưới đây. Hãy cho biết mỗi hình ứng với chất nào trong các chất sau: HOCH₂CH₂OH (1); CH₃CH₂CHO (2); CH₃COOCH₃ (3).

Giải nhanh:

(1) – (b),  (2) – (a),  (3) – c.

Bài 3: Cho phản ứng:

a) Có những nhóm chức nào trong phân tử mỗi chất hữu cơ ở phản ứng trên?

b) Sau khi tiến hành phản ứng một thời gian, người ta tách được một chất hữu cơ tinh khiết từ hỗn hợp phản ứng. Có thể ghi và sử dụng phổ hồng ngoại của chất lỏng này để xác định chất đó là CH₃COOCH₂CH₃ hay CH₃COOH hoặc CH₃CH₂OH được không? Vì sao?

Giải nhanh:

a) Nhóm chức: -COOH và -OH.

b) Có thể sử vì mỗi chất này có các nhóm chức khác nhau mà mỗi liên kết trong phân tử hợp chất hữu cơ hấp thụ một vài bức xạ hồng ngoại đặc trưng cho liên kết đó.