Bài 20: Mở đầu về hóa học hữu cơ

Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ các oxít của cacbon, muối cacbonat, xianua và các bua…)

Hoá học hữu cơ là ngành hoá học nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.

2.1. Dựa vào thành phần các nguyên tố

Hình 1: Phân loại hợp chất hữu cơ

2.2. Theo mạch cacbon

Hình 2: Phân loại dựa vào mạch cacbon

3.1. Đặc điểm cấu tạo

Nguyên tố bắt buộc có là cacbon

Thường gặp H, O, N, S , P , Hal . . .

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

3.2. Tính chất vật lý

Các hợp chất hữu cơ thường dễ bay hơi (t^onc, t^o bay hơi thấp )

Kém bền đối với nhiệt và dễ cháy

Không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ

3.3. Tính chất hóa học

Kém bền với nhiệt, dễ bị phân hủy.

Các phản ứng của hợp chất hữu cơ thường chậm và không hoàn toàn theo một hướng nhất định→ Thu được hỗn hợp sản phẩm

4.1. Phân tích định tính

Mục đích

Xác định các nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ.

Nguyên tắc

Chuyển hợp chất hữu cơ thành các chất vơ cơ đơn giản, rồi nhận biết bằng phản ứng đặc trưng.

Phương pháp tiến hành

Hình 3: Phương pháp tiến hành phân tích định tính hợp chất hữu cơ

Hình 4: Thí nghiệm xác định nguyên tố Cacbon, Hidro có trong Glucozơ

4.2. Phân tích định lượng

Mục đích

Xác định thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ.

Nguyên tắc

Cân một lượng chính xác hợp chất hữu cơ

Chuyển nguyên tố trong hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản như CO₂ , H₂O , N₂…

Xác định m hoặc V của  CO₂, H₂O, N₂… Từ đó tính m và %m của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.

Hình 5: Phương pháp tiến hành phân tích định lượng

Biểu thức tính

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{m_C} = \frac{{{m_{C{O_2}}}}}{{44}}.12 \Rightarrow \% C = \frac{{{m_C}}}{a}.100\% }\\
{{m_H} = 2.\frac{{{m_{{H_2}O}}}}{{18}} \Rightarrow \% H = \frac{{{m_H}}}{a}.100\% }\\
{{m_N} = 2.\frac{{{V_{{N_2}}}}}{{22,4}}.14 \Rightarrow \% N = \frac{{{m_N}}}{a}.100\% }\\
{\% O = 100\%  - (\% C + \% H + \% N + ...)}
\end{array}\)

Bài 1:

Cho các chất sau: C₃H₈, CH₃Cl, NaNO₃, K₂CO₃.

CH₃COONa , C₆H₆, Hãy phân loại chúng bằng cách đánh dấu X vào cột tương ứng.

Bài 2:

Phân tích 0,29 gam một hợp chất hữu cơ chỉ chứa C, H, O ta có %C = 62,06%; %H = 10,34%. Vậy khối lượng oxi trong hợp chất là:

Hướng dẫn:

%mO = 100% - %mH - %mC = 100 - 10,34 - 62,06 = 27,6%

⇒ mO = 27,6%.0,29 = 0,08 gam

Bài 3:

Cho thí nghiệm như hình vẽ: 

Hãy cho biết thí nghiệm này dùng để phân tích định tính nguyên tố nào trong hợp chất hữu cơ? 

Hướng dẫn:

Dùng CuSO₄ khan để nhận ra H₂O (chuyển màu từ trắng thành xanh) ⇒ Xác định trong thành phần hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tố H. 

Dùng Ca(OH)₂ dư để nhận ra CO₂ do tạo kết tủa vẩn đục ⇒ Xác định trong thành phần hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tố C. 

Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ các oxít của cacbon, muối cacbonat, xianua và các bua…)

Hoá học hữu cơ là ngành hoá học nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.

2.1. Dựa vào thành phần các nguyên tố

Hình 1: Phân loại hợp chất hữu cơ

2.2. Theo mạch cacbon

Hình 2: Phân loại dựa vào mạch cacbon

3.1. Đặc điểm cấu tạo

Nguyên tố bắt buộc có là cacbon

Thường gặp H, O, N, S , P , Hal . . .

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

3.2. Tính chất vật lý

Các hợp chất hữu cơ thường dễ bay hơi (t^onc, t^o bay hơi thấp )

Kém bền đối với nhiệt và dễ cháy

Không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ

3.3. Tính chất hóa học

Kém bền với nhiệt, dễ bị phân hủy.

Các phản ứng của hợp chất hữu cơ thường chậm và không hoàn toàn theo một hướng nhất định→ Thu được hỗn hợp sản phẩm

4.1. Phân tích định tính

Mục đích

Xác định các nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ.

Nguyên tắc

Chuyển hợp chất hữu cơ thành các chất vơ cơ đơn giản, rồi nhận biết bằng phản ứng đặc trưng.

Phương pháp tiến hành

Hình 3: Phương pháp tiến hành phân tích định tính hợp chất hữu cơ

Hình 4: Thí nghiệm xác định nguyên tố Cacbon, Hidro có trong Glucozơ

4.2. Phân tích định lượng

Mục đích

Xác định thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ.

Nguyên tắc

Cân một lượng chính xác hợp chất hữu cơ

Chuyển nguyên tố trong hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản như CO₂ , H₂O , N₂…

Xác định m hoặc V của  CO₂, H₂O, N₂… Từ đó tính m và %m của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.

Hình 5: Phương pháp tiến hành phân tích định lượng

Biểu thức tính

\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{m_C} = \frac{{{m_{C{O_2}}}}}{{44}}.12 \Rightarrow \% C = \frac{{{m_C}}}{a}.100\% }\\
{{m_H} = 2.\frac{{{m_{{H_2}O}}}}{{18}} \Rightarrow \% H = \frac{{{m_H}}}{a}.100\% }\\
{{m_N} = 2.\frac{{{V_{{N_2}}}}}{{22,4}}.14 \Rightarrow \% N = \frac{{{m_N}}}{a}.100\% }\\
{\% O = 100\%  - (\% C + \% H + \% N + ...)}
\end{array}\)

Bài 1:

Cho các chất sau: C₃H₈, CH₃Cl, NaNO₃, K₂CO₃.

CH₃COONa , C₆H₆, Hãy phân loại chúng bằng cách đánh dấu X vào cột tương ứng.

Bài 2:

Phân tích 0,29 gam một hợp chất hữu cơ chỉ chứa C, H, O ta có %C = 62,06%; %H = 10,34%. Vậy khối lượng oxi trong hợp chất là:

Hướng dẫn:

%mO = 100% - %mH - %mC = 100 - 10,34 - 62,06 = 27,6%

⇒ mO = 27,6%.0,29 = 0,08 gam

Bài 3:

Cho thí nghiệm như hình vẽ: 

Hãy cho biết thí nghiệm này dùng để phân tích định tính nguyên tố nào trong hợp chất hữu cơ? 

Hướng dẫn:

Dùng CuSO₄ khan để nhận ra H₂O (chuyển màu từ trắng thành xanh) ⇒ Xác định trong thành phần hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tố H. 

Dùng Ca(OH)₂ dư để nhận ra CO₂ do tạo kết tủa vẩn đục ⇒ Xác định trong thành phần hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tố C.