TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIÊN GIANG
KHOA SƢ PHẠM VÀ XÃ HỘI NHÂN VĂN
Hoàng Hải Hậu
BÀI GIẢNG
HÓA HỌC ĐẠI CƢƠNG A
(Lƣu hành nội bộ)
Năm 2018
LỜI NÓI ĐẦU
Cuốn bài giảng này gồm có 15 chương: Phần 1 với 6 chương, nội dung của 6
chương này bao hàm các cơ sở cấu tạo và hóa lý của Hóa học đại cương. Phần 2 với 9
chương hữu cơ, nội dung là cơ sở bước đầu của Hóa học hữu cơ. Tạo điều kiện cho
Sinh viên tiếp cận với các bước cơ bản của môn Hóa học đại cương.
Đối tượng phục vụ chủ yếu của cuốn bài giảng này là sinh viên các khối ngành kĩ
thuật và tổng hợp, tuy nhiên nó cũng có thể giúp ích cho một số đối tượng khác quan
tâm đến Hóa Học, mà ở đây cụ thể là Hóa cơ sở đại cương.
Mặc dù đã cố gắng nhưng bài giảng không tránh khỏi những thiếu sót. Mong
nhận được nhiều ý kiến đóng góp xây dựng từ người đọc.
TÁC GIẢ
i
MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 ............................................................................................................................... 1
CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN ..................................................... 1
1.1. Mở đầu cấu tạo nguyên tử .............................................................................................................1
1.2. Hạt nhân nguyên tử .......................................................................................................................1
1.3. Lớp vỏ electron .............................................................................................................................2
1.4. Định luật tuần hoàn và hệ thống tuần hoàn .................................................................................11
1.5. Sự biến đổi tuần hoàn của một số tính chất của nguyên tử .........................................................14
CHƢƠNG 2 ............................................................................................................................. 23
LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ ............................................................. 23
3.1. Liên kết ion theo Kossel (Côtxen) ...............................................................................................23
3.2. Liên kết cộng hóa trị theo Lewis (Liuyt) .....................................................................................24
3.3. Phương pháp liên kết hóa trị (VB) (Valence – bond) ..................................................................26
3.4. Thuyết lai hóa các orbitan nguyên tử (Sử dụng electron độc thân) .............................................29
3.5. Các kiểu xen phủ Orbitan nguyên tử ...........................................................................................32
3.6. Vài nét đặc trưng của liên kết ......................................................................................................33
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 2 .................................................................................. 37
CHƢƠNG 3 ............................................................................................................................. 40
NHIỆT ĐỘNG HỌC .............................................................................................................. 40
3.1. Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ............................................................................40
3.2. Nhiệt hóa học ..............................................................................................................................47
3.3. Chiều tự diễn biến của các quá trình ...........................................................................................52
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 3 .................................................................................. 58
CHƢƠNG 4 ĐỘNG HÓA HỌC ............................................................................................ 62
4.1. Mở đầu ........................................................................................................................................62
4.2. Tốc độ phản ứng hóa học ............................................................................................................62
4.3. Ảnh hưởng của nồng độ ..............................................................................................................63
4.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ ..............................................................................................................67
4.5. Chất xúc tác .................................................................................................................................68
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 4 .................................................................................. 74
CHƢƠNG 5 ............................................................................................................................. 76
DUNG DỊCH ........................................................................................................................... 76
5.1 Các hệ phân tán – Dung dịch .......................................................................................................76
5.3. Cách biểu diễn thành phần dung dịch .........................................................................................78
5.4. Độ tan ..........................................................................................................................................78
5.5. Áp suất thẩm thấu của dung dịch ................................................................................................80
ii
5.6. Áp suất hơi của dung dịch ...........................................................................................................81
5.7. Nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc ...............................................................................................83
5.8. Lý thuyết điện ly – Dung dịch điện ly .........................................................................................85
5.9. Khái niệm axit – bazơ .................................................................................................................92
5.10. Sự thủy phân muối ....................................................................................................................99
5.11. Dung dịch đệm ..........................................................................................................................99
5.12. Tích số tan ...............................................................................................................................100
5.13. Tính toán chi tiết pH các dung dịch ........................................................................................100
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 5 ................................................................................ 105
6.1. Các phản ứng oxi hóa khử .........................................................................................................108
6.2. Điện cực ....................................................................................................................................112
6.3. Nguyên tố điện hóa (Nguyên tố Ganvani) .................................................................................113
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CHƢƠNG 6 ................................................................................ 122
CHƢƠNG 7 ........................................................................................................................... 126
ĐẠI CƢƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ ............................................................................. 126
7.2 Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ ..................................................................................126
7.3. Khái niệm về đồng đẳng và đồng phân cấu tạo .........................................................................129
7.4. Cấu trúc electron. Liên kết cộng hóa trị và liên kết yếu ............................................................130
7.5. Hiệu ứng cấu trúc ......................................................................................................................132
7.6. Phản ứng hữu cơ ........................................................................................................................134
7.7. Nguyên tắc chung của danh pháp hữu cơ ..................................................................................136
CHƢƠNG 8 ........................................................................................................................... 138
CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CỦA CÁC HYDROCACBON CƠ BẢN .......................... 138
8.1. ANKAN ....................................................................................................................................138
8.2. Anken ........................................................................................................................................143
8.4. Aren (hydrocacbon thơm) .........................................................................................................151
CHƢƠNG 9 ........................................................................................................................... 160
CẤU TẠO VÀ TÍNH CƠ BẢN CỦA ALCOL VÀ PHENOL .......................................... 160
9.1. Cấu tạo và phân loại các hợp chất hydroxyl ..............................................................................160
9.2. Tính chất hóa học điễn hình của các hợp chất hydroxyl ...........................................................160
9.3. Phương pháp sản xuất một số ancol, phenol và ete ...................................................................162
CHƢƠNG 10 ......................................................................................................................... 165
CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA ALDEHYT, CETON VÀ AXIT
CACBOXYLIC ..................................................................................................................... 165
10.1. Aldehyt, Ceton ........................................................................................................................165
10.2. Axit Cacboxylic ......................................................................................................................168
iii
CHƢƠNG 11 ......................................................................................................................... 172
CẤU TẠO - TÍNH CHẤT CỦA ESTER HỮU CƠ VÀ LIPID ........................................ 172
11.1. Este ..........................................................................................................................................172
11.2. Lipit .........................................................................................................................................174
CHƢƠNG 12 ......................................................................................................................... 176
CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤ CƠ BẢN CỦA AMIN ............................................................ 176
12.1. Định nghĩa, phân loại ..............................................................................................................176
12.2. Điều chế ..................................................................................................................................176
12.3. Hóa tính ...................................................................................................................................177
CHƢƠNG 13 ......................................................................................................................... 179
CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA HYDRAT CARBON ................................ 179
13.1. Monosaccarit (Monozo) ..........................................................................................................180
13.2. Đisaccarit .................................................................................................................................181
13.3. Polisaccarit ..............................................................................................................................182
CHƢƠNG 14 ......................................................................................................................... 184
CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA ACID AMIN VÀ PROTEIN .................... 184
14.1. Amino axit (acid amin) ...........................................................................................................184
14.2. Protein .....................................................................................................................................184
CHƢƠNG 15 ......................................................................................................................... 188
BÀI TẬP TÁCH, TINH CHẾ, NHẬN BIẾT VÀ HOÀN THÀNH CHUỖI PHẢN ỨNG,
ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT HỮU CƠ CƠ BẢN ..................................................................... 188
(TỰ NGHIÊN CỨU) ............................................................................................................ 188
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP PHẦN HỮU CƠ ......................................................................... 189
PHỤ LỤC .............................................................................................................................. 199
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................... 201