ĐỀ CƯƠNG ÔN THI VÀO LỚP 10 THPT
MÔN: HÓA HỌC
CÁC CHỦ ĐỀ VỀ HOÁ HỌC HỮU CƠ
XI. KHÁI NIỆM VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ
Những hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, các muối cacbonat kim loại) được gọi là
các hợp chất hữu cơ.
XI.1. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ
Các hợp chất hữu cơ có những đặc điểm chung sau đây :
a) Số lượng các chất hữu cơ rất lớn, lớn hơn số lượng các chất vô cơ nhiều.
b) Trong thành phần các hợp chất hữu cơ ngoài cacbon luôn có mặt ta có thể gặp hầu
hết các nguyên tố hóa học, nhưng số các nguyên tố thường xuyên tạo nên các chất hữu
cơ không nhiều, chỉ gồm hiđro (H), oxi (O), nitơ (N) rồi đến các halogen, photpho (P),
lưu huỳnh (S).
c) Một lượng rất lớn các hợp chất hữu cơ thường dễ bay hơi, kém bền với nhiệt và dễ
cháy.
d) Đa số các hợp chất hữu cơ thực tế không tan trong nước hoặc rất khó tan trong
nước nhưng chúng lại tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
e) Các phản ứng hóa học của các hợp chất hữu cơ với nhau thường xảy ra chậm và
thường xảy ra theo chiều hướng khác nhau tạo nên hỗn hợp sản phẩm.
XI.2. Cấu tạo phân tử các hợp chất hữu cơ
a) Trong phân tử các hợp chất hữu cơ, nguyên tử các nguyên tố kết hợp với nhau
(hay liên kết với nhau) theo một trật tự xác định và theo đúng hóa trị của chúng. Trật tự
kết hợp đó được gọi là cấu tạo hóa học. Nếu thay đổi trật tự kết hợp sẽ sinh ra chất mới.
b) Trong phân tử các hợp chất hữu cơ cacbon luôn có hóa trị 4. Các nguyên tử
cacbon không những liên kết với nguyên tử các nguyên tố khác mà còn liên kết với
nhau tạo thành mạch cacbon : mạch không nhánh (mạch thẳng), mạch phân nhánh và
mạch vòng kín.
c) Tính chất của các hợp chất hữu cơ phụ thuộc vào thành phần phân tử, tức là vào
bản chất và số lượng nguyên tử trong phân tử và phụ thuộc vào cấu tạo hóa học, tức là
vào thứ tự kết hợp của các nguyên tử trong phân tử.
XI.3. Công thức phân tử và công thức cấu tạo
a) Công thức phân tử (CTPT): Công thức phân tử các hợp chất hữu cơ cho ta biết
thành phần nguyên tố (định tính và định lượng), nên từ công thức phân tử ta tính được
khối lượng phân tử. Tuy nhiên, CTPT không cho ta biết cấu tạo hóa học, nên chưa
khẳng định được tên của chất.
b) Công thức cấu tạo (CTCT): Công thức cấu tạo không những cho ta biết thành
phần nguyên tố của phân tử (được tạo nên từ những nguyên tố nào, số lượng những
nguyên tử của nguyên tố đó là bao nhiêu) mà còn cho ta biết thứ tự kết hợp của các
nguyên tử trong phân tử, do đó ta khẳng định được chất đó là chất nào và lí giải được
nhiều tính chất của nó.
* Để viết CTCT người ta quy ước biểu thị một liên kết đơn (bằng một đơn vị hóa trị
của mỗi nguyên tử liên kết với nhau bằng một vạch ngang “–” đặt giữa kí hiệu hai
nguyên tử. Thí dụ, phân tử metan CH4 có CTCT như sau:
C
H
H H
H
* Công thức cấu tạo thường được viết dưới dạng thu gọn. Sau đây là CTCT đầy đủ và
rút gọn của phân tử etan.
C
H
HH
H
C
H
H
CH3CH3
(CTCT đầy đủ) ; (CTCT rút gọn)
XI.4. Mạch cacbon
Có ba loại mạch cacbon : Mạch hở không phân nhánh, mạch hở phân nhánh, mạch
cacbon vòng kín.
CH3CH3
CH2CH2CH2CH2
CH3
CH CH3
CH3H2C CH2
CH2
CH2
H2C
Mạch hở không phân nhánh Mạch hở phân nhánh Mạch vòng
XI.5. Hiện tượng đồng đẳng
Đồng đẳng là hiện tượng tồn tại những dãy hợp chất có cấu tạo hóa học tương tự
nhau nên có các tính chất hóa học tương tự nhau, nhưng phân tử khác nhau một hoặc
nhiều nhóm CH2
Thí dụ các hiđrocacbon no mạch thẳng CH4, C2H6, C3H8, ... CnH2n+2 (n : nguyên
dương) tạo thành một dãy đồng đẳng có tên chung là ankan hoặc paraphin.
XI.6. Hiện tượng đồng phân
Đồng phân là hiện tượng tồn tại những hợp chất có cùng công thức phân tử, cùng
khối lượng mol phân tử, nhưng khác nhau về cấu tạo hóa học (tức là có CTCT khác
nhau), nên có những tính chất vật lí và hóa học khác nhau, thí dụ :
Ứng với CTPT C2H6O có thể tồn tại hai chất khác nhau với các CTCT khác nhau. Ví
dụ:
Rượu etylic Đimetylete
CH3CH3
CH2OH O CH3
H3C–CH2– OH
H3C – O – CH3
Nhiệt độ sôi : 78,30C.
Nhiệt độ sôi : -23,70C.
Tan vô hạn trong nước.
Tác dụng với Na giải phóng H2
Tác dụng với axit hữu cơ tạo
este.
Không tan trong nước
Không tác dụng với Na
Không tác dụng với axit hữu cơ
XII. HIĐROCACBON
Hiđrocacbon (cacbua hiđro) là loại hợp chất hữu cơ có thành phần đơn giản nhất,
phân tử chỉ được tạo nên từ hai nguyên tố C và H.
Để biểu thị một hiđrocacbon chưa biết thuộc loại nào người ta thường dùng công
thức chung CxHy với phân tử khối : M = 12x + y với x, y là các số nguyên dương.
Dựa vào đặc điểm về liên kết trong phân tử, người ta phân các hiđrocacbon thành
nhiều loại. Sau đây là những loại chính thường gặp.
XII.1. Hiđrocacbon no mạch hở Ankan
Hiđrocacbon no mạch hở hay còn gọi là ankan là những hiđrocacbon có công thức
chung là CnH2n+2 (với n nguyên dương) và mọi liên kết C–C và C–H trong phân tử đều
là liên kết đơn. Sau đây là tên của 10 ankan đầu tiên trong dãy đồng đẳng.
CH4 : Metan ; C6H14 : Hexan
C2H6 : Etan ; C7H16 : Heptan
C3H8 : Propan ; C8H18 : Octan
C4H10 : Butan ; C9H20 : Nonan
C5H12 : Pentan ; C10H22 : Decan
Bốn chất đầu là các chất khí ở ĐKTC và điều kiện thường, các chất còn lại là các chất
lỏng. Tất cả đều không màu, không mùi, không vị, không tan trong nước.
Tất cả các ankan đều cháy trong oxi và trong không khí, phản ứng tỏa nhiệt mạnh,
tạo thành hơi nước và khí CO2 :
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O + Q
CnH2n+2 +
3n+1
2
O2 nCO2 + (n+1)H2O
Từ các PTHH trên suy ra khi các ankan cháy thì số mol nước luôn luôn lớn hơn số
mol CO2 và hiệu số của số mol nước và số mol CO2 chính bằng số mol ankan cháy.
Tính chất đặc trưng của metan và các đồng đẳng là có thể tham gia phản ứng thế với
các halogen dưới tác dụng của ánh sáng khuếch tán.
CH4 + Cl2
askt
CH3Cl + HCl
Trong điều kiện thường các ankan không làm nhạt màu hoặc mất màu nước brom,
không tác dụng với các dung dịch axit, các dung dịch kiềm, không làm mất màu dung
dịch thuốc tím (KMnO4). Tất cả các tính chất đó được gọi là tính no.
CH4 là hiđrocacbon nhẹ nhất, thường được dùng làm chất đốt trong sinh hoạt và
trong công nghiệp.
XII.2. Hiđrocacbon không no mạch hở
Có nhiều loại hiđrocacbon không no mạch hở, thường gặp là anken, ankin và
ankađien.
a) An ken
Anken hay còn gọi là olefin là những hiđrocacbon mạch hở có công thức chung là
C2H2n (n: nguyên và n2), trong phân tử có một liên kết kép (hay một nối đôi giữa hai
nguyên tử cac bon).
Anken đầu tiên và tiêu biểu cho dãy đồng đẳng là etilen (hay eten) có công thức cấu
tạo là H2C=CH2, ba chất đầu (C2H4, C3H6, C4H8) là các chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn
và điều kiện thường. Các chất tiếp theo là các chất lỏng.
Phản ứng cháy:
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
CnH2n +
O2 nCO2 + nH2O
Theo các PTHH đó khi các anken cháy thì số mol nước và số mol CO2 được tạo
thành là bằng nhau.