I. Khái niệm về hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ:
1. Khái niệm:
– Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối cacbonat, xianua và cacbua…)
– Hoá học hữu cơ là ngành Hoá học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ.
VD: CH4, C2H5OH, H2N-CH2-COOH,… là các chất hữu cơ.
2. Đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ:
a. Đặc điểm cấu tạo:
– Thành phần hợp chất hữu cơ bắt buộc phải chứa C. Các nguyên tử C liên kết với nhau và đồng thời liên kết với O, H, N, halogen,…
– Liên kết hóa học chủ yếu trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị.
b. Tính chất vật lý:
– Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp.
– Phần lớn không tan trong nước, nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
c. Tính chất hóa học:
– Các hợp chất hữu cơ thường kém bền với nhiệt và dễ cháy.
– Phản ứng hóa học của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm và theo nhiều hướng khác nhau, nên tạo ra hỗn hợp nhiều sản phẩm.
II. Phân loại và gọi tên các hợp chất hữu cơ:
1. Phân loại:
a. Dựa vào thành phần các nguyên tố:
Hợp chất hữu cơ thường chia thành hai loại:
– Hiđrocacbon: Là những hợp chất hữu cơ trong phân tử chỉ chứa hai nguyên tố C, H.
Hiđrocacbon lại được chia thành các loại:
+ Hiđrocacbon no (CH4, C2H6…)
+ Hiđrocacbon không no (C2H4, C2H2…)
+ Hiđrocacbon thơm (C6H6, C7H8…)
– Dẫn xuất của hiđrocacbon: Là những hợp chất hữu cơ mà trong phân tử ngoài các nguyên tố C, H thì còn có những nguyên tố khác như O, N, Cl, S.…
Dẫn xuất của hidđrocacbon có thể là dẫn xuất halogen (CH3Cl, C6H5Br,…); ancol (CH3OH, C2H5OH,…); anđehit (HCHO, CH3CHO…),…
b. Theo mạch cacbon:
Hợp chất hữu cơ có thể có 3 loại mạch C
– Mạch C phân nhánh
– Mạch C không phân nhánh
– Mạch vòng
2. Nhóm chức
Nhóm chức là những nhóm nguyên tử (-OH, -CHO, -COOH, -NH2…) gây ra phản ứng đặc trưng của phân tử hợp chất hữu cơ.
VD: – Các chất có chứa nhóm chức ancol (OH) tác dụng được với Na.
2CH3-OH + 2Na → 2CH3-ONa + H2↑
– Các chất có nhóm chức andehit (CHO) làm mất màu dung dịch brom.
CH3-CH=O + Br2 + H2O → CH3-COOH + 2HBr
3. Danh pháp hữu cơ:
a. Tên thông thường:
Tên thông thường của hợp chất hữu cơ thường hay được đặt theo nguồn gốc tìm ra chúng, đôi khi có thể có phần đuôi để chỉ rõ hợp chất thuộc loại nào.
Ví dụ : HCOOH : axit fomic ; CH3COOH : axit axetic ; C10H20O : mentol
(formica : Kiến) (acetus : Giấm) (mentha piperita : Bạc hà)
b.Tên hệ thống theo danh pháp IUPAC
– Tên gốc – chức:
Tên phần gốc || Tên phần định chức
VD: CH3CH2 – Cl : etyl clorua
CH3CH2 -O-COCH3 : etyl axetat
CH3 CH2 – O – CH3 : etyl metyl ete
– Tên thay thế:
Tên phần thế || Tên mạch cacbon chính || Tên phần định chức
VD: CH4 : Metan CH3Cl : Clometan
C2H6 : Etan C2H5Cl : Cloetan
Tên thay thế được viết liền (không viết cách như tên gốc – chức), có thể được phân làm ba phần như sau:
| H3C-CH3 | (et + an) | etan |
| H3C-CH2Cl | (clo + et + an) | cloetan |
| H2C=CH2 | (et + en) | eten |
| HC≡CH | (et + in) | etin |
| CH2=CH-CH2-CH3 | but-1-en | but-1-en |
| CH3-CH=CH-CH3 | but-2-en | but-2-en |
Để gọi tên hợp chất hữu cơ, cần thuộc tên các số đếm và tên mạch cacbon
|
Số đếm |
Mạch cacbon chính |
||
|
1 mono 2 đi 3 tri 4 tetra |
C C-C C-C-C C-C-C-C |
met et prop but |
Không xuất phát từ số đếm |
|
5 penta 6 hexa 7 hepta 8 octa 9 nona 10 đeca |
C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C-C-C-C C-C-C-C-C-C-C-C-C-C |
pent
hex hept oct non đec |
Xuất phát từ số đếm |
III. Sơ lược về phân tích nguyên tố:
1. Phân tích định tính:
a. Mục đích: Xác định các nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ.
b. Nguyên tắc: Phân hủy hợp chất hữu cơ thành các chất vơ cơ đơn giản, rồi nhận biết bằng phản ứng đặc trưng.
c. Phương pháp tiến hành:
* Xác định C, H:
C chuyển thành CO2: làm đục nước vôi trong
H chuyển thành H2O: làm xanh CuSO4 khan
* Xác định nitơ: Chuyển N thành NH3 → quì ẩm hóa xanh→ có N
2. Phân tích định lượng:
a. Mục đích: Xác định % khối lượng các nguyên tố trong phân tử HCHC.
b. Nguyên tắc: Cân 1 lượng chính xác hợp chất hữu cơ (a gam), sau đó chuyển thành hợp chất vô cơ, rồi định lượng chúng bằng phương pháp khối lượng hoặc thể tích.
* Lưu ý: Đốt cháy chất hữu cơ thường sinh ra CO2, H2O
– Dẫn sản phẩm cháy qua H2SO4 đặc: H2O bị giữ lại.
– Dẫn sản phẩm cháy qua dung dịch kiềm (NaOH, Ca(OH)2,…): cả H2O và CO2 bị giữ lại.
c. Biểu thức tính:
*
*
*
* mO = a – (mC + mH + mN +…) ⇒ %O=100% – (%C +%H +%N +…)