Bài 1: Các khái niệm cơ bản về hóa học hữu cơ, lập công thức phân tử của các hợp chất hữu cơ

- Khái niệm cơ bản, đặc điểm của HCHC, phân tích định tính và định lượng trong HHHC, các bước cơ bản để thiết lập CTPT, một số cách tính khối lượng phân tử.

- Nắm vững các bước để thiết lập CTPT.

Hôm nay các em sẽ đi vào bài đầu tiên của phần hóa học hữu cơ. Trước khi đi vào hóa học hữu cơ thầy nói qua chương đầu tiên hết là các khái niệm cơ bản, các kiến thức cơ bản của hóa hữu cơ. 

A. Khái niệm chung:

1. Hợp chất hữu cơ:

• Hợp chất hữu cơ: là những hợp chất của cacbon với các nguyên tố khác trừ: CO, CO₂, các muối Xyanua (CN), cacbonat…
• Đặc điểm của hợp chất hữu cơ:

+ Cấu tạo: Phải có nguyên tố C ngoài ra có thể có H, O, S, Cl..

+ Tính chất vật lý: rất ít tan trong H₂O, chủ yếu tan trong dung môi hữu cơ.

+ Tính chất hóa học: Phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm, không theo một hướng nhất định.

2. Phương pháp:

+ Chưng cất: tách các chất lỏng tan vào nhau dựa vào nhiệt độ sôi.

+ Chiết: tách các chất lỏng không tan vào nhau.

+ Kết tinh: tách các hợp chất hữu cơ dưới dạng rắn.

B. Phân loại:

+ Hydrocacbon: C_xH_y.

+ Dẫn xuất của hydrocacbon: ngoài mạch hydrocacbon còn có các nhóm chất gắn vào trong như ancol, ete, axit, halogen.

C. Phân tích hợp chất hữu cơ:

+ Phân tích định tính:

\(C \rightarrow CO_{2}\xrightarrow[]{Ca(OH)_{2}}CaCO_{3}\downarrow\) (trắng)

\(H \xrightarrow[]{+O_{2}} H_{2}O\xrightarrow[]{CuSO_{4} \ (khan)}\underset{(xanh)}{CuSO_{4}.5H_{2}O}\)

\(N\xrightarrow[]{H_{2}SO_{4} \ dac, \ t^0}(NH_{4})_{2}SO_{4}\)

+ Dùng dung dịch NaOH:

\(NH_{4}^++OH^-\rightarrow \underset{(khai)}{ \ NH_{3}\uparrow}+ H_{2}O\)

D. Tìm công thức phân tử:

+ Công thức tổng quát: A C_xH_yO_zN_t

+ Công thức đơn giản: cho ta biết tỉ lệ các nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ.

Ví dụ:

A: CH₂O.

- Ta lập tỉ lệ:

n_C : n_H : n_O = 0,4 : 0,8 : 0,2

                          = 2 : 4 : 1

⇒ CTĐG A: C₂H₄O

\(\begin{matrix} \dfrac{ \%m_{C}}{12}:\dfrac{\%m_{H}}{1}:\dfrac{\%m_{O}}{16}\\ \\ = 0,2:0,4:0,2\\ \\ = \ 1 \ : \ 2 \ : \ 1 \ \ \ \end{matrix}\)

⇒ CTĐG A: CH₂O

+ Công thức phân tử:

A: CTĐG CH₂O

⇒ CTPT: C_nH_2nO_n

• Các khái niệm cơ bản:

+ Tỉ khối hơi của A so với B

\(d\tfrac{A}{B}=\frac{M_{A}}{M_{B}}\)

A có tỉ khối hơi so với H₂ là 30

\(\Rightarrow \frac{M_{A}}{M_{B}}=30\Rightarrow M_{A}=60\)

+ Hóa hơi: tìm số mol của chất hữu cơ:

Ví dụ 1: Hóa hơi 5g chất hữu cơ A người ta thu được V bằng V của 1,6g O₂ (đkc).

\(\\ \Rightarrow n_{5g \ A}=n.1,6g O_{2}=\frac{1,6}{32}=0,05 \ mol \\ M_{A}=\frac{m}{n}=\frac{5}{0,05}=100\)

Ví dụ 2:

A C_xH_yO_z (a mol) M_A

B C_x’H_y’O_z’ (b mol) M_B

\(\\ \overline{M}_{(A,B)}=\frac{M_{A}.a+M_{B}.b}{a+b} \\ \\ \overline{C}_{\overline{x}}= \frac{x.a+x'.b}{a+b}\)

+ Trong hợp chất hữu cơ chứa 2 nguyên tố: C và H hoặc C, H, O thì:

Số nguyên tử H luôn luôn chẵn

                                H ≤ 2.C + 2
Ví dụ: A CTPT C₃H₇ (H lẻ : loại)
                       C₃H₁₀ (H > 8: loại)