CHƯƠNG 3. ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ

BÀI 13: CẤU TẠO HÓA HỌC HỢP CHẤT HỮU CƠ

(17 câu)

1. NHẬN BIẾT (5 câu)

Câu 1: Nêu thuyết cấu tạo hóa học.

Trả lời:

Thuyết cấu tạo hóa học:

- Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó sẽ tạo ra chất khác.

- Trong phân tử chất hữu cơ, carbon có hóa trị IV. Các nguyên tử carbon không những liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon (mạch hở không phân nhánh, mạch hở phân nhánh hoặc mạch vòng).

- Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần của phân tử (bản chất và số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hóa học. Các nguyên tử trong phân tử có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau.

Câu 2: Thế nào là công thức cấu tạo hóa học? Lấy ví dụ minh họa

Trả lời:

- Công thức biểu diễn cách liên kết và thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử được gọi là công thức cấu tạo.

Ví dụ: Ứng với công thức phân tử C₃H₆O có bốn công thức cấu tạo mạch hở như sau:

CH₃-CH₂-CHO (propanal)

 (acetone)

 (allyl alcohol)

 (methyl vinyl ether)

Câu 3: Nêu cách biểu diễn cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ.

Trả lời:

Câu 4: Đồng phân là gì? Có các loại đồng phân cấu tạo nào? Lấy vi dụ minh họa

Trả lời

 Những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau.

 Ứng với một công thức phân tử có thể có các đồng phân cấu tạo về mạch carbon, loại nhóm chức, vị trí nhóm chức.

Ví dụ:

Câu 5: Đồng đẳng là gì? Lấy ví dụ minh họa.   

Trả lời:

 Các chất hữu cơ có tính chất hóa học tương tự nhau và thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ được gọi là các cất đồng đẳng của nhau, chúng hợp thành một dãy đồng đẳng.

 Ví dụ:

2. THÔNG HIỂU (7 câu)

Câu 1: Viết các công thức cấu tạo ứng với hợp chất có công thức phân tử C₅H₁₂

Trả lời:

Câu 2: Viết công thức cấu tạo có thể có của chất có công thức phân tử C₄H₁₀

Trả lời:

CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃

Câu 3: Viết các công thức cấu tạo ứng với hợp chất có công thức phân tử C₂H₆O

Trả lời:

CH₃ – CH₂ – OH

CH₃ – O – CH₃

Câu 4: Hãy cho biết có loại mạch carbon nào trong công thức cấu tạo của các chất sau đây

1. a)
2. b) CH₃ – CH₂ – CH₃
3. c)

Trả lời:

1. a) mạch vòng
2. b) mạch hở không phân nhánh
3. c) mạch hở phân nhánh

Câu 5: Viết các đồng phân ancol và ete của C₃H₈O.

Trả lời:

+ Ancol C₃H₈O có 2 đồng phân ancol:

CH₃ – CH₂ – CH₂ – OH

+ Ete C₃H₈O có 1 đồng phân ete: C₂H₅OCH₃

Câu 6: Viết các đồng phân aldehyde và keton của C₄H₈O.

Trả lời:

- Đồng phân aldehyde của C₄H₈O:

C₃H₇-CHO

CH₃-CH₂-CH₂-CHO

CH₃-CHCHO-CH₃

- Đồng phần ketone của C₄H₈O:

CH₃-CO-C₂H₅

C₂H₅-C-CH₃

Câu 7: Trong số các chất dưới đây, những chất nào là đồng đẳng của nhau?

Trả lời:

Các chất đồng đẳng: (1) và (3); (1) và (5); (6) và (7); (7) và (9)

3. VẬN DỤNG (3 câu)

Câu 1: Hợp chất nào sau đây có đồng phân hình học?

CH₃CH=CHCH₃ (A); CH₃CH₂CH₂CH₃ (B); CH₃CH=CHCH₂CH₃ (C)

Dùng công thức thích hợp biểu diễn cấu trúc của các đồng phân hình học đó

Trả lời:

+ A có đồng phần hình học

 cis                                trans

+ C có đồng phân hình học

   cis                    trans

Câu 2: Cho các chất sau: methane (CH₄), benzene (C₆H₆), ethanol (C₂H₆O), acetic acid (C₂H₄O₂). Viết công thức tổng quát dãy đồng đẳng của mỗi chất. Nêu cách viết qua một số thí dụ minh họa.

Trả lời:

* CH₄:

+ Bước 1: Viết công thức phân tử của một vài chất kế tiếp đã cho bằng cách thêm một hoặc nhiều nhóm CH₂, thí dụ CH₄ hay H₂CH₂, CH₄CH₂ hay C₂H₆, CH₄CH₂CH₂ hay C₃H₈, CH₄CH₂CH₂CH₂ hay C₄H₁₀,...

+ Bước 2: Tìm quy luật biến đổi số nguyên tử C hay H trong dãy chất: ở đây là H₂(CH₂)_n. Vậy dãy đồng đẳng của methane có dạng C_nH_2n+2

* Tương tự, tìm quy luật biến thiên có số nguyên tử C, H trong dãy đồng đẳng của ancol etylic

C₂H₆O, C₂H₆CH₂O hay C₃H₈O; C₂H₆CH₂CH₂O hay C₄H₈O; C₂H₆CH₂CH₂CH₂O hay C₅H₁₂O;... Ta thấy phân tử C, H có quy luật giống trong dãy đồng đẳng của methane, vậy dãy đồng đẳng của ancol etylic có dạng C_nH_2n+2O; dãy đồng đẳng của benzene C_nH_2n-6; của acetic acid C_nH_2nO₂

Câu 3: Khi đốt cháy 1,50 g của mỗi chất A hoặc B hoặc D đều thu được sản phẩm gồm 0,90g nước và 2,20g khí cacbonic. Ba chất trên có phải là đồng phân của nhau hay không? Cho ví dụ

Trả lời:

Vì các chất có cùng số mol C (cùng khối lượng CO₂), cùng số mol H (cùng khối lượng nước) và cùng số mol oxi trong cùng một lượng mỗi chất có nghĩa là ba chất có công thức đơn giản nhất giống nhau. Nếu ba chất có cùng phân tử khối nữa thì chúng mới là đông phân của nhau.

Ví dụ: Ba chất acetic acid C₂H₄O₂, glucose C₆H₁₂O₆ và formaldehyde không phải là đồng phân của nhau mặc dù đều có công thức đơn giản nhất là CH₂O; khi đốt 30 g mỗi chất đều sinh ra 1 mol CO₂ và 1 mol nước.

4. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Cho các công thức cấu tạo sau

   (A)

 (B)

 (C)

 (D)

 (E)

   (F)

Trả lời:

Các công thức A, B, D và F biểu thị cùng một chất

Các công thức C và E biểu thị cùng một chất

Câu 2: Cho các chất có công thức cấu tạo sau

CH₃CH₂CH₂COOH (A)

(B)

 (C)

CH₃CH₂CH₂COOCH₃ (D)

CH₃CH₂COOCH₃ (E)

(G)

Những chất nào là đồng đẳng của nhau? Những chất nào là đồng phân của nhau?

Trả lời:

Những chất là đồng đẳng của nhau: A, B; A, C; D và E.

Những chất là đồng phân của nhau: A và E; B, C, D và G