CHỦ ĐỀ 3. ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ

BÀI 8. HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ

(20 CÂU)

1. NHẬN BIẾT (5 câu)

Câu 1: Thế nào là hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ?

Giải:

- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của carbon, trừ một số hợp chất vô cơ như CO, CO2, muối carbonate, các cyanide, các carbide,…

- Ngành hóa học nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ được gọi là hóa học hữu cơ.

Câu 2: Hãy nêu đặc điểm chung về thành phần nguyên tố của hợp chất hữu cơ.

Giải:

Ngoài carbon, trong thành phần của các hợp chất hữu cơ thường có thêm một hoặc một vài nguyên tố khác như hydrogen, oxygen, nitrogen; ít gặp hơn là phosphorus, các nguyên tố halogen, sulfur,…

Câu 3: Hãy nên đặc điểm chung về đặc điểm cấu tạo của hợp chất hữu cơ.

Giải:

Các nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ liên kết với nhau chủ yếu bằng liên kết cộng hóa trị. Trong đó, các nguyên tử carbon có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon ở dạng mạch hở không phân nhánh, mạch hở phân nhánh hoặc mạch vòng.

Câu 4: Nêu tính chất vật lí chung của hợp chất hữu cơ.

Giải:

Đa số các hợp chất hữu cơ ít tan trong nước nhưng tan tốt trong dung môi hữu cơ. Do đó, trong công nghiệp, người ta sử dụng một lượng lớn chất hữu cơ (hexane, acetone, ethanol, chloroform,…) để hòa tan sơn, nhựa, cao su, phẩm màu,…; để tách chiết các chất từ động vật, thực vật,…

Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp (dễ bay hơi).

Câu 5: Nhóm chức là gì?

Giải:

- Nhóm chức là nguyên tử hay nhóm nguyên tử gây ra những tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ.

2. THÔNG HIỂU (5 câu)

Câu 1: Các hợp chất CH₃CHO, C₂H₅CHO, C₃H₇CHO và C₆H₁₃CHO có một số tính chất giống nhau (bị oxi hoá thành carboxylic acid, bị khử thành alcohol,...). Nhóm các nguyên tử nào có trong thành phần của những chất trên đã làm cho chúng có tính chất giống nhau?

Giải:

Nhóm chức -CHO có trong thành phần của những chất trên đã làm cho chúng có tính chất giống nhau.

Câu 2: Trong các chất dưới đây, chất nào là chất vô cơ, chất nào là chất hữu cơ?

(1) CaCO₃                                 (2) CO                   (3) CH₃COONa

(4) C₆H₅CH₃                             (5) CH₃CH₂CH₂CN

(6) CH₃CH₂SCH₃                      (7) CH₃C=CCH₂NH₂ 

Giải:

Chất vô cơ: (1), (2).

Chất hữu cơ: (3), (4), (5), (6), (7).

Câu 3. Các alcohol (ROH) có tính chất hóa học chung là phản ứng với sodium giải phóng hydrogen. Hãy viết phương trình phản ứng chung.

Giải:

2ROH + 2NaOH → 2RONa + H₂

Câu 4. Hãy nêu các nhóm chức của một số hợp chất hữu cơ?

Giải:

Câu 5: Nêu cách xác định nhóm chức bằng phổ hồng ngoại (phổ IR)

Giải:

Mỗi liên kết trong phân tử hợp chất hữu cơ có khả năng hấp thụ một vài bức xạ hồng ngoại đặc trưng cho liên kết đó. Phổ hồng ngoại thể hiện các hấp thụ bức xạ điện từ trong vùng hồng ngoại của các liên kết trong phân tử dưới dạng các tín hiệu (hoặc peak) của cực đại hấp thụ (hay cực tiểu truyền qua). Trên phổ hồng ngoại, trục tung biểu diễn độ truyền qua (hoặc độ hấp thụ) (theo %), trục hoành biểu diễn số sóng (cm^-1) của các bức xạ trong vùng hồng ngoại. Dựa vào cực đại hấp thụ (hoặc cực tiểu truyền qua) có thể dự đoán được sự có mặt của các nhóm chức trong hợp chất nghiên cứu.

3. VẬN DỤNG (6 câu)

Câu 1. Ethanol (C₂H₅-OH) có nhóm chức là gì?

Giải:

Nhóm chức chính của ethanol là nhóm hydroxyl (OH) - một nhóm chức có chứa nguyên tử oxygen và hydrogen.

Câu 2. Acetaldehyde (CH₃CHO) có nhóm chức là gì?

Giải:

Nhóm chức chính của acetaldehyde là nhóm aldehyde (-CHO) - một nhóm chức có chứa nguyên tử carbon liên kết với một nguyên tử hydrogen và một nguyên tử oxygen.

Câu 3. Cho phản ứng đốt cháy 1 mol ethanol (C₂H₆O)

C₂H₆O(l) + 3O₂(g) → 2CO₂(g) + 3H₂O(g)                ΔrH298 = -1300 kJ

Phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt hay toả nhiệt? Dự đoán về mặt năng lượng, phản ứng trên xảy ra thuận lợi hay không.

Giải:

ΔrH₂₉₈ < 0 => Phản ứng tỏa nhiệt, thuận lợi về mặt năng lượng.

Câu 4. Viết công thức cấu trúc phân tử của một dẫn xuất hydrocarbon?

Giải:

C₃H₇Br có cấu trúc phân tử là: CH₃-CH₂-CH₂-Br

Câu 5. Acetic acid (CH₃COOH) có nhóm chức là gì?

Giải:

Nhóm chức chính của acetic acid là nhóm carboxyl (-COOH) - một nhóm chức có chứa một nguyên tử carbon liên kết với một nguyên tử hydrogen và hai nguyên tử oxygen

Câu 6. Cho các hợp chất: C₃H₆ (1), C₇H₆O₂ (2), CCl₄ (3), C₁₈H₃₈ (4), C₆H₅N (5) và C₄H₄S (6). Trong các hợp chất trên, hợp chất nào là hydrocarbon, hợp chất nào là dẫn xuất hydrocarbon?

Giải:

Hydrocarbon: (1), (4).

Dẫn xuất hydrocarbon: (2), (3), (5), (6).

4. VẬN DỤNG CAO (4 câu)

Câu 1. Dựa vào độ âm điện của các nguyên tố C, H, O, N, P, giải thích vì sao liên kết giữa nguyên tử của các nguyên tố này với nhau lại là liên kết cộng hoá trị.

Giải:

=> Hiệu độ âm điện giữa O và P là lớn nhất Δχ = 3,44 - 2,19 = 1,25 < 1,7

=> Liên kết giữa nguyên tử của các nguyên tố C, H, O, N, P với nhau lại là liên kết cộng hoá trị.

Câu 2. Trong cây mía có saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁); trong thạch cao có calcium sulfate (CaSO₄); trong gỗ có celullose ((C₆H₁₀O₅)_n); trong thuỷ tinh có silicon dioxide (SiO₂); trong thành phần của nhiều loại thuốc kháng viêm, giảm đau có aspirin (hay acetylsalicylic acid, C₉H₈O₄); trong thành phần của khí đốt (gas) có propane (C₃H₈). Trong số các chất trên, chất nào là chất hữu cơ, chất nào là chất vô cơ? Cho biết một số ứng dụng của chất hữu cơ trong đời sống.

Giải:

• Chất hữu cơ: saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁); celullose ((C₆H₁₀O₅)n); aspirin (hay acetylsalicylic acid, C₉H₈O₄); propane (C₃H₈).
• Chất vô cơ: calcium sulfate (CaSO₄); silicon dioxide (SiO₂).

Ứng dụng:

• Khí C1 - C4 được hóa lỏng cho vào bình gas hoặc các đường dẫn khí để đun nấu hoặc sưởi ấm.
• Cung cấp nhiệt cho hệ thống sưởi ấm và các nhà máy.
• Là nhiên liệu quan trọng cho hầu hết các phương tiện giao thông.
• Làm dung môi cho hợp chất hữu cơ.
• Ứng dụng trong y học và mỹ phẩm.
• Alkane rắn (parafin) dùng làm nến.

Câu 3. Người ta thường dùng chất gì để loại bỏ vết sơn móng tay hay vết mực bút bi dây trên áo? Chất đó là chất vô cơ hay chất hữu cơ? Có thể dùng nước để rửa các vết màu này không? Vì sao?

Giải:

Người ta thường dùng các chất hữu cơ (hexane, acetone, ethalnol, chloroform,...) để loại bỏ vết sơn móng tay hay vết mực bút bi dây trên áo. Không thể dùng nước để rửa các vết màu này, vì chúng không tan nước mà chỉ tan trong dung môi hữu cơ.

Câu 4: Cho các chất H₂O, LiF, C₂H₆ và các giá trị nhiệt độ sôi –88,5 °C, 100 °C và 1676 °C. Hãy cho biết nhiệt độ sôi của mỗi chất và giải thích sự khác nhau đó.

Giải:

Các hợp chất hữu cơ thường nhiệt độ sôi thấp => C₂H₆ có nhiệt độ sôi thấp.

Liên kết LiF là liên kết ion => LiF có nhiệt độ sôi cao.