Trình bày nội dung của thuyết cấu tạo hóa học
|
You're Reading a Free Preview Với giải bài 1 trang 101 sgk Hóa học lớp 11 được biên soạn lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh biết cách làm bài tập môn Hóa 11. Mời các bạn đón xem:
Giải Hóa 11 Bài 22: Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ Video Giải Bài 1 trang 101 Hóa học lớp 11 Bài 1 trang 101 Hóa học lớp 11: Phát biểu nội dung cơ bản của thuyết cấu tạo hoá học. Lời giải: - Trong phân tử hợp 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 gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác. - Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị bốn. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kế với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon (mạch vòng, mạch không vòng, mạch nhánh, mạch không nhánh). - Tính chất của các chát phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hó học (thứ tự liên kết các nguyên tử). Xem thêm lời giải bài tập Hóa học lớp 11 hay, chi tiết khác: Bài 2 trang 101 Hóa 11: So sánh ý nghĩa của công thức phân tử và công thức cấu tạo... Bài 3 trang 101 Hóa 11: Thế nào là liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba... Bài 4 trang 101 Hóa 11: Chất nào sau đây trong phân tử chỉ có liên kết đơn CH4... Bài 5 trang 101 Hóa 11: Những chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau, đồng phân của nhau... Bài 6 trang 102 Hóa 11: Viết công thức cấu tạo có thể có của các chất có công thức phân tử như sau: C2H6O, C3H6O... Bài 7 trang 102 Hóa 11: Những công thức cấu tạo nào dưới đây biểu thị cùng một chất... Bài 8 trang 102 Hóa 11: Khi cho 5,30 gam hỗn hợp gồm etanol C2H5OH và propan-1-ol CH3CH2CH2OH...
Bài 1 trang 101 SGK Hóa 11
Bài 1 (trang 101 SGK Hóa 11) Phát biểu nội dung cơ bản của thuyết cấu tạo hoá học. Lời giải: - Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo 1 thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác. - Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon (mạch vòng, mạch không vòng, mạch nhánh, mạch không nhánh). - Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hó học (thứ tự liên kết các nguyên tử). Xem toàn bộ Giải Hóa 11: Bài 22. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ
I.2 – CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHUYÊN NGÀNHI.2.1 THUYẾT CẤU TẠO HÓA HỌC : Nội dung :1. 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 gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự sẽ đó tạo nênchất mới. 2. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị IV. Những nguyên tử cacbon có thể kếthợp khơng những với những nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn kết hợp trực tiếp với nhau thành những mạch cacbon khác nhau mạch khơng nhánh, có nhánh, mạch vòng.3. Tính chất của các hợp chất phụ thuộc vào thành phần phân tử bản chất và số lượng các nguyên tử và cấu tạo hóa học thứ tự liên kết các nguyên tử1.Đồng đẳng :- Đồng đẳng là hiện tượng các chất có cấu tạo và tính chất tương tự nhau, nhưng về thành phần phân tử khác nhau một hay nhiều nhóm CH2. Những chất đó được gọi là những chất đồng đẳng với nhau, chúng hợp thành một dãy đồng đẳng.2.Đồng phân :- Đồng phân là hiện tượng các chất có cùng CTPT, nhưng có cấu tạo khác nhau nên có tính chất hóa học khác nhau. Các chất đó được gọi là những chất đồng phân.I.2.3 CÁC LOẠI CÔNG THỨC HÓA HỮU CƠ Việc nắm vững ý nghĩa của mỗi loại cơng thức hóa hữu cơ có vai trò rất quan trọng.Điều này cho phép nhanh chóng định hướng phương pháp giải bài toán lập CTPT, dạng toán cơ bản và phổ biến nhất của bài tập hữu cơ. Các bài tốn lập CTPT chất hữu cơ nhìn chungchỉ có 2 dạng : - Dạng 1 : Lập CTPT của một chất- Dạng 2 : Lập CTPT của nhiều chất. Với kiểu 1, có nhiều phương pháp khác nhau để giải như : tìm qua CTĐG, tìm trực tiếpCTPT…Kiểu 2 chủ yếu dùng phương pháp trị số trung bình xem phần trị số trung bình. Nhưng dù dùng phương pháp nào chăng nữa thì cơng việc đầu tiên là đặt cơng thức tổng qtcủa chất đó, hoặc cơng thức tương đương cho hỗn hợp một cách thích hợp nhất ,việc đặt công thức đúng đã chiếm 50 yếu tố thành công.1.Công thức thực nghiệm : cho biết thành phần định tính, tỉ lệ về số lượng các nguyên tửtrong phân tử. Ví dụ : CH2Onn ≥1, nguyên dương nhưng chưa xác địnhSVTH : Phan Thị Thùy 122.Công thức đơn giản : có ý nghĩa như cơng thức thực nghiệm nhưng giá trị n = 13.Công thức phân tử : cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử, tứclà cho biết giá trị n4.Công thức cấu tạo : ngoài việc cho biết số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trongphân tử còn cho biết trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. •Có nhiều loại CTCT khác nhau, chẳng hạn CTCT đầy đủ, CTCT vắn tắt, CTCT bán khai triển…Nguyên tắc chung để viết CTCT bán khai triển là có thể bớt các liên kết đơn giữacác nguyên tử các nguyên tố, các liên kết bội trong nhóm chức nếu thấy khơng cần thiết nhưng nhất thiết không được bỏ liên kết bội giữa các C-C.• Các loại cơng thức CTTN, CTĐG, CTPT trùng hau khi giá trị n = 1.• Cơng thức tổng quát : cho biết thành phần định tính chất được cấu tạo nên từ nhữngnguyên tố nào, đối với CTTQ của một dãy đồng đẳng cụ thể thì còn cho biết thêm tỉ lệ nguyên tử tối giản hoặc mối liên hệ giữa các thành phần cấu tạo đó.Ví dụ : CTTQ của hydrocacbon là CxHyhoặc CnH2n+2-2knhưng với hydrocacbon cụ thể là ankan thì CTTQ là : CnH2n+2, anken là : CnH2n,… I.2.4 TĨM TẮT HĨA TÍNH CÁC HYDROCACBON•ANKAN :-Hydrocacbon no, mạch hở, trong phân tử chỉ có liên kết đơn giữa C-C và C-H-CTTQ : CnH2n +2, n≥1, nguna Tính chất hố học :1. Phản ứng oxihóa : + Phản ứng oxy hóa hồn tồn :CnH2n +2+ 3n +12 O2→ C ton CO2+ n+1H2O Nếu thiếu oxi :CnH2n +2+ n +12 O2→ C ton C + n+1H2O + Phản ứng oxy hóa khơng hồn tồn : nếu có xúc tác thì ankan sẽ bị oxi hóa tạo nhiều sảnphẩm : andehyt, axit CH4+ O2 →C OVo300 ,5 2HCHO + H2O andehyt fomicn-C4H10+ 52 O2→ 2CH3COOH + H2O 2. Phản ứng phân hủy+ Bởi nhiệt : CnH2n +2 →Co1000n C + n+1H2↑ + Bởi Clo :CnH2n +2+ n +1Cl2 →, cuctimás ton C + 2n+1HCl 3. Phản ứng thế với các halogen :CnH2n +2+ mX2 →kt ,ástoCnH2n+2-mXm+ mHX↑ 4. Phản ứng đềhidro hóa tách hydro : tạo sản phẩm có thể có một hay nhiều nối đơihoặc khép vòng. CnH2n +2 → C NiFeo600 ,,CnH2n+ H2↑ n≥2SVTH : Phan Thị Thùy 13Ví dụ : CH3─CH3 →C txto,CH2═CH2+ H2↑ n-hexan →C txto,xiclohexan + H2C6H14C6H125. Phản ứng cracking bẽ gãy mạch cacbon CnH2n +2 → crackingCmH2m+ CxH2x+2Điều kiện : n ≥3, m ≥2, nguyên x≥ 1n=m+x Tổng quát :Ankan ≥3C →ot xt,Ankan + anken C3H8 →ot xt,CH4+ C2H4• XICLOANKAN- Là hydrocacbon no, mạch vòng, trong phân tử chỉ tồn tại liên kết đơn. - CTTQ : CnH2n, n≥3 nguyên Xicloankan có đầy đủ tính chất của một hydrocacbon no vòng C5trở lên , ngồi ra còn có tính chất của vòng:các vòng nhỏ có sức căng lơn, kém bền, dễ tham gia phản ứng cộng mởvòng vòng C3, C4:CH2CH2CH2Br Br+ Br2• ANKEN :- Là những hydrocacbon mạch hở có một nối đơi trong phân tử - CTTQ : CnH2n,n ≥2, nguyên1.Phản ứng cộng CnH2n+ H2 →ot xt,CnH2n+2CnH2n+ Br2 →ot xt,CnH2nBr2CnH2n+ HA →ot xt,CnH2n+1A với HA là các axit như HCl, HBr, H2SO4CnH2n+ H2O →ot xt,CnH2n +1OH - Phản ứng cộng của anken tuân thủ quy tắc Maccopnhicop : nguyên tử H hay phần mangđiện tích dương cộng vào nguyên tử Cacbon có nhiều H hơn, còn phần âm của tác nhân nguyên tử Xgắn vào C của nối đôi mang điện dương C ít H hơn.2.Phản ứng oxihóa :+ oxihóa hồn toàn : CnH2n+ 3n2 O2→ nCO2+ nH2O + oxi hóa khơng hồn tồn bởi ddKMnO4: CnH2n+ [O] + H2O →4ddKMnOCnH2nOH2CH2═CH2+ [O] + H2O →4ddKMnOHO–CH2–CH2– OHSVTH : Phan Thị Thùy 143. Phản ứng trùng hợp CH2═CH2 →P ,t xt,o[─ CH2─CH2─]nPoly etilen nhựa PECH3CH=CH2xt,to,p CH CH2CH3n nPolypropylennhựa PPTổng qt :nRCH CHR CHR CHR xt,to,P n•ANKADIEN :- Là hydrocacbon khơng no, mạch hở, trong phân tử có 2 nối đơi C=C.-CTTQ : CnH2n-2, n≥2 nguyên1.Phản ứng cộng :CH2=CH CH=CH2+ Br21:1 coäng 1,2 CH2=CH CHBr CH2Br coäng 1,4 CH2CH=CH CH2Br Br1CH2═CH ─CH═CH2+ 2Br2→ BrCH2─CHBr ─CHBr ─CH2Brcoäng 1,4 CH2=CH CHCl CH3coäng 1,2 1:1CH2=CH CH=CH2+ HCl CH2=CH CH2CH2Cl spcspp CH3CH=CH CH2Cl sp duy nhaát 2.Phản ứng trùng hợp :nCH2═CH ─CH═CH2 →P C,t Na,o[─CH2─CH═CH─CH2─]nnCH2═C ─CH═CH2 → xt P,, thop, trùngo[─CH2─C═CH─CH2─]n│ │ CH3CH33.Phản ứng oxi hóa :+ Oxi hóa hồn tồn : CnH2n-2+3n-12O2→ C tonCO2+ n-1H2O + Oxi hóa khơng hoàn toàn :3CH2═CH ─CH═CH2+ 4KMnO4+ 8H2O → CH2OH─CHOH─CHOH─CH2OH + 4MnO2+ 4KOH •ANKIN- Là những hydrocacbon khơng no, mạch hở có một nối ba trong phân tửSVTH : Phan Thị Thùy 15- CTPTTQ : CnH2n-2, n≥2 , nguyên1.Phản ứng cộng :CnH2n-2+ H2 →COt Pd,CnH2nCnH2n-2+ 2H2 →COt Ni,CnH2n+2CnH2n-2+ X2→ CnH2nX2 →+2XCnH2nX4Với X : halogen HC≡CH + X2→ XHC=CHX →+2XX2HC-CHX2CnH2n-2+ HA →C toXt,CnH2n-1A Với HA : các axit như : HCl, HCN, H2SO4… HC≡CH + H2O → C HgSOO80 ,4CH3CHOLưu ý : trong phản ứng cộng giữa ankin bất đối và tác nhân bất đối, sản phẩm chính được xác định theo quy tắc Maccopnhicop.2.Phản ứng oxi hóa :CnH2n-2+3n-12O2→ C tonCO2+ n-1H2O 3C2H2+ 8KMnO4 →−OH3K2C2O4+8MnO2+ 2KOH + 2H2O C2H2+ 2KMnO4+ 3H2SO4→ 2CO2+ 2MnSO4+ K2SO4+ 4 H2O 5CH3─C≡CH +8KMnO4+ 12H2SO4→ 5CH3COOH + 5CO2+ 8MnSO4+ 4K2SO4+ 12H2O Hiện tượng màu tím dung dịch nhạt dần hoặc mất hẳn 3. Phản ứng trùng hợp2HC≡CH →C ClNH CuClo100 ,4CH2═CH ─C≡CH Trùng hợp Vinylaxetyl hay vinylaxetilen3HC≡CH →Co600 hoat tinh,CC6H6benzen Tam hợp nHC≡CH →C Cuo280 ,─CH═CH─ Cupren4.Phản ứng bởi kim loại của Ankin-1 :H─C≡C─H + 2AgNO3+ 2NH3→ Ag─C≡C─Ag↓ + 2NH4NO3R─C≡C─H + AgNO3+ NH3→ R─C≡C─Ag↓ + NH4NO3Viết tắt : H─C≡C─H + Ag2O → 3 3NH ddAgNOAg─C≡C─Ag↓ + H2O 2R─C≡C─H + Ag2O → 3 3NH ddAgNO2R─C≡C─Ag↓ + H2O ⇒Trong dãy đồng đẳng ankin, chỉ có axetilen có thể thế hai lần với ion kim loại HC≡CH + 2Na→ NaC≡CNa + H2↑•HYDROCACBON TH ƠM :Aren hay hydrocacbon thơm là loại hydrocacbon được đặc trưng trong phân tử bởi sự có mặt một hay nhiều vòng benzen1. Phản ứng thế Với Halogen :H Br2Br+ Fe+ HBrSVTH : Phan Thị Thùy 16Brombenzen Với axit nitric xúc tác H2SO4đ, toC phản ứng nitro hóaHHO NO2H2SO4NO2+ d, toC+ H2O NitrobenzenNO2HO NO2H2SO4NO2NO2+ d, toC+ H2O du1,3-dinitrobenzen Với axit H2SO4đ, bão hòa SO3phản ứng sunfo hóaH HOSO3H SO3H SO3++ H2O axit benzensunfonicĐồng đẳng của benzen cũng cho phản ứng thế ở C mạch nhánh với Halogen trong điều kiện chiếu sáng :CH3Br2CH2Br ++ HBr asktBrombenzyl2. Phản ứng cộng :+ 3 H2Ni,tOC xiclohexanCl ClCl ClClClashexacloxiclohenxan + 3 Cl2C6H6Cl66663. Phản ứng oxi hóa : CnH2n-6+ 3n-32O2→ nCO2+ n-3H2O C6H5─CH3+ 2KMnO4→ C toC6H5─COOK + 2MnO2↓ + KOH +H2O Toluen KalibenzoatBenzen bền, khơng bị oxihóa bởi ddKMnO4, chỉ có mạch nhánh của vòng benzen mới bị oxihóa⇒ phản ứng dùng để phân biệt benzen và các đồng đẳng của nó. |
