MỞ ĐẦU

Các hợp chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng đối với sự sống như protein, nucleic acid, hormone, … Hợp chất hữu cơ là gì và chúng có những điểm chung gì?

Giải chi tiết:

- Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ (trừ một số các hợp chất như carbon monoxide, carbon dioxide, muối carbonate, cyanide, carbide, …).

- Các hợp chất hữu cơ có đặc điểm chung sau đây:

+ Thành phần phân tử nhất thiết phải chứa nguyên tố carbon, thường có hydrogen, oxygen, nitrogen, halogen, sulfur, phosphorus,...

+ Liên kết hoá học chủ yếu là liên kết cộng hoá trị. Các nguyên tử carbon không những có khả năng liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon.

+ Nhiệt độ nóng chảy thấp, nhiệt độ sôi thấp (dễ bay hơi) và thường không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ.

+ Dễ cháy, kém bền với nhiệt nên dễ bị nhiệt phân huỷ.

+ Phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm, theo nhiều hướng và tạo ra hỗn hợp các sản phẩm. Để tăng tốc độ phản ứng thường cần đun nóng và có xúc tác.

I. HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ

Câu hỏi 1 trang 58 sgk hóa học 11 kntt

Đối tượng nghiên cứu của hóa học hữu cơ là gì?

Giải chi tiết:

Hóa học hữu cơ là ngành hóa học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ. Hiện nay, hóa học hữu cơ rất phát triển, nhiều lĩnh vực được tách ra thành một ngành nghiên cứu riêng như hóa sinh học, hóa học các hợp chất thiên nhiên, hóa học các hợp chất cao phân tử, hóa học các hợp chất cơ kim,...

Các nghiên cứu về hóa học hữu cơ tập trung ở ba lĩnh vực: tổng hợp hữu cơ (tìm ra chất mới), hóa lí hữu cơ (nghiên cứu cấu trúc và phản ứng hữu cơ) và phân tích hữu cơ (xác định cấu trúc).

Câu hỏi 2 trang 58 sgk hóa học 11 kntt

Trong các chất sau đây, chất nào là chất hữu cơ?

C₆H₁₂O₆, C₁₂H₂₂O₁₁, C₂H₂, CO₂, CaCO₃

Giải chi tiết:

Các hợp chất hữu cơ gồm: C₆H₁₂O₆, C₁₂H₂₂O₁₁, C₂H₂

Câu hỏi 3 trang 58 sgk hóa học 11 kntt

So sánh thành phần nguyên tố, liên kết hóa học trong phân tử của hợp chất hữu cơ và của hợp chất vô cơ.

Giải chi tiết:

II. PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ

Câu hỏi 4 trang 59 sgk hóa học 11 kntt

Hãy phân loại các hợp chất hữu cơ cho dưới đây thành hai nhóm hydrocarbon và dẫn xuất hydrocarbon…

Giải chi tiết:

- Hydrocarbon:

+ Hydrocarbon không no: CH₃ – CH₂ – CH = CH – CH₂ – CH₃

+ Hydrocarbon thơm:

- Dẫn xuất:

Phenol

Carboxylic acid

III.  NHÓM CHỨC TRONG PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ

Câu hỏi 5 trang 60 sgk hóa học 11 kntt

Glutamic acid là một chất dẫn truyền thần kinh, giúp phòng ngừa và điều trị các triệu chứng suy nhược thần kinh do thiếu hụt glutamic acid như mắt ngủ, nhức đầu, ù tai, chóng mặt,... Glutamic acid có công thức cấu tạo:

HOOC–CH₂–CH₂–CH(NH₂)–COOH

Hãy nêu tên các nhóm chức có trong phân tử glutamic acid.

Giải chi tiết:

Trong phân tử glutamic acid, nhóm – NH₂ được gọi là nhóm thế amino (trong amine gọi là nhóm chức amine), nhóm –COOH được gọi là nhóm chức carboxyl.

HOẠT ĐỘNG

Hãy quan sát phổ hồng ngoại của ethanol (Hình 10.2) và cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O–H, liên kết C–H và liên kết C–O nằm trong khoảng nào.

Giải chi tiết:

3 300 – 3 400 cm^-1 : O–H (có liên kết hydrogen)

2 900 – 3 000 cm^-1 : C–H (dao động hóa trị không đối xứng và đối xứng)

900 – 1 000 cm^-1 : C–O

Câu hỏi 6 trang 61 sgk hóa học 11 kntt

Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm –OH trên phổ hồng ngoại của chất sau:

Giải chi tiết:

Số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm –OH là 3 337 cm^-1

Câu hỏi 7 trang 61 sgk hóa học 11 kntt

Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm C═O (ketone) trên phổ hồng ngoại:

Giải chi tiết:

Số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm C=O là 1 686 cm^-1

Câu hỏi 8 trang 62 sgk hóa học 11 kntt

Chất X có công thức phân tử là C₅H₁₀O và có phổ hồng ngoại như sau:

Dựa vào Bảng 10.2 và phổ hồng ngoại, hãy dự đoán nhóm chức có trong phân tử X.

Giải chi tiết:

- Không có vân hấp thụ mạnh ở vùng 3 300 cm^-1 → không có nhóm –OH → X không là alcohol

- Không có vân hấp thụ ở khoảng 1 050 cm^-1 → không có nhóm C–O → X không là ether.

- Các vân hấp thụ ở gần 3 000 cm^-1 được quy kết cho các nhóm C–H no

- Vân hấp thụ ở khoảng 1 700 cm^-1 được quy kết cho nhóm C=O (aldehyde hoặc ketone)

- Vân hấp thụ ở khoảng 1 400 cm^-1 được quy kết cho dao động C–H no

- Vân hấp thụ mạnh ở khoảng 1 150 cm^-1 được quy kết cho dao động C–C no

Như vậy, hợp chất hữu cơ cần tìm thuộc loại aldehyde no hoặc ketone no. Để xác định được đúng công thức cấu tạo của hợp chất thì cần dựa vào các kết quả phân tích khác nữa.