Table of Contents
Các hợp chất hữu cơ là xung quanh chúng ta, trong cơ thể của sinh vật, người dân, trong hầu hết các loại thực phẩm, thực phẩm, trong tất cả các loại dụng cụ … từ thời cổ đại, mọi người đã biết sử dụng hợp chất này để phục vụ cuộc sống. Vậy hợp chất hữu cơ là gì? Hãy tìm ra khái niệm về các hợp chất hóa học hữu cơ và hữu cơ trong bài viết dưới đây.
Xem tất cả
Hợp chất hữu cơ là gì?
Để tìm hiểu hợp chất hữu cơ là gì, thí nghiệm sau đây được tiến hành:
Thí nghiệm: Đốt cháy các hợp chất hữu cơ là một quả bóng bông trên ngọn lửa.
Tiến hành: Đốt cotton, ống kiểm tra mặt phía trên ngọn lửa đang cháy. Khi ống nghiệm mờ dần, quay, đổ nước vôi vào ống nghiệm, lắc đều.
Hiện tượng: Nước vôi có màu trắng trong vắt.
Nhận xét: Quá trình đốt bông tạo ra CO2.
Tương tự, khi tiến hành các thí nghiệm để đốt các hợp chất hữu cơ khác như rượu, nến, rượu … cũng thu được CO2. Điều này chứng minh rằng, trong thành phần của các hợp chất hữu cơ, nên sử dụng carbon khi đốt carbon bằng oxy tạo ra CO2.
Do đó, các hợp chất hữu cơ là một hợp chất carbon.
Các chất hữu cơ bao gồm? Chất hữu cơ là một nhóm lớn các hợp chất hóa học có chứa carbon (ngoại trừ CO, CO2, muối cacbonat, Xianuide, Carbua …). Chất hữu cơ có thể được tìm thấy trong tất cả các sinh vật sống, cũng như trong các sản phẩm từ các sinh vật sống, như than, dầu và khí đốt tự nhiên.
Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ
Đặc điểm cấu trúc:
-
Các yếu tố cần thiết trong hợp chất hữu cơ là carbon.
-
Liên kết hóa học chính trong chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị.
Tính chất vật lý:
-
Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp (rất dễ bay hơi).
-
Phần lớn các hợp chất hữu cơ là không hòa tan trong nước, nhưng có nhiều dung môi hữu cơ.
Tính chất hóa học:
-
Các hợp chất hữu cơ thường dễ cháy và kém bền với nhiệt.
-
Các phản ứng hóa học của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm và theo nhiều hướng khác nhau trong cùng một điều kiện, sẽ tạo ra một hỗn hợp sản phẩm.
Phân loại các hợp chất hữu cơ
Có nhiều cách để phân loại các hợp chất hữu cơ, tuy nhiên, mọi người thường sử dụng phân loại dựa trên thành phần của các yếu tố tạo ra các hợp chất hữu cơ. Các hợp chất hữu cơ được chia thành 2 loại: dẫn xuất hydrocarbon và hydrocarbon.
-
Hydrocarbon là các hợp chất hữu cơ chỉ có hai nguyên tố là carbon (C) và hydro (H). (Ví dụ: CH4, C2H4, C6H6, …)
-
Các dẫn xuất hydrocarbon là các hợp chất hữu cơ ngoài hai nguyên tố, carbon và hydro còn có các nguyên tố khác: oxy, nitơ, clo … (ví dụ: C2H6O, C2H5O2N, CH3Cl, …)
Ngoài ra, mọi người cũng phân loại các hợp chất hữu cơ theo mạch carbon. Cụ thể, các hợp chất hữu cơ được phân loại thành:
-
Hợp chất hữu cơ vòng tròn
-
Hợp chất hữu cơ không bị nhiễm.
Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ là gì?
Cấu trúc phân tử của các hợp chất hữu cơ là công thức đại diện cho sự kết nối giữa các nguyên tử trong phân tử. Khi nhìn vào công thức cấu trúc phân tử của các hợp chất hữu cơ, chúng ta có thể biết có bao nhiêu nguyên tử được liên kết, hóa trị và thứ tự liên kết giữa các nguyên tử.
Hóa trị và liên kết giữa các nguyên tử
Trong các hợp chất hữu cơ carbon, luôn có hóa trị IV, hóa trị hydro I, hóa trị II.
Hóa trị được đại diện bởi các ô sau:
Hóa trị của các nguyên tử trong hợp chất hữu cơ được biểu thị bằng số lượng nguyên tử với các nguyên tử khác.
Trong các phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử sẽ liên kết với nhau để hình thành các liên kết. Nó có thể là liên kết giữa 2 nguyên tử C và H, C và O hoặc C và C, …
Số lượng trái phiếu được hình thành cho một nguyên tử luôn bằng với hóa trị của nó.
Vui lòng xem các ví dụ hợp chất hữu cơ sau đây để hiểu rõ hơn về các hợp chất hữu cơ nào bao gồm và liên kết là như thế nào:
Ví dụ 1: Xem xét cấu trúc của phân tử Metan CH4 như sau:
Ví dụ 2: Xem xét cấu trúc của phân tử methanol CH3OH như sau:
Ví dụ 3: Xem xét cấu trúc của phân tử khí Etan CH3-CH3 như sau:
Mạch carbon
Các nguyên tử carbon trong phân tử của các hợp chất hữu cơ có thể được liên kết trực tiếp để tạo thành một mạch carbon.
Có 3 loại mạch carbon:
-
Mạch không được sử dụng (mạch thẳng)
-
Mạch nhánh
-
Mạch
Thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử
Mỗi hợp chất hữu cơ có một thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.
Ví dụ, cùng một công thức phân tử C2H6O có 2 chất: rượu ethyl (chất lỏng) và dumetyl ether (gas)
Chúng ta thấy: Hai chất có sự khác biệt trong thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. Đây là lý do để rượu ethyl khác với ether ether ether.
Công thức cấu trúc của các hợp chất hữu cơ
Công thức biểu diễn đầy đủ liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử được gọi là công thức cấu trúc.
Ví dụ:
Khí mêtan được viết gọn gàng là ch4
Viết rượu ethyl: CH3-CH2-OH
Do đó, công thức cấu trúc cho thấy thành phần của phân tử và thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.
Nếu thay đổi liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử sẽ tạo ra các chất mới. Ví dụ, cùng một công thức phân tử là C2H6O nhưng có 2 loại rượu ethyl khác nhau (chất lỏng) và Đmetyl ether (GAS).
Hóa học hữu cơ là gì?
Hóa học hữu cơ là một hóa học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ và biến đổi của chúng. Hóa học hữu cơ có các ngành khác nhau như hóa học dầu mỏ, hóa học polymer, hóa chất của các hợp chất tự nhiên … đóng một vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế và xã hội.
So sánh các hợp chất vô cơ và các hợp chất hữu cơ
Các hợp chất hữu cơ và các hợp chất vô cơ là hai hợp chất hóa học quan trọng, với các đặc điểm và vai trò riêng biệt. Phân biệt và hiểu các đặc điểm của từng loại trợ giúp hợp chất cho nghiên cứu, ứng dụng và sử dụng hiệu quả. Cụ thể:
| Hợp chất hữu cơ |
| Luôn chứa carbon (ngoại trừ CO, CO2, muối carbonate, Xianuide, cacbua …). Ngoài ra, phổ biến là hydro, oxy, nitơ, sau đó halogen, lưu huỳnh. |
| Chủ yếu là liên kết cộng hóa trị, đặc biệt là các liên kết CH và CC. |
| Thường nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp và dễ bay hơi. |
| Dễ cháy, dễ dàng tham gia vào phản ứng. |
| Được phân loại thành nhiều nhóm dựa trên chức năng, cấu trúc, … |
| Cấu trúc của các hợp chất sinh học quan trọng như protein, axit nucleic, lipid, … |
| Glucose, protein, metan, ethanol, … |
Tập thể dục trên các hợp chất hữu cơ và sách giáo khoa hóa học hữu cơ với các giải pháp
Vì vậy, chúng ta đã biết các hợp chất hữu cơ là gì, khái niệm các hợp chất hóa học hữu cơ và hữu cơ. Từ kiến thức trên, bạn áp dụng kiến thức đó lại với nhau để giải quyết một số bài tập sau.
Bài 1 Trang 108 Sách giáo khoa Hóa học 9
Dựa trên dữ liệu nào trong dữ liệu sau đây có thể nói một chất là vô cơ hoặc hữu cơ?
a) Tình trạng (rắn, chất lỏng, khí).
b) Màu sắc.
C) Độ hòa tan trong nước.
d) Thành phần nguyên tố.
Giải pháp:
Dựa trên thành phần nguyên tố (trường hợp D) để xác định một hợp chất là vô cơ hoặc hữu cơ.
Xem thêm:
- Tìm hiểu về silicon dioxide là gì? Những ứng dụng của ngành công nghiệp silicat có?
- Silicon và hợp chất của silicon: chi tiết về các thuộc tính và ứng dụng
- Oxit carbon (CO) là gì? Thuộc tính và các ứng dụng phổ biến
Bài 3 Trang 108 Hóa học SGK 9
So sánh tỷ lệ phần trăm khối lượng của carbon trong các chất sau: CH4, CH3Cl, CH2CL2, CHCL3.
Giải pháp:
Phương pháp 1: Tính %MC trong mỗi chất và sau đó so sánh:
MCH4 = 16g/mol; MCH3Cl = 50,5g/mol; MCH2Cl2 = 85g/mol; CHCL3 = 119,5g/mol
Trong CH4:%MC = 12 x 100% / 16 = 75%.
Trong CH3Cl:%MC = 12 x 100% / 50,5 = 23,7%.
Trong CH2CL2:%MC = 12 x 100% / 85 = 14,1%.
Trong CHCL3:%MC = 12 x 100% / 119,5 = 10,04%.
Tỷ lệ phần trăm khối lượng C trong các chất được sắp xếp theo thứ tự sau:
CH4> CH3CL> CH2CL2> CHCL3
Phương pháp 2: Phân tử các chất chỉ có một nguyên tử C nhưng phân tử tăng dần do đó tỷ lệ phần trăm khối lượng C trong các hợp chất được sắp xếp: CH4> CH3CL> CH2CL2> CHCL3.
Bài 1 Trang 112 Hóa học SGK 9
Vui lòng chỉ ra những địa điểm sai trong các công thức sau và viết lại chính xác.
Giải pháp:
Bài báo trên đã cung cấp thông tin về các hợp chất hữu cơ là gì, khái niệm hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ. Hy vọng rằng thông tin này sẽ giúp bạn có nhiều kiến thức cơ bản hơn về hợp chất này và áp dụng chúng trong học tập cũng như thực hành.
Nguồn: https://mncatlinhdd.edu.vn/ Tác giả: Nguyễn Lân dũng
Giáo sư Nguyễn Lân Dũng là một trong những nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học, với hơn 50 năm cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu (Wiki). Ông là con trai của Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, xuất thân từ một gia đình nổi tiếng hiếu học. Trong sự nghiệp của mình, Giáo sư đã đảm nhiệm nhiều vị trí quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân vào năm 2010.