Ngay từ khi hoá học hữu cơ mới ra đời, các nhà hoá học đã nỗ lực nghiên cứu vấn đề thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử, người ta gọi đó là cấu tạo hoá học. Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ được biểu diễn như thế nào?
Thông qua nội dung lý thuyết và bài tập Bài 11. Cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ môn Hóa học 11 Chân Trời Sáng Tạo được biên soạn và tóm tắt bởi HOC247, các em sẽ nắm được thuyết cấu tạo hoá học, công thức cấu tạo, đồng đẳng, đồng phân của các hợp chất hữu cơ. Hãy cùng bắt đầu khám phá bài học này để tìm hiểu thêm nhiều điều kì thú về hoá học hữu cơ nhé!
Tóm tắt lý thuyết
1.1. Thuyết cấu tạo hoá học
a. Tìm hiểu thuyết cấu tạo hoá học trong hoá học hữu cơ
– Năm 1861, nhà khoa học A.M. Butlerov (Bút-lê-rốp) đã đưa ra thuyết cấu tạo hoá học. Nội dung cơ bản gồm các luận điểm chính sau:
1. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo một trật tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hoá học. Sự thay đổi thứ tự liên kết, tức là thay đổi cấu tạo hoá học, sẽ tạo ra hợp chất khác.
Ví dụ: Ethanol và dimethyl ether đều có công thức phân tử C2H6O nhưng có tính chất vật lí và tính chất hoá học rất khác nhau do chúng có cấu tạo khác nhau.
2. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, carbon có hoá trị 4. Nguyên tử carbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch carbon (mạch vòng, mạch hở, mạch nhánh, mạch không nhánh).
Hình 11.1. Một số chất hữu cơ tương ứng với các dạng mạch carbon khác nhau
3. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hoá học (thứ tự liên kết các nguyên tử).
Bảng 11.1. Tính chất của một số hợp chất hữu cơ
b. Biễu diễn cấu tạo phân tử của hợp chất hữu cơ
– Công thức cấu tạo đầy đủ: biểu diễn đầy đủ tất cả các liên kết trên một mặt phẳng.
– Công thức cấu tạo thu gọn: Các nguyên tử, nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử carbon được viết thành một nhóm.
– Công thức khung phân tử: Dùng nét gạch để biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử carbon với nhau và giữa carbon với nguyên tử khác mà không phải là hydrogen. Trong công thức khung phân tử chỉ ghi kí hiệu các nguyên tử khác C và H (trừ H nằm ở trong nhóm chức).
Ví dụ: Công thức cấu tạo đầy đủ, công thức cấu tạo thu gọn, công thức khung phân tử:
Bảng 11.2. Công thức cấu tạo của một số hợp chất hữu cơ
| Cấu tạo của hợp chất hữu cơ có thể biểu diễn dưới 3 dạng: công thức cấu tạo đầy đủ, công thức cấu tạo thu gọn và công thức khung phân tử. |
1.2. Đồng đẳng, đồng phân
a. Khái niệm chất đồng đẳng và dãy đồng đẳng
| Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng với công thức chung xác định. |
Ví dụ:
Một số đồng đẳng alkane (CnH2n+2)
Một số hợp chất hữu cơ trong dãy đồng đẳng alcohol đơn chức, no,mạch hở (CnH2n+1OH).
b. Hiện tượng đồng phân trong hoá học hữu cơ
| Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là những chất đồng phân. |
Ví dụ:
| Có nhiều loại đồng phân: đồng phân cấu tạo (gồm đồng phân mạch carbon, đồng phân loại nhóm chức, đồng phân vị trí nhóm chức) và đồng phân lập thể (đồng phân khác nhau về vị trí không gian của các nguyên tử, nhóm nguyên tử). |
Ví dụ:
Bài tập minh họa
Bài 1. Công thức cấu tạo (CTCT) cho ta biết:
A. Số lượng các nguyên tố trong hợp chất.
B. Hàm lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất.
C. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ.
D. Tất cả đáp án trên.
Hướng dẫn giải
Công thức cấu tạo (CTCT) cho ta biết: Số lượng các nguyên tố trong hợp chất, hàm lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất, cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ (thứ tự và cách thức liên kết).
\(\Rightarrow\) Chọn D
Bài 2. Đồng phân là
A. những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.
B. những đơn chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.
C. những hợp chất giống nhau và có cùng công thức phân tử.
D. những hợp chất khác nhau nhưng có cùng dạng công thức cấu tạo.
Hướng dẫn giải
Đồng phân là những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.
\(\Rightarrow\) Chọn D
Luyện tập Bài 11 Hóa 11 Chân Trời Sáng Tạo
Học xong bài học này, em có thể:
– Trình bày được nội dung thuyết cấu tạo hoá học trong hoá học hữu cơ.
– Giải thích được hiện tượng đồng phân trong hoá học hữu cơ.
– Viết được công thức cấu tạo của một số hợp chất hữu cơ đơn giản (công thức cấu tạo đầy đủ, công thức cấu tạo thu gọn).
– Nêu được chất đồng đẳng, chất đồng phân dựa vào công thức cấu tạo cụ thể của các hợp chất hữu cơ.
3.1. Trắc nghiệm Bài 11 Hóa 11 Chân Trời Sáng Tạo
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 11 CTST Bài 11 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
-
- A. Số lượng các nguyên tố trong hợp chất.
- B. Hàm lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất.
- C. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ.
- D. Tất cả đáp án trên.
-
- A. C2H4
- B. C2H2
- C. C6H6
- D. C2H6
-
- A. C2H4
- B. C2H2
- C. C3H8
- D. C2H5OH
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
3.2. Bài tập SGK Bài 11 Hóa 11 Chân Trời Sáng Tạo
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 11 CTST Bài 11 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Mở đầu trang 61 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Thảo luận 1 trang 61 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Thảo luận 2 trang 62 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Thảo luận 3 trang 62 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Thảo luận 4 trang 62 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Thảo luận 5 trang 63 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hoạt động trang 63 SGK Hoá học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Thảo luận 6 trang 64 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hoạt động trang 64 SGK Hoá học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Thảo luận 7 trang 65 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Bài 1 trang 65 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Bài 2 trang 65 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Giải Bài 3 trang 65 SGK Hóa học 11 Chân trời sáng tạo – CTST
Hỏi đáp Bài 11 Hóa 11 Chân Trời Sáng Tạo
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Hóa học HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
