Chương 4: Đại Cương Về Hóa Học Hữu Cơ

So sánh hợp chất vô cơ và hợp chất hữu cơ về: thành phần nguyên tố, đặc điểm liên kết hoá học trong phân tử.

Nếu mục đích và phương pháp tiến hành phân tích định tính và định lượng nguyên tố.

Oxi hoá hoàn toàn 0,6 gam hợp chất hữu cơ A thu được 0,672 lít CO₂ (đktc) và 0,72 gam H₂O. Tính thành phần phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong phân tử chất A. 

β-Caroten (chất hữu cơ có trong củ cà rốt) có màu da cam. Nhờ tác dụng của enzim ruột non, β-Croten chuyển thành vitamin A nên nó còn được gọi là tiến vitamin A. Oxi hoá hoàn toàn 0,67 gam β-Caroten rồi dẫn sản pẩm oxi hoá qua bình (1) đựng dung dịch H₂SO₄ đặc, sau đó qua bình (2) đựng dung dịch Ca(OH)₂ dư. Kết quả cho thấy khối lượng bình (1) tăng 0,63 gam; bình (2) có 5 gam kết tủa. Tính phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong phân tử β-Caroten?

Tính khối lượng mol phân tử của các chất sau:

a) Chất A có tỉ lệ khối hơi so với không khí bằng 2,07.

b) Thể tích hơi của 3,3 gam chất khí X bằng thể tích của 1,76 gam khí oxi (đo cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất). 

Limonen là một chất có mùi thơm dịu được tách từ tinh dầu chanh. Kết quả phân tích nguyên tố cho thấy limonen được cấu tạo từ hai nguyên tố C và H, trong đó C chiếm 88,235% về khối lượng. Tỉ khối hơi của limonen so với không khí gần bằng 4,69. Lập công thức phân tử của limonen.

Đốt cháy hoàn toàn 0,3 gam chất A (phân tử chỉ chứa C, H, O) thu được 0,44 gam khí cacbonic và 0,18 gam nước. Thể tích hơi của 0,3 gam chất A bằng thể tích của 0,16 gam khí oxi (ở cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất).

Xác định công thức phân tử của chất A.

Từ tinh dầu hồi, người ta tách được anetol - một chất thơm được dùng sản xuất kẹo cao su. Anetol có khối lượng mol phân tử bằng 1448 g/mol. Phân tích nguyên tố cho thấy, anetol có %C = 81,08%; %H = 8,1%, còn lại là oxi. Lập công thức đơn giản nhất và công thức phân tử của anetol.

Hợp chất X có phần trăm khối lượng cacbon, hiđro và oxi lần lượt bằng 54,54%, 9,1% và 36,36%. Khối lượng mol phân tử của X bằng 88 g/mol. Công thức phân tử nào sau đây ứng với hợp chất của X?

A. C₄H₁₀O.             B. C₄H₈O₂.         C. C₅H₁₂O          D. C₄H₁₀O₂.

Hợp chất Z có công thức đơn giản nhất là CH₃O và có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 31. Công thức phân tử nào sau đây ứng với hợp chất Z?

A. CH₃O.              B. C₂H₆O₂.            C. C₂H₆O.             D. C₃H₉O₃.

Phát biểu nội dung cơ bản của thuyết cấu tạo hoá học?

So sánh ý nghĩa của công thức phân tử và công thức cấu tạo. Cho thí dụ minh hoạ.

Thế nào là liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba?

Chất nào sau đây trong phân tử chỉ có liên kết đơn?

A. CH₄

B. C₂H₄

C. C₆H₆

D. CH₃COOH

Những chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau, đồng phân của nhau?

a) CH₃ – CH = CH – CH₃

b) CH₂ = CH – CH₂ – CH₃

c) CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₂ – CH₃

d) CH₂ = CH-CH₃

e) CH₃ – CH = CH – CH₂ – CH₃ 

CH₂=CH-CH(CH₃)-CH₃

CH₃ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₂ - CH₃

CH₃ - CH₂ - CH(CH₃) - CH₃

Viết công thức cấu tạo có thể có của các chất có công thức phân tử như sau: C₂H₆O, C₃H₆O, C₄H₁₀.

Những công thức cấu tạo nào dưới đây biểu thị cùng một chất?

CH₃-CH₂OH  (I)

Cl - CHCl - H  (II)

CH₃-CH₂OH  (III)

CH₂(OH)-CH₃  (IV)

Cl - CH₂ - Cl  (V)

Khi cho 5,30 gam hỗn hợp gồm etanol C₂H₅OH và propan-1-ol CH₃CH₂CH₂OH tác dụng với natri (dư) thu được 1,12 lít khí (đktc).

a) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.

b) Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp.

Thế nào là phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng tách? Cho thí dụ minh hoạ.

Cho phương trình hoá học của các phản ứng:

a) C₂H₆ + Br₂ → C₂H₅Br₂ + HBr.

b) C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂    

c) C₂H₅OH + HBr → C₂H₅Br    H₂O.

d) C₆H₁₄ → C₃H₆ + C₃H₈.   

e) C₆H₁₂ + H₂→ C₆H₁₄  

g)  C₆H₁₄ → C₂H₆ + C₄H₈

1. Thuộc loại phản ứng thế là các phản ứng

A. a, b, c, d, e, g.             

B. a, c.       

C. d, e, g            

D. a, b, c, e, g.

2. Thuộc loại phản ứng cộng là các phản ứng

A. a, b, c, d, e, g              

B. a, c.       

C. d, e, g           

D. b, e.

3. Thuộc loại phản ứng tách là các phản ứng

A. d, g                            

B. a, c          

C. d,  e, g          

D. a, b, c, e, 

Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra theo sơ đồ sau:

Phản ứng nào thuộc loại phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng tách?

Kết luận nào sau đây là đúng?

A. Phản ứng của các chất hữu cơ thường xảy ra rất nhanh.

B. Phản ứng của các chất hữu cơ thường xảy ra rất chậm và theo nhiều hướng khác nhau.

C. Phản ứng của các chất hữu cơ thường xảy ra rất chậm và chỉ theo một hướng xác định.

D. Phản ứng của các chất hữu cơ thường xảy ra nhanh và không theo một hướng nhất định.

Chất nào sau đây là hiđrocacbon? Là dẫn xuất của hiđrocacbon?

a) CH₂O 

b)C₂H₅Br

c) CH₂O₂ 

d) C₆H₅Br 

e) C₆H₆

g) CH₃COOH.

Viết công thức cấu tạo của các chất có công thức phân tử sau: CH₂Cl₂ (một chất), C₂H₄O₂ (ba chất), C₂H₄Cl₂ (hai chất)?

Chất X có công thức phân tử C₆H₁₀O₄. Công thức nào sau đây là công thức đơn giản nhất của X?

A. C₃H₅O₂

B. C₆H₁₀O₄

C. C₃H₁₀O₂

D. C₁₂H₂₀O₈

Hãy viết công thức cấu tạo có thể có của các đồng đẳng của ancol etylic có công thức phân tử C₃H₈O và C₄H₁₀O.

Cho các chất sau: C₃H₇-OH, C₄H₉-OH, CH₃-O-C₂H₅, C₂H₅-O-C₂H₅. Những cặp chất nào có thể là đồng đẳng hoặc đổng phân của nhau?

Các phản ứng sau đây thuộc loại phản ứng nào (phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng tách)?

a) C₂H₆ + Cl₂ → C₂H₅Cl + HCl

b) C₄H₈ + H₂O → C₄H₁₀O

c) C₂H₅Cl → C₂H₄ + HCl

d) 2C₂H₅OH → C₂H₅OC₂H₅ + H₂O

Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong các trường hợp sau và cho biết các phản ứng đó thuộc loại phản ứng nào (phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng tách).

a) Etilen tác dụng với hiđro có Ni làm xúc tác và đun nóng.

b) Đun nóng axetilen ở 600°C với bột than làm xúc tác thu được benzen.

c) Dung dịch ancol etylic để lâu ngoài không khí chuyển thành dung dịch axit axetic (giấm ăn).

Hãy nêu những điểm khác nhau cơ bản giữa hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ. Có thể sử dụng điểm khác biệt nào để nhận biết ra một số chất hữu cơ hay vô cơ một cách đơn giản nhất?

Trong các hợp chất sau, hợp chất nào là hữu cơ, hợp chất nào là vô cơ?

CH4; CHCl3; C2H7N; HCN; CH3COONa; C12H22O11; (C2H3Cl)n; Al4C3

Hãy điền tên 2 loại đồ uống vào chỗ trống trong các câu sau:

a) Trừ nước ra, thành phần chính của … và … là chất vô cơ.

b) Trừ nước ra, thành phần chính của … và … là chất hữu cơ.

Từ thời Thượng cổ con người đã biết sơ chế các hợp chất hữu cơ. Hãy cho biết các cách làm sau đây thì chất thuộc vào phương pháp tách biệt và tinh chế nào?

a) Giã lá làm chàm cho vào nước, lọc lấy dung dịch màu để nhuộm sợi, vải.

b) Nấu rượu uống.

c) Ngâm rượu thuốc, rượu rắn.

d) Làm đường cát, đường phèn từ nước mia.

Mật ong để lâu ngày thường có những hạt rắn xuất hiện ở đáy chai. Đó là hiện tượng gì, làm thế nào để chứng tỏ hạt rắn đó là chất hữu cơ?

Vitamin A (retinol) có công thức phân tử C20H30O. Vitamin C có công thức phân tử là C6H8O6.

a) Viết công thức đơn giản nhất của mỗi chất,

b) Tính tỉ lệ % vế khối lượng và tỉ lệ % số nguyên tử các nguyên tố ở vitamin A và vitamin C.

Hãy thiết lập công thức đơn giản nhất từ các số liệu phân tích sau:

a) 70,94%C; 6,4%H; 6,9%N, còn lại là oxi

b) 65,92%C; 7,75%H; còn lại là oxi.

Phân tích một hợp chất X người ta thu được số liệu sau: 76,31%C; 10,18%H; 13,52%N. Công thức đơn giản nhất của X là:

A. C6H10N

B. C19H22N3

C. C12H22N2

D. C20H32N3

Hãy thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ trong mỗi trường hợp sau:

a) Đốt cháy hoàn toàn 10mg hợp chất hữu cơ X sinh ra 33,85 mg CO2 và 6,95 mg H2O. Tỉ khối hơi của chất đó đối với không khí là 2,69.

b) Đốt cháy hoàn toàn 28,2 mg hợp chất hữu cơ Z và cho sản phẩm sinh ra lần lượt đi qua các bình đựng CaCl2, khan và KOH dư thấy bình CaCl2 tăng thêm 19,4 mg còn bình dựng KOH tăng thêm 80 mg. Mặt khác khi đốt cháy 18,6 mg chất đó sinh ra 2,24 ml nitơ (đktc). Biết rằng phân tử chất đó chỉ chứa một nguyên tử nitơ.

a) Liên kết cộng hóa trị là gì?

b) Hãy cho biết mối liên quan giữa số cặp electron dùng chung mỗi nguyên tử các nguyên tố C, O, H, Cl với số electron hóa trị của chúng trong phân tử hữu cơ. Giải thích.

Dựa vào cấu tạo và tính chất của nguyên tử, hãy giải thích vì sao:

a) Cacbon chủ yếu tạo thành liên kết cộng hóa trị chứ không phải liên kết ion.

b) Cacbon có hóa trị IV trong các hợp chất hữu cơ.

Hãy viết công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử sau: CH3Cl, CH4O, CH2O, CH5N

a) Liên kết đơn là gì, liên kết bội là gì?

b) Khi etilen cộng với brom thì liên kết σ hay liên kết π của phá vỡ, vì sao?

c) Hãy viết công thức cấu tạo khai triển và công thức thu gọn nhất của các hợp chất sau: C3H6 ; CH3CHO; CH3COOC2H5 ; CH3CN biết rằng trong phân tử của chúng đều có liên kết bội.

a) Chất đồng đẳng là gi?

b) Hãy viết công thức phân tử của một vài hợp chất đồng đẳng của C2H2 và công thức tổng quát cho cả dãy đồng đẳng đó.

a) Chất đồng phân là gì?

b) Dùng sơ đồ phân loại đồng phân cấu tạo ở mục III.2, hãy viết công thức cấu tạo các đồng phân ứng với mỗi công thức phân tử sau: C4H9Cl, C4H8.

c) Trong số các đồng phân cấu tạo C4H8 cấu tạo nào có đồng phân lập thể? Hãy viết công thức lập thể của chúng.

a) Hãy viết công thức phối cảnh của metennol (CH3OH) và của clorofom (CHCl3).

b) Hãy viết công thức phối cảnh của etan và etanol.

Những công thức nào sau đây biểu diễn một hợp chất? Hãy dùng công thức lập thể để minh họa cho ý kiến của mình.

Hãy vẽ mô hình rỗng các phân tử mà công thức phối cảnh của chúng được trình bày ở hình 4.9

Câu nào dưới đây phản ánh đúng khái niệm về chất đồng phân ?

A. Những hợp chất có cùng phân tử khối nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau gọi là những chất đồng phân.

B. Những hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau gọi là những chất đồng phân.

C. Những hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng có cấu trúc hóa học khác nhau gọi là những chất đồng phân.

D. Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử gọi là những chất đồng phân.

Thế nào là phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng tách, phản ứng phân hủy trong hóa hữu cơ. Cho ví dụ minh họa.

Hãy viết sơ đồ các phản ứng sau và ghi rõ thuộc loại phản ứng nào?

a) Nung nóng khí etan có xúc tác kim loại, thu được etilen và hiđro.

b) Đốt cháy propan (C3H8) thành CO2 và H2O

c) Cho etilen tác dụng với nước ở nhiệt độ cao có axit xúc tác và thu được etanol.

Trong các phản ứng xảy ra, trường hợp nài xảy ra sự cắt đồng li, trường hợp nào xảy ra sự cắt dị li?

a) Sự điện li của nước.

b) Tia tử ngoại biến O2 thành O3

c) Cộng HCl vào etilen.

Hãy ghi chữ Đ (đúng) hoặc S (sai) vào dấu [...] ở mỗi câu sau:

A. Nguyên tử clo là một gốc tự do [...]

B. Tiểu phân  là một gốc tự do [...]

C. Nguyên tử heli là một gốc tự do [...]

D. Tiền phân  là gốc tự do [...]

Cho tiểu phân tử sau đây: gốc tự do hiđroxyl, nguyên tử clo, gốc metyl, anion hiđroxyl, anion clorua, cation anion, caiton,etyl.

a) Hãy viết công thức cấu tạo của chúng.

b) Hãy viết Li – uýt (với đầy đủ các electron hóa trị) của chúng và nói rõ tiểu phân nào mang electron độc thân, tiểu phân nào mang điện tích âm, tiểu phân nào mang điện tích dương. Vì sao?

Hãy viết đầy đủ phương trình hóa học của các phản ứng cho sơ đồ ở mục II.3 của bài học và chỉ rõ đâu là gốc cacbon tự do, đâu là cacboncation.

Hãy điền từ ngữ thích hợp vào chỗ trống trong các câu sau:

a) Chưng cất dựa trên sự khác nhau về thành phần của hỗn hợp lỏng so với … tạo thành khi … hỗn hợp đó lỏng.

A. Hỗn hợp rắn

B. Hỗn hợp hơi

C. đun nóng

D. đun sôi

b) Người ta thường sử dụng Phương pháp chưng cất đối với các chất có … khác nhau. Chiết dựa vào sự khác nhau về … của các chất.

A. Độ tan

B. nhiệt độ nóng chảy

C. nhiệt độ sôi

D. thành phần

c) Người ta thường sử dụng Phương pháp chiết tách các chất lỏng … hoặc tách chất … ra khỏi chất rắn …

A. Độ tan

B. không tan

C. bay hơi

D. không trộn lẫn vào nhau

d) Tinh chế chất rắn bằng cách kết tinh trong dung môi dựa vào … theo nhiệt độ.

A. Sự thay đổi tỉ khối

B. sự kết tinh

C. sự thăng hoa

D. sự thay đổi độ tan.

Hãy thiết lập công thức phân tử của các hợp chất A và B ứng với các số liệu thực nghiệm sau (không ghi %O).

a) C: 49,40%; H: 9,8%; N:19,10%; dA/kk = 2,52

b) C: 54,54%; H: 9,09%; dB/CO2 = 2,00

Một hợp chất A chứa 54,8%C; 4,8%H, 9,3%N còn lại là O cho biết phân tử khối của nó là 153. Xác định công thức phân tử của hợp chất. vì sao phân tử khối của các hợp chất chứa C, H, O là số chẵn mà phân tử khối của A là lại là số lẻ (không kể phần thập phân)?

Phân tích nguyên tố một hợp chất hữu cơ A cho kết quả: 7097%, 10,15%H còn lại là O. Cho biết khối lượng mol phân tử của A là 340 g/mol. Xác định công thức phân tử của A. Hãy giải thích bài trên bằng hai cách dưới đây rút ra kết luận.

a) Qua công thức đơn giản nhất

b) Không qua công thức đơn giản nhất.

Trước kia, “phẩm đỏ” dùng để nhuộm áo choàng cho Hồng y giáo chủ được tách chiết từ một loài ốc biển. đó là hợp chất có thành phần nguyên tố như sau: C: 45,7%; H: 1,9%; O: 7,6%; Br: 38,1%

a) Hãy xác định công thức đơn giản nhất của phẩm đỏ.

b) Phương pháp phổ khối lượng cho biết trong phân tử “phẩm đó” có chứa hai nguyên tử Brom. Hãy xác định công thức phân tử đó.