Hoá Học ProTHPT
Đăng nhậpĐăng ký

Hoá học 11 · Đại cương hoá học hữu cơ

Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ, đồng đẳng và đồng phân

Thuyết cấu tạo hoá học, công thức cấu tạo đầy đủ, thu gọn và công thức khung phân tử; chất đồng đẳng và các loại đồng phân cấu tạo.

Thuyết cấu tạo hoá học

  • Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hoá học; thay đổi thứ tự liên kết sẽ tạo ra chất khác.
  • Carbon có hoá trị IV. Các nguyên tử carbon có thể liên kết với nhau tạo thành mạch hở không nhánh, mạch có nhánh hoặc mạch vòng.
  • Tính chất của hợp chất hữu cơ phụ thuộc vào thành phần phân tử và cấu tạo hoá học.

Công thức cấu tạo

  • Công thức cấu tạo đầy đủ: biểu diễn tất cả các liên kết giữa các nguyên tử.
  • Công thức cấu tạo thu gọn: viết gộp nguyên tử carbon và các nguyên tử liên kết với nó thành nhóm, ví dụ CH3-CH2-OH.
  • Công thức khung phân tử: chỉ biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử carbon (đường gấp khúc) và nhóm chức; mỗi đầu mút, đỉnh là một nguyên tử carbon.

Đồng đẳng và đồng phân

Chất đồng đẳng là những hợp chất hữu cơ có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau. Ví dụ: CH4, C2H6, C3H8 thuộc dãy đồng đẳng alkane.

Đồng phân là những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử. Các loại đồng phân cấu tạo:

  • Đồng phân mạch carbon: butane CH3-CH2-CH2-CH3 và isobutane CH3-CH(CH3)-CH3.
  • Đồng phân vị trí nhóm chức: propan-1-ol và propan-2-ol.
  • Đồng phân loại nhóm chức: ethanol C2H5OH và dimethyl ether CH3-O-CH3 (cùng C2H6O).

🧪 Thí nghiệm ảo – mô phỏng

🧪 Hãy thử
  • Chọn butane rồi isobutane: cùng công thức C₄H₁₀ nhưng mạch carbon khác nhau.
  • Kéo để xoay phân tử methane: bốn liên kết C–H hướng về bốn đỉnh của một tứ diện đều.
  • So sánh ethanol và dimethyl ether: đồng phân loại nhóm chức.

📐 Công thức cần nhớ

Độ bất bão hoà
\[k = \frac{2C + 2 - H}{2}\]
CₓHᵧOz: k = số liên kết π + số vòng (O không ảnh hưởng)
Hơn kém đồng đẳng
\[M_{n+1} - M_n = 14\]
Mỗi nhóm CH₂ có khối lượng 14

✍️ Ví dụ có lời giải

Ví dụ 1. Viết các đồng phân cấu tạo của C4H10.

Xem lời giải
  1. Mạch không nhánh: CH₃–CH₂–CH₂–CH₃ (butane).
  2. Mạch có nhánh: CH₃–CH(CH₃)–CH₃ (2-methylpropane).

✅ Đáp số: 2 đồng phân

Ví dụ 2. Tính độ bất bão hoà của C6H6.

Xem lời giải
  1. \(k = \frac{2 \cdot 6 + 2 - 6}{2} = 4\)
  2. Benzene có 1 vòng và 3 liên kết π.

✅ Đáp số: k = 4

⚠️ Lỗi thường gặp

  • Cho rằng hai chất có cùng phân tử khối là đồng phân của nhau (ví dụ C₃H₈ và CO₂ cùng M = 44).
  • Đếm trùng đồng phân do viết cùng một mạch theo các hướng khác nhau.

🎮 Luyện tập bài này

Đại Cương Hữu Cơ & HydrocarbonCTPT, đồng phân, danh pháp, alkane, alkene, alkyne, arene.L11