Bài 14 mở đầu về hóa học hữu cơ

CHƯƠNG 4. ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ
BÀI 14: MỞ ĐẦU VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ
Mục tiêu
 Kiến thức
+ Nêu được khái niệm hóa học hữu cơ và hợp chất hữu cơ, đặc điểm chung của các hợp chất hữu
cơ.
+ Phân loại được các hợp chất hữu cơ theo thành phần nguyên tố (hiđrocacbon và dẫn xuất).
+ Trình bày được sơ lược về phân tích nguyên tố: Phân tích định tính, phân tích định lượng.
 Kĩ năng
+

Tính được phân tử khối của chất hữu cơ dựa vào tỉ khối hơi.

+

Xác định được thành phần nguyên tố hóa học và phần trăm khối lượng các nguyên tố trong
hợp chất hữu cơ.

+

Phân biệt được hiđrocacbon và dẫn xuất của hiđrocacbon theo thành phần phân tử.

Trang 1


I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Khái niệm về hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ

Trong thành phần của hợp chất hữu cơ nhất

Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, thiết phải có cacbon, hay gặp hiđro, oxi, nitơ,

CO2, HCN, muối cacbonat, muối xianua, muối sau đó đến nguyên tố halogen, lưu huỳnh.
cacbua...).
Hóa học hữu cơ là ngành Hóa học nghiên cứu các
hợp chất hữu cơ.
2. Phân loại hợp chất hữu cơ
a. Dựa theo thành phần các nguyên tố tạo nên hợp
chất hữu Hiđrocacbon:
Là những hợp chất hữu cơ trong phân tử chỉ chứa hai
nguyên tố C, H.
Hiđrocacbon được chia thành các loại: hiđrocacbon
no, hiđrocacbon không no, hiđrocacbon thơm.
Dẫn xuất của hiđrocacbon:
Là những hợp chất hữu cơ trong phân tử có nguyên
tử nguyên tố khác thay thế nguyên tử hiđro của
hiđrocacbon.
Dẩn xuất của hiđrocacbon được chia thành: dẫn xuất
halogen, ancol, phenol, ete, anđehit - xeton; amin, nitro,
axit cacboxylic, este, hợp chất tạp chức, poỉime.
b. Dựa theo mạch cacbon
Hợp chất hữu cơ mạch vòng.
Hợp chất hữu cơ mạch khơng vịng.
3. Đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ
a. Đặc điểm cấu tạo
Liên kết hóa học chủ yếu trong hợp chất hữu cơ là liên
kết cộng hóa trị.
b. Tính chất vật lí
• Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi thấp.
• Phần lớn khơng tan trong nước, nhưng tan nhiều
trong các dung mơi hữu cơ.
c. Tính chất hóa học

• Các hợp chất hữu cơ thường kém bền với nhiệt và
dễ cháy.
• Phản ứng hóa học của các hợp chất hữu cơ thường
Trang 2


xảy ra chậm và theo nhiều hướng khác nhau, nên tạo ra
hỗn hợp nhiều sản phẩm.
4. Sơ lược vè phân tích ngun tố
a. Phân tích định tính
• Mục đích: Xác định ngun tố nào có trong hợp
chất hữu cơ.
• Ngun tắc: Chuyển các nguyên tố trong hợp chất Chuyển nguyên tố C thành CO2, nguyên tố H
hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản rồi nhận biết thành H2O, nguyên tố N thành NH3.
chúng bằng các phản ứng đặc trưng.
b. Phân tích định lượng
• Mục đích: Xác định thành phần phần trăm về khối
lượng các nguyên tố có trong phân tử hợp chất hữu cơ.
• Ngun tắc: Cân chính xác a gam khối lượng hợp
chất hữu cơ, sau đó chuyển nguyên tố C thành CO2, H
thành H2O, N thành N2, sau đó xác định chính xác khối
lượng hoặc thể tích của các chất tạo thành, từ đó tính
phần trăm khối lượng các ngun tố.
Biểu thức tính tốn:

mC 

12.mCO2
44

gam; mH 

2.mH2O
18

gam; m N 

28.VN2
22, 4

gam

Tính được:
%C 

mC
m
m
.100%;%H  H .100%;%N  N .100%
a
a
a

 %O  100%  %C  %H  %N

Trang 3


SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Khẳng định nào sau đây là sai khi nói về tính chất vật lí của các hợp chất hữu cơ nói chung?
A. Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy cao.
B. Các hợp chất hữu cơ thường khơng tan hoặc ít tan trong nước.
C. Các hợp chất hữu cơ thường tan tốt trong dung môi hữu cơ như benzen, n-hexan.
D. Các hợp chất hữu cơ thường có tính chất vật lí giống nhau.
Hướng dẫn giải
Dựa vào tính chất vật lí chung của hợp chất hữu cơ để chọn đáp đúng là A.

 Chọn A.
Ví dụ 2: Đặc điểm nào sau đây không phải là của các hợp chất hữu cơ?
A. Không bền ở nhiệt độ cao.
B. Khả năng phản ứng hoá học chậm, theo nhiều hướng khác nhau.
C. Liên kết hoá học trong hợp chất hữu cơ thường là liên kết ion.
D. Dễ bay hơi và dễ cháy hơn hợp chất vô cơ.
Hướng dẫn giải
Dựa vào đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ:
Đặc điểm cấu tạo: Liên kết hóa học chủ yếu là liên kết cộng hóa trị.
Trang 4


Tính chất vật lí: nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi thường thấp, phần lớn khơng tan trong nước.
Tính chất hóa học:
Dễ cháy, kém bền với nhiệt.
Phản ứng xảy ra chậm, theo nhiều hướng.

 Chọn C.
Bài tập tự luyện dạng 1

Bài tập cơ bản
Câu 1: Thành phần các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ
A. nhất thiết phải có cacbon, thường có H, hay gặp O, N, sau đó đến halogen, S, P.
B. gồm có C, H và các nguyên tố khác.
C. bao gồm tất cả các nguyên tố trong bảng tuần hồn.
D. thường có C, H, hay gặp O, N, sau đó đến halogen, S, P.
Câu 2: Cặp chất nào dưới đây đều là dẫn xuất của hiđrocacbon?
A. C2H4 và C4H8O.

B. C2H4 và C2H2.

C. C2H4 và C3H4.

D. C2H4O và C3H6O.

C. CO, CaC2.

D. CH3Cl, C6H5Br.

C. C2H2, C6H6.

D. HCN, NaCN.

Câu 3: Cặp chất nào sau đây là hợp chất hữu cơ?
A. CO2, CaCO3.

B. NaHCO3, NaCN.

Câu 4: Cặp chất nào dưới đây đều là hiđrocacbon?
A. CaC2, Al4C3.

B. CO, CO2.

Câu 5: Khẳng định nào sau đây là đúng nhất khi nói về liên kết hóa học trong phân tử các hợp chất hữu
cơ?
A. Liên kết hóa học trong phân tử của hợp chất hữu cơ là liên kết ion.
B. Liên kết hóa học trong phân tử của hợp chất hữu cơ là liên kết cho nhận.
C. Liên kết hóa học trong phân tử của hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị.
D. Liên kết hóa học trong phân tử của hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị phân cực.
Câu 6: Chọn khái niệm đúng nhất về hoá học hữu cơ. Hoá học hữu cơ là ngành khoa học nghiên cứu
A. các hợp chất của cacbon.
B. các hợp chất của cacbon, trừ CO, CO2.
C. các hợp chất của cacbon, trừ CO, CO2, muối cacbonat, các xianua.
D. các hợp chất chỉ có trong cơ thể sống.
Bài tập nâng cao
Câu 7: Đặc điểm chung của các phân tử hợp chất hữu cơ là
(1) thành phần nguyên tố chủ yếu là C và hay gặp H.
(2) có thể chứa nguyên tố khác như Cl, N, P, O.
(3) liên kết hóa học chủ yếu là liên kết cộng hoá trị.
(4) liên kết hoá học chủ yếu là liên kết ion.
(5) dễ bay hơi, khó cháy.
Trang 5


(6) phản ứng hố học xảy ra nhanh.
Nhóm các ý đúng là:
A. 2, 4, 6.

B. 1, 3, 5.

C. 1, 2, 3.

D. 4, 5, 6.

Câu 8: Nguyên tắc chung của phép phân tích định tính các hợp chất hữu cơ là:
A. chuyển hoá các nguyên tố C, H, N thành các chất vô cơ đơn giản, dễ nhận biết.
B. đốt cháy chất hữu cơ để tìm cacbon dưới dạng muội đen.
C. đốt cháy chất hữu cơ để tìm nitơ do có mùi khét tóc cháy.
D. đốt cháy chất hữu cơ để tìm hiđro dưới dạng hơi nước.
Dạng 2: Xác định thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố hóa học trong hợp chất hữu cơ
Phương pháp giải
Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 0,92 gam hợp chất hữu
cơ X, thu được 1,76 gam CO2 và 1,08 gam H2O.
Thành phần phần trăm về khối lượng của nguyên tử
O trong X là
A. 13,04%.

B. 34,78%.

C. 41,30%.

D. 52,17%.

Hướng dẫn giải
Bước 1: Tính số mol CO2, H2O, N2 theo các dữ
kiện bài toán.
Bước 2: Áp dụng bảo toàn nguyên tố C, H, N:
n C  n CO2 ; n H  2n H2O ; n N  2n N2

Bước 3: Tính khối lượng C, H, O, N.

n CO2 

1, 76
1, 08
 0, 04 mol; n H2O 
 0, 06 mol
44
18

Bảo toàn nguyên tố C, H:
n C  n CO2  0, 04 mol

n H  2n H2O  2.0, 06  0,12 mol

Trong đó: mO  mhc  mC  mH  mN

mC  0, 04.12  0, 48gam
Ta có: 
mH  0,12.1  0,12gam

Bước 4: Tính phần trăm khối lượng của chúng

 mO  0,92  0, 48  0,12  0,32gam

trong hợp chất.
mC

%C  m .100%
hc



mH
%H  m .100%

hc

%N  m N .100%

m hc

%O  m O .100%  100%  %C  %H  %N

m hc

 %O 

0,32
.100%  34, 78%
0,92

 Chọn B.

Ví dụ mẫu

Trang 6


Ví dụ 1: Oxi hố hồn tồn 0,6 gam hợp chất hữu cơ A thu được 0,672 lít khí CO2 (ở đktc) và 0,72 gam
H2O. Tính thành phần phần trăm của các nguyên tố trong phân tử chất A.

Hướng dẫn giải
n CO2  0, 03mol; n H2O  0, 04 mol

Bảo toàn nguyên tố C, H:
n C  n CO2  0, 03mol

n H  2n H2O  2.0, 04  0, 08mol

 mC  0,03.12  0,36gam;mH  0,08.1  0,08gam
Ta thấy: mC  mH  mA  Trong A có C, H và O.
Ta có: %C 
%H 

mC
0,36
.100% 
.100%  60%
mA
0, 6
mH
0, 08
.100% 
.100%  13,33%
mA
0, 6

%O  100%  %C  %H  26,67%
Ví dụ 2: Oxi hố hồn tồn 0,46 gam hợp chất hữu cơ A thu được sản phẩm cháy chỉ gồm CO2 và H2O.
Dần sản phẩm cháy lần lượt qua bình một chứa H2SO4 đặc và bình hai chứa KOH dư thấy khối lượng
bình một tăng 0,54 gam, bình hai tăng 0,88 gam. Xác định thành phần phần trăm của các nguyên tố trong

phân tử chất A.
Hướng dẫm giải

Chú ý: Sản phẩm cháy dẫn qua bình đựng chất

Sản phẩm khi oxi hóa hồn tồn A gồm CO2, H2O.

hút nước (H2SO4 đặc, P2O5...) thì khối lng bỡnh

mbình một tăng mH2O 0,54gam n H2O  0, 03mol

tăng là khối lượng của H2O và sau ú dn qua

mbình hai tăng mCO2 0,88gam  n CO2  0,02 mol

dung dịch kiềm thì khối lượng bình tăng là khối
lượng của CO2.

Bảo tồn ngun tố C, H:
n C  n CO2  0, 02mol
n H  2n H2O  2.0, 03  0, 06 mol

 mC  0,02.12  0, 24gam;mH  0,06.1  0,06gam
Ta thấy: mC  mH  mA  Trong A có C, H và O.
Ta có: %C 

mC
0, 24
.100% 
.100%  52,17%

mA
0, 46

%H 

mH
0, 06
.100% 
.100%  13, 04%
mA
0, 46

%O  100%  %C  %H  34,79%
Trang 7


Bài tập tự luyện dạng 2
Bài tập cơ bản
Câu 1: Oxi hóa hồn tồn 6,15 gam hợp chất hữu cơ X thu được 2,25 gam H2O; 6,72 lít CO2 và 0,56 lít
N2 (đktc). Phần trăm khối lượng của O trong X là
A. 28,05%.

B. 26,02%.

C. 31,71%.

D. 11,38%.

Câu 2: Khi đốt cháy hoàn toàn 0,29 gam chất hữu cơ X (gồm C, H, O), sản phẩm cháy cho qua bình đựng
CaO dư, khối lượng bình tăng 0,93 gam, nếu cho sản phẩm cháy qua bình đựng P2O5 dư thì khối lượng

bình chỉ tăng 0,27 gam. Thành phần phần trăm theo khối lượng của nguyên tử O trong X là
A. 27,59%.

B. 33,46%.

C. 42,51%.

D. 62,07%.

Câu 3: Khi phân tích 0,5 gam chất hữu cơ X, khí NH3 tạo thành cho qua bình đựng 30 ml dung dịch
H2SO4 0,5M, sau phản ứng lượng axit dư được trung hòa bởi 4,5 ml dung dịch NaOH 1M. Thành phần
phần trăm về khối lượng của nguyên tử N trong X gần nhất với
A. 3,6%.

B. 7,2%.

C. 36,0%.

D. 72,0%

Bài tập nâng cao
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam hợp chất hữu cơ X cần dùng vừa đủ 10,64 lít O2, thu được 8,96 lít
CO2; 4,05 gam H2O; 0,56 lít N2 và 1,6 gam SO2. Các thể tích khí đều đo ở đktc. Thành phần phần trăm về
khối lượng của nguyên tử O trong X là
A. 22,86%.

B. 29,63%.

C. 45,71 %.

D. 58,72%.

Câu 5: Oxi hố hồn tồn 0,135 gam hợp chất hữu cơ A rồi cho sản phẩm lần lượt qua bình một chứa
H2SO4 đặc và bình hai chứa KOH, thấy khối lượng bình một tăng lên 0,117 gam, khối lượng bình hai
tăng thêm 0,396 gam. Ở thí nghiệm khác, khi nung 1,35 gam hợp chất A với CuO thì thu được 112 ml
(đktc) khí nitơ. Xác định thành phần phần trăm của các nguyên tố trong phân tử chất A.
Câu 6: Để đốt cháy hoàn toàn 2,50 gam chất A phải dùng vừa hết 3,36 lít O2 (đktc). Sản phẩm cháy chỉ
có CO2 và H2O, trong đó khối lượng CO2 lớn hơn khối lượng H2O là 3,70 gam. Xác định phần trăm theo
khối lượng của từng nguyên tố trong hợp chất hữu cơ A.
PHẦN ĐÁP ÁN
Dạng 1: Câu hỏi lí thuyết
1-A

2-D

3-D

4-C

5-C

6-C

7-C

8-A

Dạng 2: Xác định thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố hóa học trong hợp chất hữu cơ
1-B

2-A

3-D

4-A

Câu 1:
n CO2  0,3mol; n H2O  0,125mol; n N2  0, 025mol

n C  n CO2  0,3mol
mC  12.0,3  3, 6 gam


Bảo toàn nguyên tố C, H, N: n H  2n H2O  2.0,125  0, 25 mol  m H  0, 25.1  0, 25gam

m  14.0, 05  0, 7 gam
 N
n N  2.n N2  2.0, 025  0, 05 mol

Trang 8


 mO  mX  mC  mH  mN  6,15  3,6  0, 25  0,7  1,6gam
 %O 

mO
1, 6
.100% 
.100%  26, 02%
mX

6,15

Câu 2:
Sản phẩm khi oxi hóa hồn tồn A gồm CO2, H2O.
mb×nh CaO tăng mCO2 mH2O 0,93gam
m bình P2O5 tăng  mH2O  0, 27 gam  mCO2  0,93  0, 27  0,66gam
n H2O  0, 015mol; n CO2  0, 015mol


mC  12.0, 015  0,18gam
n C  n CO2  0, 015mol
Bảo toàn nguyên tố C, H: 


n H  2n H2O  2.0, 015  0, 03mol mH  0, 03.1  0, 03gam
 mO  m X  m C  m H  0, 29  0,18  0, 03  0, 08gam  %O 

mO
0, 08
.100% 
.100%  27,59%
mX
0, 29

Câu 3:
Ta có: n H2SO4  0, 015 mol; n NaOH  4,5.103 mol
 n H  2.n H2SO4  0,03mol

Mặt khác: n H  n NaOH  n NH3  n NH3  n H  n NaOH  0,03  0,0045  0,0255mol
Bảo toàn nguyên tố N: n N  n NH3  0,0255mol  m N  0,0255.14  0,357 gam

 %N 

mN
0,357
.100% 
.100%  71, 4%
mX
0,5

Câu 4:


n CO  0, 4 mol; n H2O  0, 225mol
Ta có:  2

n O2  0, 475mol; n N2  0, 025mol; n SO2  0, 025mol
Bảo toàn khối lượng: mX  mO2  mCO2  mH2O  m N2  mSO2
 mX  mCO2  mH2O  m N2  mSO2  mO2  8,75gam

Bảo toàn nguyên tố O: n O trong X   2.n CO2  n H2O  2.n SO2  2.n O2
 n O trong X   0,125 mol

Ta có: m O  0,125.16  2 gam  %O 

mO
2
.100% 
.100%  22,86%
mX
8, 75

Câu 5:
Ta có: mbình 1 tăng mH2O 0,117 gam n H 2n H2O 2.
m bình 2 tăng mCO2  0,396 gam  n C  n CO2 

0,117
 0, 013mol
18

0,396
 0, 009 mol
44

Trang 9


Trong 1,35 gam A có: n N  2n H2  2.0, 005  0, 01mol

 Trong 0,135 gam A có: n N  0,001mol
Nhận thấy: mC  mH  mN  0,009.12  0,013.1  0,001.14  0,135gam

 Chất hữu cơ A chứa C, H, N.
Ta có: %C 

0, 009.12
0, 013.1
.100%  80, 00%;%H 
.100%  9, 63%
0,135
0,135

%N  100%  %C  %H  10,37%
Câu 6:
Ta có: n O2  0,15mol
Khi đốt cháy A: A  O2  CO2  H2O
Gọi số mol CO2 và H2O lần lượt là a và b mol  a, b  0 
Bảo toàn khối lượng: mA  mO2  mCO2  mH2O  44a  18b  2,5  0,15.32
 44a  18b  7,3 1

Theo đề bài: m CO2  m H2O  3, 70  44a  18b  3, 70  2 
Từ (1) và (2) suy ra: a  0,125;b  0,1
Ta có: %C 

0,125.12
0,1.2
.100%  60%;%H 
.100%  8%;%O  100%  %C  %H  32%
2,5
2,5

Trang 10