Phần 1: Hóa học hữu cơ và các hợp chất của chúng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU
KHOA HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Môn học: HÓA HỌC HỮU CƠ
2TC = 1.5 TC lý thuyết + 0.5 TC thực hành và bài tập
= 37.5 tiết
TS. ĐẶNG THỊ HÀ



Phần 1: Hóa học hữu cơ và các hợp chất
của chúng
1. Chất hữu cơ là gì? Thế nào là hóa học hữu cơ?
2. Đặc điểm và Tính chất hóa học cơ bản của Carbon?
Chất hữu cơ là các chất chứa nguyên tử carbon (trừ CO, CO2,
các muối carbonat…)
Nguyên tố Carbon: - số nguyên tử bằng 6.
- là một nguyên tố phi kim có hóa trị 4 phổ biến,
- có nhiều dạng thù hình khác nhau, phổ biến nhất là 3 dạng thù
hình gồm cacbon vô định hình, graphit và kim cương.
- Carbon có 2 đồng vị ổn định, có nguồn gốc tự nhiên là 12C,
(98,89%) và 13C, (1,11%).
- Một đồng vị không ổn định, cũng có nguồn gốc tự nhiên là đồng
vị phóng xạ là 14C
- Ngoài ra còn biết 15 đồng vị khác nữa và đồng vị có tuổi ngắn
nhất là C8, nó phân rã theo bức xạ proton và phân rã alpha


Carbon không chỉ liên kết hóa học với các nguyên tố khác mà
chúng còn có thể liên kết với nhau tạo nên khoảng hơn 10 triệu
hợp chất khác nhau là các hợp chất của carbon. Trong khi các

nguyên tố còn lại trong bảng hệ thống tuần hoàn chỉ tạo nên được
khoảng 1 triệu hợp chất không chứa carbon.
Vai trò của Hóa hữu cơ?


Hợp chất hữu cơ
1. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ
- Chứa nguyên tố carbon và các nguyên tố khác như H, S, P, O,
halogen, kim loại…
- Nguyên tử carbon liên kết với các nguyên tố khác và liên kết với nhau
tạo thành các loại mạch carbon rất đa dạng như mạch hở, mạch vòng…
- Liên kết hóa học trong các hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị, rất
ít khi là liên kết ion

Liên kết ion/điện hóa trị/điện tích?
Liên kết cộng hóa trị?
Liên kết cộng hóa trị là liên kết
được hình thành giữa các
nguyên tử bằng một hay nhiều
cặp điện tử (electron) chung.

Liên kết ion là một liên kết hóa học
có bản chất là lực hút tĩnh điện
giữa hai ion mang điện tích trái
dấu, được hình thành do sự dịch
chuyển một hoặc nhiều electron từ
nguyên tử này sang nguyên tử
khác

Hợp chất hữu cơ
1. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ
- Chứa nguyên tố carbon và các nguyên tố khác như H, S, P, O,
halogen, kim loại…
- Nguyên tử carbon liên kết với các nguyên tố khác và liên kết với nhau
tạo thành các loại mạch carbon rất đa dạng như mạch hở, mạch vòng…
- Liên kết hóa học trong các hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị, rất
ít khi là liên kết ion
- Các HCHC tương đối dễ nóng chảy và dễ bay hơi, ít/không tan trong
nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ.
- Các HCHC dễ cháy và phân hủy bởi nhiệt.
- Các phản ứng hóa học của HCHC thường không xảy ra theo một quy
tắc nhất định nên sản phẩm của phản ứng thường là một hỗn hợp sản
phẩm.


Hợp chất hữu cơ
2. Phân loại hợp chất hữu cơ
Phân loại theo mạch carbon
Mạch hở

No

Phân loại theo nhóm chức
Mạch vòng

Không no

Dị vòng

Đồng vòng

Thơm

Không thơm

Thơm

Không thơm

- HCHC đồng vòng trong mạch vòng chỉ chứa nguyên tử carbon
- HCHC dị vòng trong mạch vòng ngoài nguyên tử carbon còn chứa các
dị nguyên tố khác như S, O, N…


Hợp chất hữu cơ
2. Phân loại hợp chất hữu cơ
Phân loại theo mạch carbon

Phân loại theo nhóm chức

Nhóm chức là gì?
Nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử quyết định tính chất hóa học
của HCHC gọi là nhóm chức
- Ankan, xycloankan
- Anken, xycloanken, polien
- Ankin, xycloankin, polin
- Aren: đồng vòng thơm
- Hetaren: dị vòng thơm
- Dẫn suất halogen

- Ancol, phenol
- Axit carboxilic…
HCHC đơn chức

HCHC đa chức


Phần 2: Cấu tạo phân tử HCHC
1. Thuyết cấu tạo hóa học
1) Trong phân tử các nguyên tử kết hợp với nhau theo một trật tự xác
định. Sự biến đổi trật tự này dẫn đến sự tạo thành chất mới có
những tính chất mới.
2) C luôn có hóa trị 4. Chúng không chỉ liên kết với nhau tạo ra các
mạch cacbon đa dạng mà còn liên kết với các nguyên tử khác
3) Tính chất của các chất không chỉ phụ thuộc vào thành phần mà còn
vào cấu tạo hoá học, nghĩa là vào cách sắp xếp các nguyên tử trong
phân tử và ảnh hưởng tương hỗ của chúng.

Hiện tượng đồng đẳng, đồng phân


Đồng đẳng?

Đồng phân?

Dãy đồng đẳng là một dãy các hợp chất hữu cơ với cùng một công
thức tổng quát, với các tính chất hóa học tương tự do sự hiện diện của
cùng một nhóm chức, và thể hiện các tính chất vật lý biến đổi dần dần
do kết quả của việc tăng kích thước và khối lượng phân tử.
Các đồng phân là các phân tử với cùng công thức hóa học tổng quát

và thông thường với cùng loại liên kết hóa học giữa các nguyên tử,
nhưng trong đó các nguyên tử được sắp xếp khác nhau hay có công
thức cấu trúc khác nhau. Các chất đồng phân không nhất thiết có cùng
tính chất hóa học trừ khi chúng có cùng nhóm chức.

Đồng phân cấu tạo/cấu trúc
1. Đồng phân mạch cacbon
2. Đồng phân nhóm chức
3. Đồng phân vị trí nhóm chức

Đồng phân lập thể
Hình thể
1. Đồng phân hình học
2. Đồng phân quang học

Cis-trans


Ví dụ:

Đồng phân cấu tạo/mặt phẳng

1. Đồng phân mạch cacbon: C5H12, C6H12

2. Đồng phân nhóm chức: C6H12, C4H6, C2H6O, C3H6O2


3. Đồng phân vị trí nhóm chức

Đồng phân lập thể/không gian: có công thức cấu tạo, sắp xếp liên kết

giống nhau nhưng khác nhau trong không gian làm cho chúng không
thể chống khít lên nhau được.
Đồng phân hình học: nếu sự phân bố khác nhau đối với một mặt phẳng,
mặt phẳng pi hay mặt phẳng vòng gọi là đồng phân hình học.



Sự phân bố trong không gian khác nhau dẫn đến tính chất vật lý và hóa
học cũng khác nhau.



Đồng phân quang học: Những hợp chất có cấu trúc và tính chất vật lý
và hóa học giống nhau nhưng khác nhau về khả năng quay mặt ánh
sáng phân cực gọi là đồng phân quang học.