TÀI LIỆU DÙNG CHO GIÁO VIÊN BỒI DƯỠNG HSG HÓA HỌC

TÀI LIỆU THAM KHẢO
GIÁO VIÊN ƠN THI HỌC SINH GIỎI

HĨA HỌC THPT


LỜI MỞ ĐẦU
Có những ý tưởng tuyệt vời nhiều người đều biết, nhưng chuyển ý tưởng
thành hiện thực sẽ có ý nghĩa hơn nhiều lần, không phải ai cũng thể hiện
được.
Hàng năm, các thầy cơ giáo dạy hóa học cho học sinh giỏi phải giành rất
nhiều thời gian để chuẩn bị bài giảng cho năm học mới; và chỉ có những ai
tham gia đào tạo học sinh giỏi hóa học ở các trường chuyên mới hiểu được sự
vất vả cống hiến thầm lặng cho trí tuệ lớp trẻ lớn lên.
Tại sao tất cả các thầy cơ giáo dạy chun hóa trên cả nước không hợp tác
giúp đỡ lẫn nhau để hiệu quả đào tạo hơn nhiều lần trên một sân chơi trí tuệ
giành cho các tài năng hóa học trẻ?
Cuốn tài liệu này, một cơng việc có hiệu quả thực sự có ý nghĩa xuất phát
từ ý tưởng tuyệt vời ấy, phù hợp với mong muốn của mọi người đang trở
thành hiện thực. Sự bắt đầu của công việc này là các bài giảng của những
thầy cô giáo nhiều năm tham gia giảng dạy cho học sinh giỏi hóa học ở Việt
Nam.
Để hiểu một vùng đất mới tốt nhất là đi xuyên qua nó và để hiểu được ý
nghĩa của đợt tập huấn cốt cán giáo viên chuyên hóa học trên toàn quốc của
Bộ Giáo dục và Đào tạo, tốt nhất các bạn nên đọc tập tài liệu này. Khi dừng ở
những trang cuối của cuốn sách này, tập thể tác giả tin rằng các bạn sẽ hài
lòng và tự đáy lịng có ham muốn hợp tác, giao lưu, kết nối, chia sẻ và thống
nhất vì phát triển nền Hóa học Việt Nam.
Đây là năm đầu tiên, mong rằng các năm sau sẽ có sự đóng góp của các
bạn!
Trân trọng cảm ơn!

Các tác giả

2


MỤC LỤC

NỘI DUNG

TRANG

Phần thứ nhất: Một số chuyên đề hóa học hiện đại
CẤU TRÚC PHÂN TỬ VÀ TÍNH CHẤT HỢP CHẤT HỮU CƠ
1. Liên kết hóa học, cơng thức Liuyt, cơng thức cộng hưởng
2. Hình học phân tử
3. Cấu trúc và tính chất vật lí
4. Cấu trúc và tính chất hóa học
TỔNG HỢP HỮU CƠ
1. Tổng quan các phản ứng cơ bản và cơ chế
2. Thiết kế các bước tổng hợp hữu cơ
3. Một số bài tập minh họa
4. Phân tích tổng hợp ngược
GLUXIT
1. Biểu diễn cấu trúc các monosaccarit (43)
2. Xác định kích thước vịng (44)
3. Chuyển hóa các monosaccarit
MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ
PHẦN 1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG
PHẦN 2. CÁC NỘI DUNG CHUYÊN MƠN
2.1.

Obitan ngun tử và giảng dạy
I. Bài tốn hệ một electron – một hạt nhân:
II. Biểu diễn hình ảnh các AO:
r
II.1. Biểu biễn hình ảnh AO thơng qua hàm sóng thực Y (r) :

r

II.2. Biểu biễn hình ảnh AO thơng qua hàm mật độ xác suất Y (r)
II.3. Một số nhận xét:
II.4. Hình ảnh của hàm phân bố xác suất theo bán kính độc lập với góc

{ R n,l (r)r}

07
07
11
15
23
33
35
40
42
45
46
47
49
53
54
55

63
66

2

2

67
2 2

hay R r .

II.5. Hình ảnh hàm mật độ xác xuất ứng với tồn hàm sóng
2

{ R n,l (r)r} { Y l.ml (q, f }

2

II.6. Một số cách biểu diễn hình ảnh obitan nguyên tử
II.7. Một số tư liệu hình ảnh , bài tập tham khảo về obitan nguyên tử và mặt nút
có thể áp dụng trong giảng dạy
2.2. Cấu hình electron
ĐỘNG HĨA HỌC
1. Điều kiện xảy ra phản ứng hóa học
2. Đường cong động học và tốc độ phản ứng
3. Các khái niệm k, n, m và phân loại phản ứng
4. Các qui luật động học đơn giản
5. Các phản ứng phức tạp
Nội dung Thảo luận

MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ TINH THỂ.
I. Mạng tinh thể kim loại
II. Mạng tinh thể ion
III. Tinh thể nguyên tử:
IV. Một số kiểu mạng tinh thể kim loại
V. Ảnh hưởng của liên kết kim loại đến tính chất vật lý của kim loại
VI. Độ đặc khít của mạng tinh thể, khối lượng riêng của kim loại
MỘT SỐ NỘI DUNG VỀ HĨA HỌC PHÂN TÍCH
TRONG CHƯƠNG TRÌNH CHUYÊN
1.1. Cân bằng trong dung dịch axit - bazơ

3

69
76
78
92

95
96
96
97
109
117
120
128
130
131
131
132

138
139


1.2. Cân bằng tạo phức trong dung dịch
1.3. Các phản ứng oxi hóa- khử
1.4. Cân bằng trong dung dịch chứa hợp chất ít tan
PHẢN ỨNG TẠO KẾT TỦA
1. Tích số tan và độ tan
2. Kết tủa phân đoạn
3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan
4. Xác định tích số tan
Phần thứ hai: Thực nghiệm hóa học chuyên
A. MỘT SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM
HĨA HỌC
1. An toàn trong PTN:
2. Yêu cầu về kỹ năng PTN
3. Một số dụng cụ, thiết bị và kỹ thuật thực nghiệm cơ bản trong phân tích hóa
học
4. Pha chế các dung dịch chuẩn và dung dịch thuốc thử.
5. Tính tốn và biểu diễn kết quả định lượng
B. MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT
BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỂ TÍCH
Bài 1: Xác định nồng độ HCl và H3PO4 trong cùng hỗn hợp
C. MỘT SỐ BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH
THEO CHƯƠNG TRÌNH OLYMPIC
Bài 1. Xác định Sắt có trong thuốc viên chứa Sắt
Bài 2. Xác định các mẫu vô cơ chưa biết
Bài 3. Xác định cacbonat và hiđro photphat trong một mẫu làm chất mài
Bài 4. Chuẩn độ complexon;

Ví dụ của sự xác định ion kim loại dùng phép đo complexon
Bài 5. Phân tích định tính các hợp chất hữu cơ
Bài 6. Sắc kí trao đổi ion các aminoaxit
Bài 7. Phân tích định lượng Axit Ascorbic trong viên Vitamin C
Bài 8. Tổng hợp và phân tích Aspirin
Bài 9. Thủy phân N-axetyl-alanin bằng enzim; ví dụ của q trình hóa học thân
thiện với mơi trường
Bài 10. Phản ứng ngưng tụ andol thân thiện với môi trường
Bài 11. Tổng hợp Benzylhydantoin
CÁC CẢNH BÁO VỀ CÁC NGUY HIỂM CÓ THỂ GẶP
VÀ KHUYẾN CÁO VỀ AN TỒN
TRONG KHI LÀM THÍ NGHIỆM

4

143
147
149
155
159
161
176

184
185
186
206
208
213
219

221
224
227
229
232
239
244
249
251
253

257


Phần thứ nhất: Một số chuyên đề hóa học hiện đại
CẤU TRÚC PHÂN TỬ VÀ TÍNH CHẤT HỢP CHẤT HỮU CƠ
GS – TS Nguyễn Hữu Đĩnh
Khoa Hóa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

Dưới đây chúng tôi nêu ra một số câu hỏi liên quan tơi vấn đề “Cấu trúc phân tử và
tính chất hợp chất hữu cơ” và tham gia thảo luận cùng các bạn.
1. Liên kết hóa học, cơng thức Liuyt, cơng thức cộng hưởng
A. Câu hỏi
1.0. a) Đề thi tuyển sinh ĐH năm 2009 có hỏi rằng: “Phân tử nào sau đây có liên kết
ion: HCl, NH4Cl, CH3COOH, CH3CH2OH”.
b) Nhiều GV thắc mắc về Đáp án cho Đề thi tuyển sinh ĐH năm 2011 rằng: “Dạng ion
lưỡng cực và dạng phân tử của aminoaxit có phi l 2 ng phõn ?
1.1. Dựa vào giá trị năng lợng liên kết trong các bảng tra cứu hÃy tính
a) Ho của phản ứng monoflo hoá metan.
b) Ho của phản ứng monoclo hoá metan.

Nhận xét kết quả tính đợc.
1.2. Fomon là dung dịch khoảng 40% fomanđehit, trong đó nó tồn tại chủ yếu ở dạng
metanđiol.
a) Sử dụng các giá trị năng lượng liên kết dưới đây, hãy giải thích vì sao metanđiol là
dạng chủ yếu trong dung dich, vì sao khơng thể tách được nó ra khỏi dung dịch ?
Liên kết
E (kJ/mol)

C-H
410

=C-H
435

C-O
359

C=O
736

O-H
431

H…O
~30

b) Vì sao fomon thường tạo thành lớp bột trắng ở đáy bình ?
c) Vì sao để bảo quản xác động vật, người ta ngâm chúng vào fomon?
d) Mục tiêu của một số người dùng fomom trong chế biến bánh phở là làm cho bánh
phở ngọt hơn, hay trắng hơn, hay dai hơn ? Giải thích? Vì sao người ta đã không phát

hiện được hàm lượng fomandehit đáng kể trong bánh phở đã dùng fomon? Tuy vậy nó
vẫn có hại cho sức khỏe người tiêu dùng, vì sao ?
1.3. Hợp chất A có cơng thức phân tử CHON, ở thể khí, độ dài liên kết CN bằng 121
pm, CO bằng 117 pm. Ngay ở 0 oC chất A tự biến đổi thành chất rắn X tương đối bền,
không tan trong các dung môi thông thường, độ dài liên kết CN bằng 140 pm. A tan
trong nước tạo dung dịch axit với Ka = 1,2.10-4. Trong dung dịch đặc A tự biến đổi
5


thành Y có vịng 6 cạnh với độ dài liên kết CN bằng 135 pm. Cho biết độ dài liên kết
trung bình ở các hợp chất như sau:
Liên kết

C-C

C-N

C-O

C=N

C=O

C≡N

Cacbon
oxit
112

Độ dài,

154
147
143
130
123
116
pm
a) Xác định công thức cấu tạo của A ở thể khí.
b) Dùng cơng thức cấu tạo viết phương trình phản ứng điện li của A trong dung dịch
nước và giải thíc vì sao lực axit của nó lớn hơn của axit axetic.
c) Viết phương trình phản ứng tạo thành và công thức cấu tạo của X và Y.
1.4. Khi cho cis-but-2-en hoặc trans-but-2-en vào axit sunfuric thì sau một thời gian đều
thu được hỗn hợp gồm 85% đồng phân trans và 15% đồng phân cis.
a) Hãy giải thích hiện tượng đó.
b) Hãy tính sự chênh lệch năng lượng giữa 2 đồng phân đó ở 25oC.
c) Nêu nguyên nhân làm cho đồng phân trans bền hơn đồng phân cis.
d) Sự chênh lệch năng lượng giữa cấu dạng syn và cấu dạng anti ở butan là 3,7kJ/mol.
Chúng tự chuyển đổi lẫn nhau ngay ở nhiệt độ thường qua cấu dạng khuất với năng
lượng lớn hơn cấu dạng anti là 15 kJ/mol. Vì sao ở nhiệt độ thường trans- và cis-but-2en không tự chuyển đổi lẫn nhau được ?
1.5. Hãy viết công thức Liuyt và ghi rõ điện tích qui ước (nếu có) của các đồng phân
ứng với công thức phân tử CHNO.
1.6. Hãy chỉ rõ vì sao các tiểu phân sau đây mang điện tích +, - hoặc trung hịa:
H
H N
H

H
+
H N H
H

H
H C H
H

H C H
H

+

H C H
H

H C H
H

B. Thảo luận
1.0. a) Cần xem lại liên kết trong các hợp chất ion và trong các hợp chất cộng hóa trị.
b) Cần xem lại định nghĩa đồng phân.
1.1.
a) ∆Hpư = năng lượng phá vỡ liên kết (dấu +) + năng lượng hình thành liên kết (dấu -).
6


H3C-H + F-F → H3C-F + H-F
E (kJ) : 410
155
425
564
∆H = [410+155] + [(-425) + (-564)] = - 424 kJ.

b)

H3C- H + Cl - Cl → H3C- Cl + H – Cl
E (kJ) : 410
239
325
425
∆H = (410+239) + [(-325) + (425)] = -101 kJ.

Phản ứng flo hoá trực tiếp toả nhiệt gấp 4 lần phản ứng clo hoá, dẫn tới phân huỷ
hiđrocacbon nên chỉ thu được HF và C.
1.2.
a) Chưa tính liên kết hidro: CH2(OH)2 → CH2=O + H2O
ΔH hình thành:
-2400
- 1606
-862
(kJ/mol)
ΔH phản ứng:
-1606 – 862 – (-2400) = -68 (kJ/mol)
Thêm liên kết hidro: [CH2(OH)2...6H2O];
[CH2=O...2H2O]
ΔH hình thành: - 2400 + 8 x (-30 ) = 2580; -1606 + 2 x (-30 ) = 1666 (kJ/mol).
ΔH phản ứng: -2580 – (-1666) = 914 (kJ/mol).
b) n CH2=O → -(-CH2-O-)-n
c) CH2=O không những có tác dụng diệt vi sinh vật mà cịn có tác dụng khâu mạch các
protein và các hợp chất hữu cơ khác khiến chúng trở nên bền vững khó bị phân hủy.
d) CH2=O phản ứng khâu mạch với các nhóm OH của tinh bột làm cho nó dai hơn. Khi
đó nó khơng cịn ở trạng thái tự do dễ phát hiện. Vào cơ thể nó có thể được giải phóng
ra và phản ứng bừa vào các nhóm OH, NH ở các hợp chất có trong tế bào.

1.3. a) Dựa vào độ dài liên kết (trung gian giữa liên kết đôi và ba, không phải liên kết
đơn) xác định được A ở thể khí là H-N=C=O (xem thêm bài 1.5).
b) A thể khí là axit N nhưng trong dung dịch nước thì chuyển thành axit O, vì vậy có lực
axit lớn hơn axit axetic:

c) Dựa vào độ dài liên kết xác định được cơng thức cấu tạo từ đó có phương trình phản
ứng:

7


1.4. a)
H
C
H3C

H

+ H+

CH3

- H+

C

15%

H
H C

H3C

H
C
+

CH3

- H+

H3C

+ H+

H

H
C

C
CH3

85%

b) K = [trans-but-2-en] : [cis-but-2-en] = 85 : 15 = 5,67
∆Go = - 2,303.RT.lgK = - 2,303.8,314.298.lg5,67 = - 4,3 kJ/mol.
Bỏ qua đại lượng T∆S (vì ở nhiệt độ thấp), có thể coi sự chênh lệch năng lượng
giữa 2
đồng phân là 4,3 kJ/mol.
c) Đồng phân cis-but-2-en kém bền hơn đồng phân trans-but-2-en là do lực đẩy

Van de Van giữa 2 nhóm CH3
d) Năng lượng hoạt hoá của sự chuyển từ cấu dạng anti sang cấu dạnh syn bằng
chính 15kJ/mol. Năng lượng hoạt hố của sự chuyển từ cis- sang trans-but-2-en rất
lớn, tối thiểu phải đủ để phá vỡ liên kết π (~263 kJ/mol) nên ở nhiệt độ thường
không thể chuyển đổi lẫn nhau được.
1.5
+1 -1
..
H - C≡ N → O
..

..

H-C=N

: :

-1
C

:

:

..
..
..
..
.. +1
H-O

C
≡
N
H
N
=
C
=
O
H
O
..
.. - N
..

O

1.6. Bước 1: Tính tổng số electron hóa trị của các nguyên tử tạo thành . Bước 2: Đếm
tổng số electron hóa trị có ở mỗi cơng thức đó. Bước 3: So sánh tổng số electron đếm
được với tổng số electron hóa trị tính được ở bước 1. Nếu bằng nhau thì tiểu phân là
trung hịa điện, nếu thiếu thì tiểu phân mang điện tích dương, nếu thừa thì tiểu phân
mang điện tích âm.
Bước NH3
1
5+3=8
Tính
số e
hóa

NH4+

5+4=9

CH4
CH3+
CH3.
4 + 4 = 4+3=7 4+3=7
8

8

CH34+3=7


trị
Bước
2

H
H N
H

H
+
H N H
H

H
H C H
H

H C H
H

(3x2)+2=8

4x2=8

4x2=8

3x2=6

Đếm
số e
Bước 8 - 8 = 0
3:
So
sánh

+

H C H
H

H C H
H

(3x2)+1=7 (3x2)+2=8

9 - 8 = +1 8 - 8 = 7 - 6 = 7 - 7 = 0
0

+1

7 - 8 = -1

2. Hình học phân tử
A. Câu hỏi
2.0. a) Ở một cuốn sách đại học có viết rằng metan có tâm đối xứng, trục đối xứng bậc
ba và mặt phẳng đối xứng. Hãy lí giải đúng sai.
b) Ở một cuốn sách đại học người ta phân chia đồng phân thành “đồng phân phẳng”,
“đồng phân không gian” và viết “Nếu các chất đồng phân khác nhau về cấu trúc phẳng
gọi là đồng phân phẳng” (các sách khác gọi là đồng phân cấu tạo). Hãy phân tích đúng
sai.
c) Hai cấu dạng có phải là 2 đồng phân ?
2.1. Dựa vào dấu hiệu nào trong công thức cấu tạo phân tử để nhận ra C, O, N ở trạng
thái lai hóa sp3, sp2 hay sp ? Lấy ví dụ minh họa.
2.2. Hãy cho biết dạng hình học của các phân tử sau (khơng xét chi tiết nhóm CH3):
a) CH4
b) CH3OH
c) NH3
d) CH2Cl2
e) CS2
g) H2O
h) CH2O
i) CH3-CO-CH3
2.3. a. Ở phân tử metyl clorua có tối đa mấy nguyên tử cùng nằm trên 1 mặt phẳng, có
mấy mặt phẳng như thế ?
b. Phân tử metyl clorua có tâm đối xứng khơng, có mặt phẳng đối xứng khơng ? Nếu có
hãy chỉ ra.
c. Ở phân tử 1,2-ddicloetan có tối đa mấy nguyên tử cùng nằm trên 1 mặt phẳng, có
mấy mặt phẳng như thế ?

d) Dạng anti của 1,2-đicloetan có tâm đối xứng khơng, có mặt phẳng đối xứng khơng ?
Nếu có hãy chỉ ra.

9


e. Ở dạng anti của etan, có nhóm H-C-C-H nào tạo thành 1 đường thẳng khơng, có tối
đa mấy ngun tử cùng nằm trên 1 mặt phẳng, có mấy mặt phẳng như thế ? Nếu có hãy
chỉ ra.
2.4. a) Hãy mơ tả chi tiết dạng ghế của xiclohexan, có minh họa bằng hình vẽ.
b) Hãy nêu nguyên nhân dẫn đến sự chuyển đổi giữa hai dạng ghế của xiclohexan.
2.5. a) Hãy chỉ rõ số lượng tâm đối xứng, mặt phẳng đối xứng (nếu có) ở dạng ghế của
xiclohexan.
b) Ở dạng ghế của xiclohexan có tối đa mấy nguyên tử C cùng nằm trên một mặt
phẳng, có mấy mặt phẳng như vậy?
2.6. Hãy giải thích vì sao :
a) µ CO = 0 trong khi đó µ SO = 1,6D
2

b) µ CH Cl > µ CHCl

2

2

2

3

2.7. Phân tử hợp chất hữu cơ A cơng thức C12H4Cl4O2 có tâm đối xứng và có 3 mặt

phẳng đối xứng. A bền với nhiệt, không làm mất màu dung dịch brom và dung dịch kali
pemanganat.
a) Hãy lập luận để xác định các công thức cấu trúc có thể của A.
b) Hãy dự đốn trạng thái của A ở nhiệt độ thường và tính tan của nó.
c) Hãy dựa vào cấu tạo để suy ra độ bền của A đối với ánh sáng, kiềm và axit.
B. Thảo luận
2.0. a) Tâm của tứ diện đều không phải là tâm đối xứng của nó.
b) Theo quan điểm của tác giả “Nếu các chất đồng phân khác nhau về cấu trúc phẳng
gọi là đồng phân phẳng” thì trans-1,2-dicloeten và cis-1,2-dicloeten là 2 đồng phân
phẳng tức là chúng không thuộc loại đồng phân không gian!
2.1. Để xác định trạng thái lai hóa của C, O, N và dạng hình học của phân tử hữu cơ đơn
giản cần làm như sau:
Bước 1. Viết công thức cấu tạo khai triển của phân tử.
Bước 2. a) Nguyên tử (C, N, O) nào chỉ có liên kết đơn thì ở trạng thái lai hóa sp3.
b) Nguyên tử (C, N, O) nào có 1 liên kết đơi thì ở trạng thái lai hóa sp2.
c) Ngun tử (C, N, O) nào có 1 liên kết ba hoặc 2 liên kết đơi thì ở trạng
thái lai hóa sp.

10


Bước 3. a) Nguyên tử (C, N, O) ở trạng thái lai hóa sp 3 khi liên kết với 4 nguyên tử
khác thì sẽ là tâm của tứ diện mà 4 nguyên tử kia là 4 đỉnh; khi liên kết với 3 nguyên tử
khác thì sẽ là 1 đỉnh của chóp tam giác mà 3 nguyên tử kia là 3 đỉnh khác; khi liên kết
với 2 nguyên tử khác thì sẽ là đỉnh của 1 góc mà 2 nguyên tử kia nằm trên 2 cạnh của
góc.
b) Nguyên tử (C, N, O) ở trạng thái lai hóa sp 2 khi liên kết với 3 nguyên tử
khác thì sẽ là tâm của 1 tam giác mà 3 nguyên tử kia là 3 đỉnh; khi liên kết với 2
nguyên tử khác thì sẽ là đỉnh của 1 góc mà 2 nguyên tử kia nằm trên 2 cạnh của góc..
c) Nguyên tử (C, N, O) ở trạng thái lai hóa sp khi liên kết với 2 nguyên tử

khác thì sẽ ở giữa 2 nguyên tử kia trên một đường thẳng.
2.2.
a) CH4
Bíc 1

b) CH3OH

Bíc 3

H C H

H

Theo bíc 2a:
C lai hãa sp3
Theo bíc 3a:
Tø diƯn

Bíc 2
Bíc 3

H C Cl
Cl

H N H

H3C O H

Theo bíc 2a:
O lai hãa sp3

Theo bíc 3a:

Theo bíc 2a:
C lai hãa sp3
Theo bíc 3a:
Chãp tam gi¸c

H

Bíc 1

d) CH2Cl2
H

H

Bíc 2

c) NH3

H

H

H

H

Gãc

H3C

O

Theo 2a: C lai
hãa sp3
Theo bíc 3a:
Tø
diƯn

N

H

H

H

Cl

H
H

H

Cl

e) CS2

g) H2O

h) CH2O

i) CH3-CO-CH3

S C S

H O H

H C O
H

H3C C CH3
O

Theo bíc 2b:
C lai hãa sp2
Theo bíc 3b:
Tam
gi¸c

Theo 2b: C lai
hãa sp2
Theo bíc 3b:
Tam
gi¸c

H

H3C

Theo bíc 2c:
C lai hóa sp
Theo bớc 3c:
S C S

Thẳng hàng

Theo bớc 2a:
O lai hãa sp3
Theo bíc 3a:
Gãc

H

O

H

H

C O

H3C

C O

2.3. Dựa vào trạng thái lại hóa và bài 2.1,hãy vẽ cơng thức phối cảnh rồi giaỉ.
2.4. b) Sự quay của các nhóm nguyên tử xung quanh liên kết C – C.
2.5. a) Tâm đối xứng: 1 ; mặt phẳng đối xứng: 3.

b) Có tối đa 4 C trên 1 mặt phẳng, có 3 mặt phẳng như vậy.
2.6.
11


. a)
..
O

C

S

O
O

O

b)
Cl

Cl
H

H
H

Cl

Cl

Cl

2.7. a) A là hợp chất thơm vì khơng làm mất màu dung dịch brom và dung dịch kali
pemanganat. Độ không no của A bằng 9, là hợp chất thơm, bền nhiệt, nên nó chứa 2
vịng benzen nối với nhau bằng 2 nguyên tử O ete ở 2 vị trí ortho (0,5). A có tâm đối
xứng và 3 mặt phẳng đối xứng nên có cơng thức là:

b) A có phân tử khối lớn, có nhiều liên kết phân cực nên là chất rắn. Ở A phần ưa nước
(2 nguyên tử O) rất nhỏ so với phần kị nước (phần cịn lại trừ 2O) nên nó tan trong dung
mơi hữu cơ, không tan trong nước.
c) - A tương đối bền với ánh sáng vì là hợp chất thơm khơng có liên kết nào dễ bị phân
cắt bởi ánh sáng.
- A bền với kiềm vì các ngun tử Cl đính với vòng benzen nên A thuộc loại dẫn xuất
halogen khả năng phản ứng thấp;
- A bền với axit vì mật độ electron ở 2 nguyên tử O di chuyển vào nhân benzen nên khó
tác dụng với axit (0,5).
3. Cấu trúc và tính chất vật lí
A. Câu hỏi
3.1. Hãy giải thích sự biến đổi nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sơi của các pentan đồng
phân:
o
o
nc
o
o
s

t ( C)
t ( C)

n-pentan
-130
36

isopentan
-160
28

neopentan
-16,5
9,5

3.2. a) Dùng cơng thức cấu tạo, hãy hồn chỉnh sơ đồ phản ứng sau:
12


b) Hãy so sánh nhiệt độ nóng chảy, độ tan trong nước và lực axit của các chất A, B, C và
D. Giải thích.
3.3. Trong một cuốn sách có viết: “So với các axit đồng phân hoặc ancol có cùng khối
lượng mol phân tử hoặc phân tử có cùng số ngun tử cacbon thì este có nhiệt độ sơi và
độ tan trong nước thấp hơn hẳn. Thí dụ:
CH3CH2CH2COOH

CH3[CH2]3CH2OH

CH3COOC2H5

(M=88), sơi ở 163,5 oC

(M=88), sôi ở 132 oC

(M=88), sôi ở 77 oC

Tan nhiều trong nước

Tan ít trong nước

Khơng tan trong nước

Hãy tra cứu tài liệu xem sự khái quát hóa như trên đúng sai như thế nào?
3.4. Cho bảng số liệu sau :
Axit béo : axit stearic
tnc, 0C :

69,6

axit panmitic
63,1

axit oleic
13,4

axit linoleic
5,2

a) Biết công thức phân tử của axit oleic là C 18H34O2 có chứa 1 liên kết đơi ở dạng
cis ở C9-C10 (C cacboxyl là C1), công thức phân tử của axit linoleic là C 18H32O2 có
chứa 2 liên kết đơi đều ở dạng cis ở C9-C10 và C12-C13 (C cacboxyl là C1). Hãy
viết công thức cấu trúc của axit oleic và axit linoleic.

b) Hãy nêu nguyên nhân dẫn tới sự giảm dần nhiệt độ nóng chảy của 4 axit đã cho.
c) Hãy giải tích vì sao chất béo thực vật thường có nhiệt độ đơng đặc thấp hơn chất
béo động vật?
3.5. Triglixerit có phân tử khối lớn gấp khoảng 3 lần nhưng nhiệt độ nóng chảy thường
chỉ xấp xỉ như axit béo tạo ra nó, Hãy giải thích.
3.6. Vì sao lipit không tan trong nước mà tan trong xăng dầu?
3.7. Vì sao ở nhiệt độ phịng glucozơ, fructozơ (M = 180 au) đều ở thể rắn, trong khi đó axit
oleic có phân tử khối lớn hơn nhiều (M = 282 au) lại ở thể lỏng.
3.8. Vì sao các đisaccarit có nhiệt độ nóng chảy cao hơn các monosaccarit hợp thành.

13


3.9. Vì sao tinh bột và xenlulozơ khơng nóng chảy.
3.10. Vì sao các ancol, anđehit, axit cacboxylic, este có chứa 6-12 C đều hầu như không tan
trong nước, trong khi đó các monosaccarit (C6H12O6) và đisaccarit (C12H22O11) đều tan tốt
trong nước.
3.11. Hãy thử giải thích các hiên tượng sau:
a) Tinh bột và xenlulozơ đều không tan trong nước mặc dù ở mỗi gốc glucozơ tạo ra chúng
đều có 3 nhóm OH là nhóm ưa nước.
b) Đun nóng tinh bột với nước thì tạo thành hồ tinh bột, đun nóng xenlulozơ với nước thì
chẳng được gì.
3.12. Hãy nêu nguyên nhân dẫn tới sự khác nhau về nhiệt độ nóng chảy của các chất trong
bảng sau :
Hợp chất CH3COOH
M, au
to nc, oC

60,05
17

HSCH2COO
H
92,11
- 16,5

HOCH2COOH

H2NCH2COOH

76,05
97

75,07
262

3.13. Hãy sắp xếp các chất sau theo chiều tăng dần nhiệt độ nóng chảy và gải thích:
CH3CH2CH2CH2NH2 (a), CH3CH2CH2CH2OH (b), CH3CH2OCH2CH3 (c), CH3CH2COOH
(d), H2NCH2COOH (e),
3.14. Hãy giải thích các hiện tượng sau:
a) Khi đun nóng, các amino axit thiên nhiên không sôi mà bị phân hủy.
b) Các amino axit thiên nhiên hầu như không tan trong benzen nhưng tan tốt trong nước.
c) Các axit cacboxylic có trên 5C rất ít tan trong nước, trong khi đó các amino axit thiên
nhiên có trên 5C vẫn tan tốt trong nước.
3.15. Hãy giải thích các hiện tượng sau :
a) Polime là những chất khơng bay hơi và khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định.
b) Những polime thông thường đều là những chất cách điện.
c) Polime thường khó hịa tan trong các dung mơi thơng thường, khi tan thì tạo thành
dung dịch keo nhớt.
d) Vật liệu polime dùng trong nhà thì bền hơn so với dùng ngồi trời.

3.16. Khi hịa tan một loại PVC trong etanol rồi cho tác dụng với bột kẽm thì thấy tách
ra ZnCl2 và thu được một polime chứa 20,82% Cl, không chứa liên kết đôi, không tan
14


trong etanol. Dựa vào kết quả đó hãy cho biết sự phân bố các nguyên tử Cl trong mạch
PVC (điều hịa hay khơng điều hịa) và cấu tạo của polime thu được.
B. Thảo luận
● Quy luật chi phối nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sơi:
- Hợp chất ion thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sơi cao hơn hợp chất cộng hóa
trị.
- Trong cùng dãy đồng đẳng, hoặc trong một dãy chất mà mức độ phân cực khơng khác
nhau nhiều thì nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thường tăng theo phân tử khối.
- Trong dãy chất đồng phân thì chất nào có chứa nhóm phân cực hơn, tạo được nhiều
liên kết hidro liên phân tử hơn thì thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn.
Đối với các đồng phân không tạo được liên kết hidro thì đồng phân nào có cấu tạo gọn
gàng hơn (cấu tạo đối xứng hơn) thường có nhiệt độ nóng chảy cao hơn nhưng nhiệt độ
sơi thì thường thấp hơn.
● Quy luật chi phối tính tan: “Giống nhau thì tan vào nhau”
Khi xét độ tan trong nước của chất hữu cơ cần chú ý tới tương quan về số lượng và lực tương
tác của hợp phần ưa nược so với hợp phần kị nước.
3.1. Không những cần chú ý tới khoảng cách giữa các phân tử mà cịn cần chú ý tới diện
tích bề mặt tiếp xúc giữa chúng.
3.2. Nhiệt độ nóng chảy: D > C > B > A (D có cấu tạo ion lưỡng cực).
Độ tan trong nước: D > C > B ≈ A.
Lực axit: B > A > C > D.
3.3. Theo tài liệu tra cứu thì độ tan khơng theo nhận định mà tác giả đã đưa ra:
CH3CH2CH2COOH

CH3[CH2]3CH2OH

CH3COOC2H5

Tan được trong nước

Tan 2,7g/100g nước ở 22 Tan 7,66g/100g nước ở
o
C
15 oC
Cần chú ý rằng độ tan trong nước phụ thuộc vào tương quan giữa hợp phần ưa nước và
hợp phần kị nước trong phân tử.
3.4. ở thể rắn các phân tử axit stearic có cấu trúc thẳng, gọn gàng, dễ sắp xếp chặt khít nên
lực hút giữa chúng mạnh hơn, trong khi đó các phân tử axit oleic có cấu trúc uốn gập (ở chỗ
cấu hình cis), cồng kềnh, khó sắp xếp chặt khít nên lực hút giữa chúng yếu hơn. Hình dưới
15


đây cho thấy cùng một thể tích sẽ chứa được nhiều phân tử có cấu trúc thẳng hơn là phân tử
có cấu trúc uốn gập:

3.5. Giữa các phân tử axit béo có liên kết hidro liên phân tử, cịn giữa các phân tử triglixerit
thì khơng có liên kết hidro liên phân tử.
3.6. Phân tử các chất lipit cấu tạo chủ yếu từ các nhóm khơng phân cực (nhóm kị nước) và ít
phân cực nên chúng tan trong dung mơi khơng phân cực mà không tan trong nước.
3.7. Phân tử glucozơ, fructozơ (C6H12O6) đều có cấu trúc gọn gàng (vịng 6 hoặc 5 cạnh) có
4 nhóm OH và 1 nhóm C=O đều là những nhóm phân cực và tạo được nhiều liên kết hiddro
liên phân tử. Phân tử axit oleic (C18H34O2) có cấu hình cis cồng kềnh mà chỉ có 1 nhóm OH
và 1 nhóm C=O tạo được ít liên kết hiđro liên phân tử.
3.8. Đisaccarit có nhiều nhóm phân cực và tạo nhiều liên kết hiđro liên phân tử hơn so với
monosaccarit hợp thành nên có nhiệt độ nóng chảy cao hơn.

3.9. Tinh bột và xenlulozơ là những hợp chất cao phân tử, lại có vơ vàn liên kết hiđro liên
phân tử làm cho lực hút giữa các phân tử rất lớn, đến nhiệt độ cao vẫn không rời nhau ra
(khơng nóng chảy) mà bị cháy nếu có oxi hoặc bị phân hủy nếu khơng có mặt oxi.
3.10. Mỗi phân tử ancol, anđehit, axit cacboxylic, este (chứa từ 6-12 C) đều chỉ có 1-2 nhóm
ưa nước cịn lại là kị nước vì vậy hầu như khơng tan trong nước, trong khi đó các
monosaccarit (C6H12O6) có 5-6 nhóm ưa nước, đisaccarit (C 12H22O11) có 10-11 nhóm ưa
nước nên đều tan tốt trong nước.
3.11. a) Tinh bột và xenlulozơ là những hợp chất cao phân tử kích thước phân tử quá lớn so
với các phân tử nước, lại có vơ vàn liên kết hiđro liên phân tử làm cho lực hút giữa các phân

16


tử rất lớn, nên các phân tử nước không thể kéo từng phân tử ra khổi bó cao phân tử để hịa
tan được.
b) Do phân tử amilozơ có cấu trúc xoắn, phân tử amilopectin có cấu trúc phân nhánh, ở tinh
bột số lượng nhóm OH tạo được liên kết hiđro nội phân tử lớn hơn nhiều so với ở xenlulozơ
nên lực hút giữa các phân tử ở tinh bột nhỏ hơn giữa cac phân tử xenlulozơ. Do đó khi đun
nóng với nước, giữa các phân tử trong tinh bột có thể tạo ra các khoảng trống cho các phân
tử nước thâm nhập vào thực hiện sự hyđrát hóa tạo ra thể keo tụ gọi là hồ tinh bột. Các phân
tử xenlulozơ tạo ra các bó cao phân tử hút nhau rất chặt, đung nóng cũng khơng rời nhau
khiến cho các phân tử nước chỉ tiếp xúc ở mặt ngoài của bố cao phân tử làm ướt chúng mà
không tạo ra thể keo tụ được.
3.12. HSCH2COOH tuy có phân tử khối lớn hơn CH 3COOH nhưng do nhóm SH hầu như
khơng tạo liên kết hiđro mà lại có kích thước lớn làm cho phân tử cồng kềnh sắp xếp kém
khít khao, nên có nhiệt độ nóng chảy thấp nhất.
HOCH2COOH có thêm nhóm OH phân cực và tạo được liên kết H liên phân tử nên to nc cao
hơn HSCH2COOH và CH3COOH.
Amino axit H2NCH2COOH tồn tại ở dạng ion lưỡng cực, H 3N+CH2COO-, lực hút giữa các
phân tử tăng mạnh đồng thời vẫn tạo được liên kết H liên phân tử, vì vậy to nc cao nhất.

3.13. Các hợp chất đã cho có khối lượng phân tử hơn kém nhau khơng nhiều.
Amino axit H2NCH2COOH (e) ở dạng ion lưỡng cực, H 3N+CH2COO-, nên có to nc cao
nhất.
CH3CH2OCH2CH3 (c) chứa các liên kết ít phân cực và không tạo được liên kết H liên phân
tử, nên có to nc thấp nhất.
Nhóm -OH phân cực hơn và tạo liên kết H mạnh hơn nhóm -NH2 nên CH3CH2CH2CH2OH
(b) nóng chảy cao hơn CH3CH2CH2CH2NH2 (a).
CH3CH2COOH (d) có nhóm -COOH vừa phân cực mạnh vừa tạo liên kết H mạnh nên nóng
chảy cao hơn CH3CH2CH2CH2OH (b).
Như vậy to nc tăng theo trật tự sau: (c) < (a) < (b) < (d) < (e)
3.14. a) Khi đun nóng, các amino axit thiên nhiên không sôi mà bị phân hủy vì chúng ở
dạng ion lưỡng cực, CH3CH(NH3)+COO-, lực hút giữa các phân tử mạnh, nhiệt độ nóng
chảy cao tới mứlàm cho chúng vừa nóng chảy vừa bị phân hủy.
b) Các amino axit thiên nhiên hầu như không tan trong benzen nhưng tan tốt trong nước vì
chúng ở dạng ion lưỡng cực, CH3CH(NH3)+COO-, nên tính tan giống với các hợp chất ion.

17


c) Các axit cacboxylic có trên 5C rất ít tan trong nước, trong khi đó các amino axit thiên
nhiên có trên 5C vẫn tan tốt trong nước vì chúng ở dạng ion lưỡng cực,
CH3CH(NH3)+COO-, có chứa 2 nhóm rất ưa nước là (-NH 3)+ và -COO- trong khi đó các axit
cacboxylic chỉ chứa 1 nhóm ưa nước -COOH.
3.15. a) Polime là những hợp chất cao phân tử, lực tương tác giữa các phân tử rất lớn
giữ cho chúng không bay hơi. Mỗi polime là một hỗn hợp các phân tử với hệ số polime
hóa khác nhau vì vậy chúng khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định mà thường nóng
chảy hoặc chảy dẻo ở một khoảng nhiệt độ khá rộng nào đó.
b) Những polime thơng thường là những chất khơng chứa các điện tích linh động có thể
chuyển dịch thành dòng dưới tác dụng của hiệu điên thế nên chúng là những chất cách
điện.

c) Lực tương tác giữa các phân tử polime rất lớn giữ cho chúng không bị các phân tử
dung mơi solvat hóa. Phân tử polime có kích thước rất lớn nên khi hịa tan ra vẫn khơng
chuyển động linh động như các phân tử nhỏ mà thường kết cấu với dung môi nhau tạo
thành dung dịch keo nhớt.
d) Vật liệu polime dùng lâu thường bị giòn, biến màu rồi hư hại. Nguyên nhân của sự
lão hóa đó chủ yếu là do tác dụng đồng thời của ánh sáng và oxi khơng khí làm gãy
mạch polime. ở ngồi trời cường độ ánh sáng cao hơn ở trong nhà, nhiệt độ cũng cao
hơn nên polime chóng bị lão hóa hơn.
3.16. Trong PVC clo chiếm 56,8 %, sau phản ứng với Zn còn 20,82% cho thấy clo bị
tách đi khá nhiều mà lại không tạo thành liên kết đôi C=C tức là trong mạch phân tử
polime 2 nguyên tử Cl khơng đính vào 2 C cạnh nhau như ở cấu trúc khơng điều hịa A.
Suy ra các ngun tử Cl phải ở cách đều nhau một nhóm -CH2- tức là có cấu tạo điều
hịa B:

Polime thu được khơng tan trong etanol như polime băn đầu suy ra nó đã bị khâu mạch
tạo thành polime cấu trúc mạng:

18


4. Cấu trúc và tính chất hóa học
A. Câu hỏi
4.0. a) Hai dạng hỗ biến có phải là 2 đồng phân ?
b) Trong một cuốn sách đại học có viết: “ Xiclooctatetraen là hợp chất phản thơm”. Khi
nào thì một annulen không phẳng?
4.1. Câu 7.2. trong đề thi chọn HS gổi QG lớp 12 THPT năm 2010 như sau:
“So sánh (có giải thích) tính bazơ của các hợp chất A và B dưới đây:

Hướng dẫn giải của Cục khảo thí viết như sau:
“ Ở A tâm bazơ là nguyên tử N-piridin chịu ảnh hưởng –I và +C của nhóm NH. Hiệu

ứng khơng gian của mạch nhánh làm khó cho sự proton hóa.
Ở B tâm bazơ là nguyên tử N-piridin chịu ảnh hưởng –I (yếu hơn vì ở cách xa hơn) và +C
của nhóm NH. Mạch nhánh khơng gây hiệu ứng không gian. Vậy A < B.”
Hãy cho nhận xét về vấn đề nêu trên.
4.2. Hiđro hóa hồn tồn naphtalen người ta thu được đecalin (C 10H18). Oxi hóa đecalin
thì thu được hỗn hợp các đecalon (C10H16O).
a. Trong hỗn hợp đecalon nói trên có tối đa bao nhiêu đecalon đồng phân ? Giải
thích.
b. Hãy vẽ cơng thức các đồng phân lập thể của 1-đecalon, biết rằng hai vòng 6 cạnh
trong phân tử đecalon đều ở dạng ghế.
c. Hòa tan cis-1-đecalon vào dung dịch bazơ thì nó bị đồng phân hóa thành trans-1đecalon tới 95%. Hãy giải thích sự đồng phân hóa của cis-1-đecalon và cho biết cis-2đecalon có bị đồng phân hóa thành trans-2-đecalon trong điều kiện đã cho hay khơng, vì
sao?
d. Trong dung dịch bazơ, 1-đecalon phản ứng với benzanđehit cho hợp chất T, phản
ứng với metyl vinyl xeton cho hợp chất U. T làm mất màu nước brom còn U thì khơng.
Hãy viét cơng thức cấu tạo của T và U.
e. Viết sơ đồ phản ứng tổng hợp 2-(1-aminoetyl)đecalin từ đecalin.
4.3. Từ dầu mỏ người ta tách được một số hiđrocacbon có cơng thức phân tử C 10H18.
Chúng đều bền nhiệt và không làm mất màu dung dịch KMnO 4. Chúng đều không chứa
C bậc I và C bậc IV, tỉ lệ giữa số nguyên tử C bậc III trên số nguyên tử C bậc II là 1:4.
19


a) Hãy lập luận ngắn gọn để viết ra công thức các đồng phân cấu tạo phù hợp với các dữ
kiện nêu trên.
b) Hãy vẽ công thức các đồng phân lập thể ứng với 3 đồng phân cấu tạo tìm được.
c) Cho một đồng phân cấu tạo tìm được tác dụng với clo có chiếu sáng. Hãy viết cơng
thức cấu tạo các dẫn xuất monoclo thu được và cho biết dẫn xuất monoclo bậc nào
chiếm tỉ lệ cao hơn, vì sao?
4.4. Canxi xianamit được điều chế từ canxi cacbua và có một số phản ứng như sau:
CaC2 + N2 → CaCN2 + C (1)

CaCN2 + 3 H2O → CaCO3 + 2 NH3 (2)
CaCN2 + H2SO4 → CaSO4 + CH2N2 (3)
a) Dựa và các phản ứng trên hãy suy ra liên kết trong CaCN2 và CH2N2.
b) CH2N2 tồn tại dưới 2 dạng hỗ biến. Hãy vẽ công thức cấu trúc của chúng.
c) CH2N2 tự chuyển hóa thành những hợp chất bền hơn: A công thức phân tử C2H4N4 và
B công thức phân tử C3H6N6. Hãy vẽ công thức cấu trúc của A và B.
d) Dự đốn tính chất vật lí và hóa học của B.
e) Cho B (1mol) phản ứng với fomandehit (3 mol) thu được hợp chất trung gian C rồi
tạo ra polime D. Viết công thức cấu tạo của C và D và dự đốn tính chất của D.
4.5. Xicloocta-1,3,5,7-tetraen (COT) được tổng hợp đầu tiên vào năm 1911 từ hợp chất
thiên nhiên K qua 13 bước được tóm tắt như sau:

N

O

NMe2
Na/EtOH

L

(K)

H2SO4

M

MeI

Me2N

N
(P)

(Q)

(R)
NMe2

COT

Phương pháp nhiễu xạ tia X cho thấy COT có cấu trúc khơng phẳng, khoảng cách
giữa các ngun tử cacbon cạnh nhau lần lượt là 1,33 và 1,46 Å, trong khi đó đianion
[COT]2- ([C8H8]2-) có cấu trúc phẳng với khoảng cách giữa các nguyên tử cacbon cạnh
nhau đều bằng 1,41 Å.
a) COT có cấu trúc G (dạng ghế) hay T (dạng thuyền), vì sao ?
b) Hãy biểu diễn cấu trúc của [COT]2- sao cho phù hợp với dữ kiện nhiễu xạ tia X.
c) Viết công thức cấu tạo của L, M, và N.
d) Hãy viết đày đủ các tác nhân và điều kiện phản ứng dùng cho các bước tiếp theo
để thực hiện sự chuyển hóa từ N đến COT.
e) Hãy đưa ra một ý tưởng điều chế COT theo một cách thức đơn giản hơn sơ đồ
cho trên.

20


4.6. Câu 1.1.c trong Đề thi chọn HS giỏi QG 2011 : “ Viết công thức cấu tạo của A, B,
C và giải thích q trình chuyển hóa tạo thành C trong sơ đồ phản ứng đươi đây:

4.7. Câu 3.2a trong Đề thi chọn HS giỏi QG 2011: “Hãy giải thích cơ chế của phản ứng

sau:”

”
4.8. Câu 3.2a trong Đề thi chọn HS giỏi QG 2011: “Hãy giả thích cơ chế của phản ứng
sau:

“
Không cho biết điều kiện phản ứng thỡ gii th no?
4.9. Axit shikimic, công thức phân tử C7H10O5 (K), tách đợc từ quả hồi, là nguyên liệu
cơ bản dùng để tổng hợp thuốc tamiflu. Cấu tạo của nó đà đợc xác định dựa vào dÃy
chuyển hoá sau:

a) Trong dung dịch, L có thể tồn tại ở những cấu tạo nh thế nào ? Trong số các cấu tạo
đó, cấu tạo nào đà chuyển hoá thành M, N rồi P ?
b) HÃy xác định công thức cấu tạo của M, N và K.
c) HÃy dùng cách vẽ đơn giản nhất để biểu diễn cấu trúc của các đồng phân lập thể
của K.
d) HÃy đề nghị sơ đồ phản ứng tổng hợp ra một hợp chất có cấu tạo nh axit shikimic từ
những hợp chất chứa không quá 6 nguyªn tư C.
B. Thảo luận
21


4.0. a) Cần nắm vững định nghĩa đồng phân.
b) Xiclooctatetraen là hợp chất không thơm.
4.1. Câu “Hiệu ứng không gian của mạch nhánh làm khó cho sự proton hóa” là sai.
Mạch nhánh ở A kéo dài chỉ che chắn một phía của N-piridin các phía khác vẫn thống,
mặt khác proton dù ở dưới dạng H3O+ khi tham gia phản ứng proton hóa thì hầu như
khơng địi hỏi phải hồn tồn thống về mặt khơng gian vì kích thước nhỏ bé của nó.
Ngun nhân đích thực là: Sau khi proton hóa, nhóm N +H cần được solvat hóa để khỏi

kết hợp với OH-. Sự solvat hóa địi hỏi sự tiếp cận của nhiều phân tử dung mơi quanh
nhóm N+H nên sẽ chịu ảnh hưởng của yế tố không gian. Ở AH+ nhóm N+H khó bị solvat
hóa hơn ở BH+ do ảnh hưởng không gian của mạch nhánh.
4.2. a) Trong hỗn hợp có 12 decalon đồng phân gồm: trans-1-decalon: 2 đối quang; cis1-decalon: 2 cặp đối quang (xem hình ở câu 2); trans-2-decalon: 2 đối quang; cis-2decalon: 2 cặp đối quang.
b) 6 đồng phân lập thể của 1-decalon:
O

O

O

O

O

O

c). Nguyên tử Cα ở cầu nối trở thành C - và bị nghịch đảo khi kết hợp với H+. Cân bằng
chuyển dịch về phía đồng phân trans bền hơn:
H

H

-H

H

+

+ H+

- H+
O

O

H

+ H+
O

H

Cũng có thể giải thích bằng cách dựa vào dạng enol có cấu tạo phẳng .
cis-2-decalon khơng có sự đồng phân hóa như vậy vì Cα ở nó khơng phải là cầu nối,
nơi quyết định cấu hình cis hoặc trans.
d). T là sản phẩm ngưng tụ, U là sản phẩm cộng Michael rồi ngưng tụ tiếp theo:
O
T:

O

U:

CHC6H5

22


e). Ngưng tụ với EtNO2 rồi khử:

O

CH3CH2NO2

C

HO-

CH3
H2/Ni , to
NO2

CH CH3
NH2

4.3.
a) A có 2 C bậc III và 8 C bậc II, khơng chứa vịng 3 hoặc 4 cạnh. Loại 2 vịng riêng rẽ
chỉ có 1 chất gồm 2 vịng 5 cạnh nối với nhau bởi 1 liên kết đơn. Loại 2 vòng chung
nhau 2 đỉnh (2 C bậc III) đỉnh thì cần sao cho tổng số C bậc 2 bằng 8 (tổng các số trong
dấu [ ] bằng 8) và khơng tạo ra vịng 3 hoặc 4 cạnh, thí dụ: Bixiclo [4,4,0] decan;
Bixiclo [5,3,0] decan; Bixiclo [4,3,1] decan; Bixiclo [5,2,1] decan; Bixiclo [4,2,2]
decan; Bixiclo [3,3,2] decan.
4.4. Canxi xianamit được điều chế từ canxi cacbua và có một số phản ứng như sau:
CaC2 + N2 → CaCN2 + C (1)
CaCN2 + 3 H2O → CaCO3 + 2 NH3 (2)
CaCN2 + H2SO4 → CaSO4 + CH2N2 (3)
a) Các phản ứng 1, 2, 3 cho thấy CN2 tương có thể thay thế bởi các anion C22-, CO32-,
SO42-, Vậy nó là anion CN22-, cấu tao : -N=C=N- . Phản ứng 3 thực chất là axit mạnh
đẩy axit yếu ra khỏi muối, do đó suy ra CN22- có cấu tao -N=C=N- và CH2N2 có cấu tạo
H-N=C=N-H.

b) Cấu trúc của 2 dạng hỗ biến của CH2N2 là:

c)

d) B có cấu trúc gon gàng, có nhiều liên kết phân cực, có nhiều nhóm tạo được liên kết
hidro liên phân tử vì vậy B có nhiệt độ nóng chảy cao, tan được trong nước. B có 3Npiridin nên có lực bazơ tương tự piridin, B có 3 nhóm amino nên có tính chất tương tự
amin.
e)

23


Các mắt xích của D có vịng thơm và các liên kết đơn C-N bền, cấu trúc của polime D
thuộc loại mạng khơng gian. Vì vậy D là polime bền cả về hóa và cơ nhiệt. Hàm lượng
% N trong D rất cao mà lại không chứa O nên khi bị cháy khí nitơ sinh ra sẽ ngăn cản
khơng cho sự cháy tiếp tục.
4.5. a) COT có cấu trúc dạng thuyền để đảm bảo cấu tạo phẳng cho từng liên kết đơi,
COT khơng thể ở dạng ghế được vì ngun tử C2 và C5 không đồng phẳng với liên kết
đôi C3-C4 và nguyên tử C1 và C6 không đồng phẳng với liên kết đôi C7-C8:
H

H

H
1

H

8

2

H

2

H
5

H

1

6

7

4

3

(T)

H
H

H

8

7

H

6

H

3

H

H

4

(G)

H

5

H

b)

...

2

-

c)
N

OH

N

N

(L)

I

(N)

(M)

d)
N

I

(N)

1) [Ag(NH3)2]OH
2) to

(P)

1) MeI
2) [Ag(NH3)2]OH
3) to

Me2N

(Q)

1) Br2,
2) Me2NH

(R)
NMe2

1) MeI
2) [Ag(NH3)2]OH
3) to

e)

4.6. Sự tách nước của A xảy ra qua giai đoạn tạo thành cacbocation kèm theo sự giải tỏa
điện tích dương nên tạo ra B. Khi B bị đun nóng có thể xảy ra phản ứng Diels-Alder nội
phân tử tạo thành C nhờ có phần đienophin -C6=C7- và hợp phần đien -C1=C2-C3=C4-.

24


Bài tập này rất hay, nó giúp rèn luyện tư duy logic biết suy luận từ phản ứng liên
phân tử đến phản ứng nội phân tử.

Hiệu suất của phản ứng Diels-Alder nội phân tử kể trên không cao do hợp phần
đienophin (C6=C7) và hợp phần đien (C1=C2-C3=C4) chỉ cách nhau mỗi một nguyên tử
C5 nên khó sắp xếp phù hợp với yêu cầu lập thể của phản ứng Diels-Alder và vì phải
tạo ra vịng 3 cạnh có sức căng lớn.
Trong trường hợp đun nóng B, phản ứng Diels-Alder bình thường (liên phân tử) tạo
ra D1 và D2 có lẽ sẽ diễn ra thuận lợi hơn và tiếp theo có thể tạo ra E1 và E2:

Những hợp chất phức tạp chứa các hệ đa vịng như trên khơng hề xa lạ chút nào vì
chúng thường có trong các lồi thực vật quanh ta.
4.7. Câu dẫn của đầu bài nên sửa lại như sau: “Hãy đề nghị cơ chế phản ứng để giải
thích sự tạo thành hợp chất đa vịng sau”. Với đầu bài như vậy, phương pháp giải nên
như sau:
● Để thấy được những liên kết mới nào được hình thành, những liên kết cũ nào bị đứt
trong sự hình thành sản phẩm Z, hãy viết lại công thức của chất đầu K’ thành K cho
tương ứng với sản phẩm Z:

25