Mở đầu SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 46): Tầm quan trọng của các hữu cơ không chỉ bởi số lượng mà còn vì vai trò rất lớn của chúng trong đời sống, sản xuất con người. Những thành tựu hóa học hữu cơ còn và cơ sở nghiên cứu hóa học của sự sống. Chất hữu cơ là gì? Chúng được phân loại như thế nào?
Trả lời:
- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của Carbon trừ số một số hợp chất như các oxide của Carbon, muối carbonate, các carbide. Hợp chất hữu cơ được chia thành hai loại là hydrocarbon và dẫn xuất hydrocarbon.
1. Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ
a. Khái niệm hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ
Câu hỏi 1 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 46): Nhận xét sự khác nhau về thành phần nguyên tố của các hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ trong một số sản phẩm hình 8.1 và nguyên liệu ở hình 8.2. Hãy cho biết nguyên tố nào luôn có trong thành phần của hợp chất hữu cơ
Trả lời:
Trong hợp chất hữu cơ, có thành phần C, H, O,...
còn vô cơ có thể có C hoặc không
Nguyên tố luôn có trong thành phần hợp chất hữu cơ là Carbon (C)
Luyện tập SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 47): Cho các chất sau: Na2CO3, BaCl2, MgSO4, CH3COONa, C2H5Br, CaO, CHCl3, HCOOH. Xác định chất nào là hợp chất hữu cơ, chất nào là hợp chất vô cơ trong các chất trên.
Lời giải:
Hợp chất hữu cơ: CH3COONa, C2H5Br, CHCl3, HCOOH.
Hợp chất vô cơ: Na2CO3, BaCl2, MgSO4, CaO.
Vận dụng SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 47): Hãy liệt kê một số hợp chất hữu cơ có ứng dụng trong đời sống và sản xuất.
Lời giải:
Một số hợp chất hữu cơ có ứng dụng trong đời sống và sản xuất:
+ Saccharose (C12H22O11) trong đường kính.
+ Ethanol (C2H5OH) trong rượu, cồn rửa tay, cồn sát khuẩn...
+ Acetic acid (CH3COOH) trong giấm.
b. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ
Câu hỏi 2 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 47): Xác định loại liên kết liên kết cộng hóa trị, liên kết ion trong phân tử các hợp chất hữu cơ ở hình 8.3
Trả lời:
Đa số liên kết hóa học trong phân tử hợp chất hữu cơ ở hình 8.3 có liên kết cộng hóa trị. Hợp chất CH3COONa có thêm liên kết ion giữa CH3COO- và Na+
Câu hỏi 3 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 47): So sánh nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ với các chất vô cơ trong Bảng 8.1. Giải thích.
Trả lời:
- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các chất hữu cơ (C2H5-OH, CH2Cl2) thấp hơn nhiều so với các chất vô cơ (KOH, CaCl2).
- Trong phân tử C2H5-OH và CH2Cl2 chứa liên kết cộng hóa trị. Trong phân tử KOH, CaCl2 chứa liên kết ion. Độ bền của liên kết ion lớn hơn liên kết cộng hóa trị, do đó cần nhiều năng lượng để phá vỡ liên kết ion hơn so với liên kết cộng hóa trị, nên nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các hợp chất vô cơ lớn hơn hợp chất hữu cơ.
Câu hỏi 4 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 47): Quan sát Bảng 8.2, nhận xét về tính tan của các hợp chất hữu cơ trong dung môi nước và một số dung môi hữu cơ.
Trả lời:
- Các hợp chất hữu cơ không tan hoặc ít tan trong nước, tan nhiều trong các dung môi hữu cơ.
Câu hỏi 5 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 48): Nhận xét đặc điểm cấu tạo của hai sản phẩm tạo thành trong phản ứng tách nước của butan - 2 - ol
Trả lời:
- Trong phản ứng tách nước của butan - 2 - ol sản phẩm tạo thành có số lượng nguyên tử C, H như nhau, nhưng đặc điểm liên kết (vị trí liên kết đôi) khác nhau
c. Phân loại các hợp chất hữu cơ
Câu hỏi 6 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 48): Nhận xét thành phần nguyên tố của hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon trong hình 8.5 và 8.6
Trả lời:
- Hydrocarbon là hợp chất hữu cơ trong thành phần phân tử chỉ chứa hai nguyên tố là carbon và hydro.
- Dẫn xuất của hydrocarbon là những hợp chất mà trong phân tử ngoài C, H ra còn có một số hay nhiều nguyên tố khác như O, N, S, Cl...
Luyện tập SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 48): Cho các hợp chất hữu cơ sau: CH3COONa, C2H5Br, C2H6, CHCl3, HCOOH, C6H6. Cho biết chất nào là hydrocarbon, chất nào là dẫn xuất của hydrocarbon.
Lời giải:
- Hydrocarbon: C2H6, C6H6.
- Dẫn xuất của hydrocarbon: CH3COONa, C2H5Br, CHCl3, HCOOH.
2. Nhóm chức và phổ hồng ngoại (IR)
Câu hỏi 7 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 49): So sánh thành phần nguyên tố và cấu tạo phân tử của ethanol và dimethyl ether. Nhận xét về khả năng phản ứng của hai chất này với sodium.
- Hai chất ethanol và dimethyl ether đều có cùng thành phần nguyên tố nhưng khác nhau về cấu tạo phân tử.
- Ethanol có khả năng phản ứng với sodium giải phóng hydrogen, trong khi đó dimethyl ether không có tính chất này.
Luyện tập SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 49): Chỉ ra các nhóm chức trong các chất hữu cơ sau
(1) C2H5- O - C2H5
(2) C6H5 - NH2
(3) C2H5 - CHO
(4) C2H5 - COOH
(5) CH3 - CO - CH2 - CH3
(6) CH3 - OH
(7) CH3 - COOH
Lời giải:
Tên nhóm chức trong các chất hữu cơ là
(1) Ether
(2). amine bậc 1
(3). Aldehyde
(4). Carboxylic acid
(5). Ketone
(6). Alcohol
(7). Ester
Câu hỏi 8 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 50): Từ dữ liệu Bảng 8.4 và quan sát Hình 8.7, hãy chỉ rõ peak đặc trưng với số sóng tương ứng của nhóm OH trên phổ IR của benzyl alcohol.
Trả lời:
Số sóng (peak) đặc trưng của nhóm chức OH nằm trong khoảng 3600 – 3300 (cm-1)
→ Peak đặc trưng với số sóng tương ứng của nhóm OH trên phổ IR của benzyl alcohol là 3330 cm-1.
Bài tập
Bài tập 1 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 51): Hãy nêu những điểm khác nhau cơ bản giữa hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ về thành phần nguyên tố, tính chất vật lí và tính chất hoá học.
Lời giải:
Bài tập 2 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 51): Cho các hợp chất sau: (1) CaCl2; (2) CH2 = CH - Cl; (3) C6H5 - OH; (4) CaC2; (5) Al(OH)3; (6) CuSO4; (7) Ba(NO3)2. Hợp chất nào là chất hữu cơ, hợp chất nào là chất vô cơ?
Lời giải:
Hợp chất hữu cơ: (2) CH2 = CH - Cl; (3) C6H5 - OH;
Hợp chất vô cơ: (1) CaCl2; (4) CaC2; (5) Al(OH)3; (6) CuSO4; (7) Ba(NO3)2.
Bài tập 3 SGK Hóa 11 Chân trời sáng tạo Bài 8 (trang 51): Hợp chất Y có công thức phân tử C4H8O, là một hợp chất dễ bay hơi. Dựa vào phổ IR dưới đây, hãy cho biết peak nào giúp dự đoán được trong Y có nhóm chức aldehyde.
Lời giải:
Tín hiệu phổ hồng ngoại của nhóm chức aldehyde như sau:
Peak giúp dự đoán được trong Y có nhóm chức aldehyde là 1720.