Hợp chất hữu cơ là gì? Hóa học hữu cơ là gì?

0

Ngày nay, Hóa học hữu cơ đã trở thành một môn khoa học không thể thiếu trong xã hội. Vậy Hợp chất hữu cơ là gì? Hóa học hữu cơ là gì? Đây là những khái niệm quan trọng khi tiếp xúc với môn hóa học.

Đã từ lâu, hóa học hữu cơ được nghiên cứu rộng rãi đầu thế kỷ 19. Hợp chất hữu cơ được sử dụng phục vụ cuộc sống hàng ngày. Vậy khái niệm về hợp chất hữu cơ là gì? Hóa học hữu cơ được hiểu như thế nào?

Đại cương hóa hữu cơ – Các khái niệm cơ bản

Hoá học hữu cơ (organic chemistry) là một ngành khoa học nghiên cứu về thành phần, cấu tạo, tính chất, ứng dụng của các hợp chất hữu cơ và các quá trình biến đổi (phản ứng) của chúng.

hoa-hoc-huu-co-la-gi-hop-chat-huu-co-la-giHóa học hữu cơ

Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon trừ  các hợp chất của cacbon mà hóa học vô cơ đã nghiên cứu nhưn CO, CO2, HCN, muối cacbonat, hợp chất xianua, hợp chất cacbua…

hoa-hoc-huu-co-la-gi-hop-chat-huu-co-la-gi-organic-compoundHợp chất hữu cơ

Do sự sống chúng ta được tạo thành chủ yếu bởi những phân tử nước và hợp chất hữu cơ. Vi vậy, ngành hóa học hữu cơ đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống chúng ta.

Đặc điểm hợp chất hữu cơ là gì

  • Số lượng rất lớn so với hợp chất vô cơ (hiện nay đã biết khoảng dưới 1 triệu hợp chất vô cơ và khoảng 7 triệu hợp chất hữu cơ) do hiện tượng đồng phân, đồng đẳng gây ra.
  • Đa số hợp chất hữu cơ mang đặc tính liên kết cộng hoá trị, không tan hoặc rất ít tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ.
  • Đa số hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và kém bền nhiệt so với hợp chất vô cơ.
  • Có thể phân loại và sắp xếp các hợp chất hữu cơ thành những dãy đồng đẳng (có cấu tạo và tính chất hoá học tương tự).
  • Hiện tượng đồng phân rất phổ biến đối với các hợp chất hữu cơ, nhưng rất hiếm đối với các hợp chất vô cơ.
  • Tốc độ phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường chậm so với hợp chất vô cơ và không hoàn toàn theo một hướng nhất định.

Liên kết hoá học trong hợp chất hữu cơ

Phần lớn các mối liên kết trong các phân tử hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hoá trị.

Trong các hợp chất hữu cơ thường gặp nhất hai kiểu xen phủ hình thành hai kiểu liên kết là liên kết p và liên kết s. Liên kết p kém bền so với liên kết s. Trong các phản ứng hoá học, nó thường bị đứt ra để phân tử liên kết với 2 nguyên tử (hay nhóm nguyên tử) của các nguyên tố khác (phân tử tham gia phản ứng cộng).

  • Liên kết đơn có bản chất liên kết p
  • Liên kết đôi gồm 1 liên kết p và 1 liên kết s.
  • Liên kết ba gồm 1 liên kết s và 2 liên kết p.

Cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ

Hóa trị liên kết giữa các nguyên tử

Trong hợp chất hữu cơ là hợp chất có chứa cacbon cacbon luôn có hóa trị IV, hidro sẽ luôn có hóa trị I và oxi có hóa trị II như thường thấy. Ngoài ra, Clo có hóa trị I, N có thể có hóa trị III. Do đó, dựa vào hóa trị này, ta có thể suy ra được số lượng các nguyên tử trong hợp chất.(Tha khảo thêm hóa trị các nguyên tố qua bài ca hóa trị)

hoa-hoc-huu-co-la-gi-hop-chat-huu-co-la-gi-PropanHóa trị của nguên tử của các nguyên tố trong phân tử propan

Trong các hợp chất hữu cơ, người ta sẽ biểu diễn mỗi hóa trị bằng một gạch nối giữa hai nguyên tử liên kết với nhau. Ví dụ:  H -, – O – …

Mạch Cacbon

Các nguyên tử cacbon trong hợp chất hữu cơ không những liên kết với nguyên tử của nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon. Có 3 loại mạch cacbon:

  • Mạch thẳng (không phân nhánh) lầ mạch cacbon mà mỗ nguyên tử cacbon chỉ liên kết với một hoặc hai nguyên tử cacbon khác.
    VD: Mạch của rượu etyic là CH3 – CH2 – OH
  • Mạch nhánh là mạch cacbon có ích nhất một nguyên tử cacbon liên kết với ba hoặc bốn nguyên tử cacbon kháchoa-hoc-huu-co-la-gi-hop-chat-huu-co-la-gi-mach-nhanhHình ảnh ví dụ Mạch của mạch nhánh 
  • Mạch vòng là mạch cacbon mà nguyên tử đầu mạch và cuối mạch liên kết với nhau.hoa-hoc-huu-co-la-gi-hop-chat-huu-co-la-gi-mach-vongHình ảnh ví dụ Mạch vòng
  • Lưu ý: Mạch không phân nhánh và mạch có nhánh gọi là mạch hở

Trật tự liên két giữa các nguyên tử trong phân tử

Trong mỗi phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo một trật tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hóa học.Nếu thay đổi trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử sẽ cho ta mọt chất khác.

Các dạng công thức hoá học hợp chất hữu cơ là gì

Công thức đơn giản nhất (CTĐGN)

Cho biết tỷ lệ đơn giản nhất giữa số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.

Ví dụ: CTĐGN của etilen (CH2)n, của glucozơ (CH2O)n (n là số nguyên dương, chưa xác định).

Công thức phân tử (CTPT)

Cho biết số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong một phân tử hợp chất.

Ví dụ: CTPT của etilen C2H4, của glucozơ C6H12O6, của benzen C6H6, …

Liên hệ với CTĐGN ở trên, hệ số n đối với etilen : n = 2, với glucozơ: n = 6,

Công thức cấu tạo (CTCT)

Cho biết trật tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử. Khi viết CTCT nhất thiết phải bảo đảm đúng hoá trị của các nguyên tố.

Có thể viết CTCT dưới dạng đầy đủ và rút gọn.

hoa-hoc-huu-co-la-gi-hop-chat-huu-co-la-gi-axit-axetic

CTCT của axit axetic – Dạng rút gọn: CH3 – COOH

Công thức electron (CTE)

Cho biết cách phân bố e liên kết trong phân tử. Mỗi e được ký hiệu bằng một dấu chấm (.).

                hoa-hoc-huu-co-la-gi-hop-chat-huu-co-la-gi-axit-axetic-2Hình ảnh ví dụ Công thức electron của axit axetic

Khi viết CTE của các hợp chất hữu cơ, trước hết viết CTCT, sau đó thay mỗi liên kết bằng một cặp e dùng chung, cuối cùng đối với những nguyên tử phi kim còn ghi thêm những e ngoài cùng không tham gia liên kết để đủ 8e.

Lời kết

Trên đây là đại cương hóa học hữu cơ với những khái niệm Hóa học hữu cơ là gì? Hợp chất hữu cơ là gì? chi tiết và đầy đủ nhất. Hy vọng mong mang đến những khái niệm đầy đủ và hữu ích nhất về lĩnh vực hóa học. Cùng khám phá hóa học cùng các chuyên mục hóa học đời sống nhé!

Chia sẻ: