Hợp chất hữu cơ và hóa học hữu cơ SVIP

I. HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ

- Hầu hết các hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ, trừ một số hợp chất vô cơ như carbon monoxide, carbon dioxide, muối carbonate, cyanide, carbide,...

- Ngành hóa học chuyên nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ gọi là Hóa học hữu cơ.

Ví dụ:

II. ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ

Các hợp chất hữu cơ đều có chứa nguyên tố carbon, chủ yếu được hình thành bởi liên kết cộng hoá trị và có những tính chất đặc trưng riêng.

1. Thành phần nguyên tố

Hợp chất hữu cơ chứa nguyên tố carbon và một số nguyên tố khác như hydrogen, oxygen, nitrogen, halogen, sulfur,...

2. Đặc điểm cấu tạo

Hợp chất hữu cơ chủ yếu được tạo thành bởi liên kết cộng hóa trị. Trong đó, các nguyên tử carbon có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon (mạch hở không phân nhánh, mạch hở phân nhánh và mạch vòng).

3. Tính chất vật lí

Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, dễ bay hơi, ít tan trong nước nhưng tan tốt trong dung môi hữu cơ.

4. Tính chất hóa học

Các hợp chất hữu cơ dễ cháy, kém bền nhiệt. Các phản ứng hóa học của chúng thường diễn ra chậm, cần đun nóng hoặc có xúc tác.

III. PHÂN LOẠI CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ

Hợp chất hữu cơ được chia thành hai loại là hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon.

- Hydrocarbon là hợp chất hữu cơ chỉ chứa hai nguyên tố là carbon và hydrogen.

Một số hydrocarbon tiêu biểu

- Dẫn xuất của hydrocarbon là hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tố carbon và một số nguyên tố khác như oxygen, nitrogen, chlorine, hydrogen,...

Một số loại dẫn xuất hydrocarbon

IV. NHÓM CHỨC

1. Khái niệm

Nhóm chức là nguyên tử hay nhóm nguyên tử trong phân tử quyết định tính chất hóa học đặc trưng của hợp chất hữu cơ.

Nhóm chức gắn với gốc hydrocarbon tạo nên hợp chất, trong đó tính chất hóa học chủ yếu do nhóm chức quyết định.

Ví dụ: Nhóm -NH₂ quyết định tính chất hóa học của các amine, chẳng hạn như phản ứng với HCl tạo muối.

Nhóm chức và gốc hydrocarbon của một số hợp chất hữu cơ:

2. Xác định nhóm chức bằng phổ hồng ngoại (phổ IR)

Phổ hồng ngoại (IR) là phương pháp phân tích giúp nhận biết các nhóm chức trong phân tử hợp chất hữu cơ dựa trên sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại đặc trưng của từng liên kết.

Số sóng hấp thụ đặc trưng trên phổ hồng ngoại của một số nhóm chức cơ bản

Ví dụ: Trên phổ hồng ngoại (IR) của butanal (CH₃CH₂CH₂CHO), có thể quan sát các tín hiệu đặc trưng của nhóm aldehyde. Tín hiệu ở 1731 cm^-1 tương ứng với liên kết C=O của nhóm -CHO, các tín hiệu ở 2827 cm^-1 và 2725 cm^-1 ứng với liên kết C-H. Sự xuất hiện đồng thời của các tín hiệu này giúp xác định rõ nhóm chức -CHO trên phân tử.