Thiết lập công thức phân tử hợp chất hữu cơ [CxHyOzNt] từ dữ liệu phân tích nguyên tố và phân tử khối [M] được khái quát như sau:
x=%mC12.M100
y=%mH1.M100
z=%mO16.M100
t=%mN14.M100
Với x, y, z, t lần lượt là số nguyên tử C, số nguyên tử H, số nguyên tử O, số nguyên tử N;
%mC; %mH; %mO; %mN lần lượt là % khối lượng của các nguyên tố C, H, O, N trong hợp chất hữu cơ.
1. Xác định phân tử khối của hợp chất hữu cơ
Câu hỏi thảo luận 1 trang 57 Hóa học 11: Quan sát Hình 10.1, xác định giá trị phân tử khối của naphthalene và phenol. Biết phân tử khối tương ứng với peak có cường độ tương đối lớn nhất hiển thị trên phổ khối lượng.
Lời giải:
Quan sát Hình 10.1 xác định được:
+ Phân tử khối của naphthalene là: 128;
+ Phân tử khối của phenol là: 94.
2. Công thức phân tử hợp chất hữu cơ
Câu hỏi thảo luận 2 trang 58 Hóa học 11: Từ phổ khối lượng, làm thế nào để xác định được phân tử khối của hợp chất hữu cơ cần khảo sát?
Lời giải:
Phổ khối lượng có thể cho thông tin về phân tử khối của hợp chất hữu cơ thông qua mảnh ion phân tử thường ứng với tín hiệu có giá trị m/z lớn nhất.
- Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ [trừ một số các hợp chất như carbon monoxide, carbon dioxide, muối carbonate, cyanide, carbide, …].
- Các hợp chất hữu cơ có đặc điểm chung sau đây:
+ Thành phần phân tử nhất thiết phải chứa nguyên tố carbon, thường có hydrogen, oxygen, nitrogen, halogen, sulfur, phosphorus,...
+ Liên kết hoá học chủ yếu là liên kết cộng hoá trị. Các nguyên tử carbon không những có khả năng liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon.
+ Nhiệt độ nóng chảy thấp, nhiệt độ sôi thấp [dễ bay hơi] và thường không tan hoặc ít tan trong nước, tan trong các dung môi hữu cơ.
+ Dễ cháy, kém bền với nhiệt nên dễ bị nhiệt phân huỷ.
+ Phản ứng của các hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm, theo nhiều hướng và tạo ra hỗn hợp các sản phẩm. Để tăng tốc độ phản ứng thường cần đun nóng và có xúc tác.
- Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ
Câu hỏi 1 trang 58 Hóa học 11: Đối tượng nghiên cứu của hoá học hữu cơ là gì?
Lời giải:
Đối tượng nghiên cứu của hoá học hữu cơ là các hợp chất hữu cơ.
Câu hỏi 2 trang 58 Hóa học 11: Trong các chất sau đây, chất nào là chất hữu cơ? C6H12O6, C12H22O11, C2H2, CO2, CaCO3
Lời giải:
Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ [trừ một số các hợp chất như carbon monoxide, carbon dioxide, muối carbonate, cyanide, carbide, …].
Vậy các chất hữu cơ trong dãy là: C6H12O6, C12H22O11, C2H2.
Câu hỏi 3 trang 58 Hoá học 11: So sánh thành phần nguyên tố, liên kết hoá học trong phân tử của hợp chất hữu cơ và của hợp chất vô cơ.
Lời giải:
II. Phân loại hợp chất hữu cơ
Câu hỏi 4 trang 59 Hoá học 11: Hãy phân loại các hợp chất hữu cơ cho dưới đây thành hai nhóm: hydrocarbon và dẫn xuất hydrocarbon
Lời giải:
- Hydrocarbon là những hợp chất được tạo thành chỉ từ hai nguyên tố carbon và hydrogen.
Vậy chất là hydrocarbon: CH3 – CH2 – CH = CH – CH2 – CH3;
- Khi một hay nhiều nguyên tử hydrogen trong phân tử hydrocarbon được thay thế bằng một hay nhiều nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác thu được dẫn xuất của hydrocarbon. Vậy dẫn xuất của hydrocarbon là:
III. Nhóm chức trong phân tử hợp chất hữu cơ
Câu hỏi 5 trang 60 Hoá học 11: Glutamic acid là một chất dẫn truyền thần kinh, giúp phòng ngừa và điều trị các triệu chứng suy nhược thần kinh do thiếu hụt glutamic acid như mất ngủ, nhức đầu, ù tai, chóng mặt, … Glutamic acid có công thức cấu tạo:
HOOC – CH2 – CH2 – CH[NH2] – COOH.
Hãy nêu tên các nhóm chức có trong phân tử glutamic acid.
Lời giải:
Các nhóm chức có trong phân tử glutamic acid:
- COOH: carboxyl;
- NH2: amino.
Hoạt động trang 60 Hoá học 11: Hãy quan sát phổ hồng ngoại của ethanol [Hình 10.2] và cho biết số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O – H, liên kết C – H và liên kết C – O nằm trong khoảng nào.
Lời giải:
- Số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O – H nằm trong khoảng 3 500 – 3 200 cm-1,
- Số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết C – H nằm trong khoảng 3 000 cm-1.
- Số sóng hấp thụ đặc trưng liên kết C – O nằm trong khoảng 1 100 – 1 000 cm-1.
Câu hỏi 6 trang 61 Hoá học 11: Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm – OH trên phổ hồng ngoại của chất sau:
Lời giải:
Số sóng hấp thụ đặc trưng của liên kết O – H nằm trong khoảng 3 500 – 3 200 cm-1.
Þ Số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm – OH trên phổ hồng ngoại của chất này là 3337 cm-1.
Câu hỏi 7 trang 61 Hoá học 11: Chỉ ra số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm C = O [ketone] trên phổ hồng ngoại:
Lời giải:
Số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm C = O [ketone] nằm trong khoảng 1 715 – 1 666 cm-1.
Þ Số sóng hấp thụ đặc trưng của nhóm C = O [ketone] trên phổ hồng ngoại này là 1 686 cm-1.
Câu hỏi 8 trang 62 SGK Hoá học 11: Chất X có công thức phân tử là C5H10O và có phổ hồng ngoại như sau:
Dựa vào Bảng 10.2 và phổ hồng ngoại, hãy dự đoán nhóm chức có trong phân tử X.
Xem thêm các bài giải SGK Hoá học 11 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:
Bài 8: Sulfuric acid và muối sulfate
Bài 9: Ôn tập chương 2
Bài 11: Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ
Bài 12: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ
Bài 13: Cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ
Câu hỏi liên quan
Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các hợp chất hữu cơ thấp hơn nhiều so với các hợp chất vô cơ. Xem thêm
Tín hiệu phổ hồng ngoại của nhóm chức aldehyde như sau: Peak giúp dự đoán được trong Y có nhóm chức aldehyde là 1720. Xem thêm
Giải thích: + LiF là hợp chất ion; C2H6 và H2O là hợp chất cộng hoá trị do đó LiF có nhiệt độ sôi lớn nhất. + Trong hai hợp chất C2H6 và H2O thì chỉ có H2O tạo được liên kết hydrogen, do đó nhiệt độ sôi của H2O cao hơn của C2H6. Xem thêm
Peak đặc trưng với số sóng tương ứng của nhóm OH trên phổ IR của benzyl alcohol là 3330. Xem thêm
Hợp chất vô cơ: CaCO3 [1]; CO [2]; Hợp chất hữu cơ: CH3COONa [3]; C6H5CH3 [4]; CH3CH2CH2CN [5]; CH3CH2SCH3 [6]; CH3C ≡ CCH2NH2 [7]. Xem thêm
Một số hợp chất hữu cơ có ứng dụng trong đời sống và sản xuất: acetic acid [CH3COOH]; ethanol [C2H5OH]; acetone [CH3COCH3]; benzene [C6H6]; methane [CH4] … Xem thêm
Phổ IR này là của hợp chất CH3CH2CH2COOH [B]. Trong đó, tín hiệu 1 712 cm-1 là tín hiệu đặc trưng của liên kết C = O; tín hiệu 2 971 cm-1, 2 860 cm-1, 2 668 cm-1 là tín hiệu đặc trưng của liên kết O – H trong nhóm – COOH. Xem thêm
- Trong hợp chất có nhóm chức - COOH. Trong hợp chất CH3CH2OH có nhóm chức – OH. Trong hợp chất có nhóm chức – COO –. b] Có thể sử dụng phổ hồng ngoại để xác định chất đó là CH3COOCH2CH3 hay CH3COOH hoặc CH3CH2OH. Do mỗi chất này có các nhóm chức khác nhau mà mỗi liên kết trong phân tử hợp chất hữu cơ hấp thụ một vài bức xạ hồng ngoại đặc trưng cho liên kết đó. Xem thêm
Người ta thường dùng acetone để loại bỏ vết sơn móng tay hay vết mực bút bi dây trên áo. Acetone là hợp chất hữu cơ. Không thể dùng nước để rửa các vết màu này. Do các vết màu này là các hợp chất hữu cơ ít tan trong nước nhưng lại tan tốt trong các dung môi hữu cơ. Xem thêm
Xem tất cả hỏi đáp với chuyên mục: Hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ