Tóm tắt lý thuyết 1. Công thức cấu tạo 1.1. Khái niệm Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết (liên kết đơn, liên kết bội) của các nguyên tử trong phân tử. Biết công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ sẽ dự đoán tính chất hóa học cơ bản. 2.2. Các loại công thức cấu tạo a. Công thức cấu tạo khai triển - Biểu diễn tất cả các liên kết trên mặt phẳng giấy. Thí dụ Công thức này có nhược điểm là khi viết sẽ lâu và cồng kềnh, không tiện khi viết phương trình phản ứng và tính toán hóa học do đó người ta sinh ra công thức cấu tạo thu gọn và công thức cấu tạo thu gọn nhất. b. Công thức cấu tạo thu gọn Cách biểu diễn các nguyên tử, nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử cacbon được viết thành một nhóm. Ví dụ: CH3 -CH2-CH2-OH; C6H5-COOH hay CH3-CH2-CHO c. Công thức cấu tạo thu gọn nhất Cách biểu diễn chỉ biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử cacbon và với nhóm chức. mỗi đầu đoạn thẳng hoặc điểm gấp khúc ứng với một nguyên tử cacbon, không biểu diễn số nguyên tử hiđro. Ví dụ: Để biểu diễn công thức cấu tạo thu gọn nhất của CH3-CH2-CH2-CH3 như sau: Để biểu diễn công thức cấu tạo thu gọn nhất của CH3-CH2-CH2-OH như sau: d. Bảng hệ thống Công thức cấu tạo khai triểnCông thức cấu tạo thu gọn Hoặc Hoặc CH3-CH2-CH2-OH Hoặc 2. Thuyết cấu tạo hoá học 2.1. Nội dung a. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hoá học. Sự thay đổi liên kết đó tức là thay đổi cấu tạo hoá học sẽ tạo ra chất mới. Ví dụ: Ancol etylic và đimetyl ete Hình 1: Công thức cấu tạo của ancol etylic (a) và đimetyl ete (b) Ancol etylic có công thức cấu tạo CH3-CH2-OH, nhiệt độ sôi ts = 78,3oC. Tan vô hạn trong nước, tác dụng với Na sinh khí H2 Đimetyl ete có công thức cấu tạo CH3-O-CH3, nhiệt độ sôi ts = -23oC. Tan ít trong nước, không tác dụng với Na. b.Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hoá trị bốn. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau tạo thành mạch cacbon (mạch vòng, mạch không hở (mạch nhánh và mạch không nhánh)). Mạch hở không nhánh Mạch hở có nhánh Mạch vòng H3C-CH2-CH2-CH3 c. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hoá học (thứ tự liên kết các nguyên tử). 2.2. Ý nghĩa Thuyết cấu tạo hoá học giúp giải thích được hiện tượng đồng đẳng, đồng phân. 3. Đồng đẳng - đồng phân 3.1. Đồng đẳng a. Thí dụ Đồng đẳng của anken là: C2H4 (CH2=CH2), C3H6 (CH2=CH-CH3), C4H8 (CH2=CH-CH2-CH3 hay CH3-CH=CH-CH3 hoặc CH2=CH(CH3)CH3) ... CnH2n Đồng đẳng của ancol là: CH3-OH, C2H5-OH, C3H7-OH... CnH2n+1OH b. Khái niệm - Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng. 3.2. Đồng phân a. Thí dụ CH3-O-CH3 và CH3-CH2-OH đều có cùng công thức phân tử là C2H6O. b. Khái niệm - Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau. - Thí dụ: Đồng phân mạch CacbonCH3-CH2-CH2-OHĐồng phân vị trí liên kết bộiCH2=CH-CH2-CH2-CH3CH3-CH=CH-CH2-CH3Đồng phân loại nhóm chứcCH3-CH2-OHCH3-O-CH3Đồng phân vị trí nhóm chứcCH3-CH2-CH2-CH2-OH4. Liên kết hóa học và cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ Gồm hai loại cơ bản là liên kết pi (π) và xichma ( \(\delta\) ) Liên kết pi kém bền, liên kết xichma bền. Sự tổ hợp tạo ra 3 liên kết là liên kết đơn, đôi và ba. LK đơnLK đôiLK baHình thànhdo 1 cặp edo 2 cặp edo 3 cặp eCấu trúc1 \(\delta\)1\(\delta\) + 1\(\pi \)1\(\delta\) + 2\(\pi\)Tính chấtbềnkém bềnkém bềnBiểu diễn−=≡ Ví dụ về Liên kết đơn Hình 2: Mô hình phân tử Metan CH4 a) Cấu trúc đặc b) Cấu trúc rỗng Ví dụ về Liên kết đôi Hình 3: Mô hình phân tử Etilen CH2=CH2 a) Cấu trúc đặc b) Cấu trúc rỗng Ví dụ về Liên kết ba Hình 4: Mô hình phân tử Axetilen \(CH \equiv CH\) a) Cấu trúc đặc b) Cấu trúc rỗng
