lý thuyết hóa 9 học sinh giỏi

Ví dụ : Công thức phân tử của Mê tan là CH4⇒ Mê tan do 2 nguyên tố là C, H cấu tạo nên; phân tử mêtan có 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử H 2 CTCT: CTCT cho biết thành phần định tính, định l

Ví dụ : Công thức phân tử của Mê tan là CH4

⇒ Mê tan do 2 nguyên tố là C, H cấu tạo nên; phân tử mêtan có 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử H

2) CTCT:

CTCT cho biết thành phần định tính, định lợng và trật tự sắp xếp các nguyên tử trong phõn tử các hợp chất hữu cơ

Ví dụ: Rợu êtylic có công thức phân tử là C2H6O

⇒ CTCT của rợu etylic là :

H C C O H ; thu gọn : CH3 - CH2 - OH

II-MạCH CACBON

Các nguyên tử cacbon không những liên kết đợc với các nguyên tử của nguyên tố khác

mà còn có thể liên kết nhau tạo thành mạch cacbon

Tập hợp những chất đồng đẳng với nhau, gọi là dãy đồng đẳng

Ví dụ : Dãy đồng đẳng của Mê Tan : CH4 ; C2H6 ; C3H8 ; C4H10 ( TQ : C… nH2n + 2

)

2) Đồng phân :

Lý

thuyết Húa học Lớp 9 - Như Dương- THPT Chuyờn

Đồng phân là hiện tợng các chất có cùng CTPT nhng cấu tạo khác nhau do đó tính chất hóa học cũng khác nhau

Thí dụ: C3H8 chỉ có một đồng phân CH3 - CH2 - CH3

C4H10 có hai đồng phân do xuất hiện mạch nhánh:

CH3 - CH2 - CH2 - CH3 và CH3 - CH - CH3

CH3

Chú ý: Thờng nghiên cứu 2 dạng đồng phân chính:

- Đồng phân cấu tạo : Do sự khác nhau về mạch cacbon ( nhánh hoặc không nhánh )

;sự khác nhau về vị trí của liên kết đôi, ba và các nhóm định chức ( Ví dụ :- OH ; - COOH ;

- NH2 , -CHO v.v )

liên kết đôi thì có đồng phân Cis Khi 2 nhóm thế ở khác phía với mặt phẳng π thì có đồng phân Trans ( Phần này chỉ tham khảo cho biết )

C n H 2n (n ≥ 2)

C n H 2n - 2 (n ≥ 2)

C n H 2n - 2 (n ≥ 3)

Tên gọi

Cấu tạo

Chỉ có liên kết đơn trong mạch:

- Tách 2 nguyên tử H khỏi phân tử hiđro cacbon thì CTCT sẽ xuất hiện vòng hoặc thêm 1 liên kết đôi.

- Liên kết đôi C = C gồm 1 liên kết bền () và 1 liên kết kém bền (π), liên kết ba C ≡ C gồm 1 liên kết bền () và 2 liên kết kém bền (π)

- Một hiđro cacbon không có vòng và không có liên kết π gọi là bão hoà ( no ) Nếu

có vòng hoặc liên kết π thì là bất bão hoà.

Độ bất bão hoà : k = số vòng + số liên kết π

Một hiđro cacbon có độ bất bão hoà k thì có CTTQ là : CnH2n+2 - 2k

2) Aren ( Hiđro cacbon thơm ) : Các nguyên tử cacbon sắp xếp trên hình lục giác

đều : 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn ( tạo nên một hệ liên hợp)

C2H4 : Êtilen ( tên quốc tế là Êten )

C3H6 : Propilen ( tên quốc tế là Propen )

* Các đồng phân do cấu tạo khác nhau đợc đọc theo qui tắc :

Tên An Ken = vị trí nhánh (số) + tên nhánh + tên an ken mạch chính + + vị trí của nối đôi

ví dụ : CH3 - CH -CH = CH2

CH3 ( 3-Mêtyl Butilen - 1)

* Việc đánh số cacbon trong mạch chính sao cho vị trí nối đôi có STT nhỏ nhất

3) Tên AnKin :C 2 H 2n - 2 ( n ≥ 2 )

Tên Ankin = Tên gốc ankyl ( 2 bên nối ba) + Axetilen

Trong đó An kyl là gốc hoá trị I tạo thành khi AnKan mất đi 1nguyên tử H

1nguyên tử Cacbon )

5) Tên AnKa đien ( còn gọi là đi anken): C n H 2n - 2 ( n ≥ 3 )

Tên Ankađien = Nh tên của Anken ( biến đổi đuôi en“ ” thành ađien“ ”

Ví dụ: 2 chất thuộc dãy Ankađien thờng gặp là

II- Tên dẫn xuất của Hiđro cacbon:

Tên dẫn xuất = tiền tố ( số nhóm thế ) + tên Hiđro cacbon tơng ứng

Nếu mạch nối đơn đọc theo ankan; mạch có 1 nối đôi đọc theo anken ; có 1 nối ba đọc theo an kin…

Ví dụ : C2H5Cl : Clorua êtan

CHBr = CHBr : Đi Brom êtilen

II- Tính chất hóa học của Mê Tan

Mê tan và các đồng đẳng của nó, do có liên kết đơn trong mạch nên có phản ứng đặc tr ng

là phản ứng thế bởi Cl2 hoặc Br2.

1) Phản ứng thế Cl 2 , Br 2 : Thế vào chỗ H của liên kết C -H

Mỗi lần thế , có một nguyên tử H bị thay thế bằng một nguyên tử Cl Các nguyên tử H lần lợt bị thay thay thế hết.

Lý

thuyết Húa học Lớp 9 - Như Dương- THPT Chuyờn

CH3COONa + NaOH CaO;t C0 →

CH4 ↑ + Na2CO3

IV- Dãy đồng đẳng của Mêtan ( An Kan hay Parafin ) 1) Tính chất hóa học:

Những hợp chất có dạng C n H 2n + 2 đều có tính chất tơng tự nh Mêtan Mặt khác từ C3 trở

đi có thêm phản ứng Crăcking ( bẻ gãy mạch do nhiệt)

CnH2n + 2 Crac.king→ CxH2x + 2 CyH2y ( trong đó x + y = n )

Ví dụ:

C3H8 Crac.king→ CH4 + C2H4

2) Điều chế:

a) Từ muối có chứa gốc Ankyl tơng ứng

CnH2n + 1 COONa + NaOH CaO;t C0 → CnH2n + 2 + Na2CO3 …………

Ví dụ :

C2H5COONa + NaOH CaO;t C0 → C2H6 + Na2CO3

b) Cộng H 2 vào Anken hoặc Ankin tơng ứng:

σ π

=CH2

Phân tử Êtilen có 1 liên kết đôi chứa liên kết kém bền ( liên kết π) nên dễ bị bẻ gãy thành

liên kết đơn Do đó phản ứng đặc trng là phản ứng cộng hợp.

CH2 = CH2 sau khi bẻ gãy : - CH2 - CH2

-Tác chất tấn công ( Br2) cộng 2 nguyên tử Br vào đây

II- Tính chất hóa học của Êtilen:

3) Làm mất màu dung dịch thuốc tím.

Để đơn giản ngời ta viết gọn thuốc tím thành [O]:

CH2 = CH2 + [O] + H2O →KMnO4 CH2OH -CH2OHViết gọn : C2H4 + [O] + H2O →KMnO4 C2H4(OH)2

III- Điều chế Êtilen

IV- Dãy đồng đẳng của Êtilen

Dãy đồng đẳng của Êtilen là tập hợp những Hiđro cacbon mạch hở có công thức chung

C n H 2n ( Gọi là AnKen hoặc Olefin )

Các đồng đẳng của Êtilen đều có 1 liên kết đôi trong mạch ( không no), có tính chất hoá học và cách điều chế tơng tự nh Êtilen

Lý

thuyết Húa học Lớp 9 - Như Dương- THPT Chuyờn

Liên kết ba có chứa 2 liên kết π kém bền nên dễ bị bẻ gãy thành liên kết đơn Phản ứng

đặc trng là phản ứng cộng hợp

II- Tính chất hóa học của Axetilen.

1) Phản ứng với Oxi:

2C2H2 + 5O2 →t C0 4CO2 + 2H2Ophản ứng này đợc ứng dụng trong lĩnh vực hàn cắt kim loại

Muốn phản ứng dừng lại ở giai đoạn thứ nhất thì phải dùng chất xúc tác là Pd.

* Cộng Br2: ( làm mất màu dung dịch brôm )

CH ≡ CH + Br2 →CHBr= CHBr ( đi brom êtilen )

CHBr= CHBr + Br2 → CHBr2 -CHBr2 ( tetra brom êtan )

Cơ chế : thế kim loại vào vị trí của nguyên tử H ở hai đầu liên kết ba

CH ≡ CH + Ag2O dung.dichNH3→ AgC ≡ CAg ↓ + H2O

4) Làm mất màu thuốc tím:

CH ≡ CH + 4[O] →KMnO4 HOOC - COOH

3) Từ Axetilen nua kim loại : Ag 2 C 2 ; Cu 2 C 2

Ag2C2 + 2HCl → C2H2↑ + 2AgC1 ↓

(?) thực chất là phản ứng xảy ra với AgNO3 trong dung dịch NH 3

(*) CaC2 đợc xem là muối của axêtilen C 2 H 2

Trang 8

IV- Dãy đồng đẳng của Axetilen ( gọi chung là Ankin )

Dãy đồng đẳng của Axetilen gồm những Hiđrocacbon mạch hở có công thức chung dạng

Phân tử ben zen có mạch vòng 6 cạnh đều nhau, chứa 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết

đơn ( tạo nên một hệ liên hợp ) Vì vậy benzen dễ tham gia phản ứng thế và khó tham gia phản ứng cộng

CH CH hay hay

Các liên kết π là liên kết chung của cả 6 nguyên tử cacbon ( Hệ liên hợp )

II- Tính chất hóa học của Ben Zen

1) Tác dụng với oxi : Ben zen cháy trong không khí cho nhiều mụi than ( do hàm

l-ợng C trong ben zen rất cao )

Lý

thuyết Húa học Lớp 9 - Như Dương- THPT Chuyờn

Dãy đồng đẳng của benzen có tên gọi là Aren, có công thức chung là C n H 2n - 6 ( n ≥

6 ) Các đồng đẳng của Ben Zen có cấu tạo vòng giống nh ben zen và tính chất cũng tơng tự

II- Tính chất hóa học của Rợu Êtylic

1) Tác dụng với Oxi : Cháy dễ dàng trong không khí , cho lửa màu xanh mờ và toả

nhiều nhiệt

C2H6O + 3O2 →t0

2CO2 + 3H2O

2) Tác dụng với kim loại kiềm : K, Na giải phóng H… 2

2C2H5 -OH + 2Na →2C2H5 -ONa + H2↑

Nattri êtylat dễ bị thuỷ phân trong nớc cho ra rợu Êtylic

3) Tác dụng với Axit hữu cơ ( xem bài axit axêtic )

III- Điều chế rợu Êtylic

1) Từ chất có bột , đờng: ( phơng pháp cổ truyền )

Độ rợu là tỉ lệ % theo thể tích của rợu Êtylic nguyên chất trong hỗn hợp với nớc

Ví dụ : rợu 450 tức là trong 100lít rợu có chứa 45 lit rợu nguyên chất

Dãy đồng đẳng của Rợu Êtylic

Dãy đồng đẳng của rợu Êtylic gọi là rợu no đơn chức, có công thức tổng quát là :

9 AXIT AXÊTIC Và DãY ĐồNG ĐẳNG

I- Cấu tạo của axit axetic

* Những hợp chất có thành phần phân tử gồm 1 gốc axit và 1 gốc hiđrocacbon gọi là este Những chất này thờng có mùi đặc trng.Ví dụ nh Êtyl axetat ⇒ CTTQ : R-COO-R’

III- Điều chế Axit axetic

1) Phơng pháp lên men giấm:

C2H5OH + O2 men giaỏm→CH3COOH + H2O

2)Từ muối axetat và một axit mạnh , nh H2SO4:

2CH3COONa + H2SO4 đ.đ → 2CH3COOH ↑ + Na2SO4

3) Oxihóa Anđehit tơng ứng:

2CH3-CHO + O2 Mn+

2 → CH3 -COOH4) Oxi hoá butan, có xúc tác thích hợp

2C4H10 + 5O2 t0

xaực taực

→ 4CH3COOH + 2H2O

L

u ý : Khi oxi hóa anđêhit thì nhóm chức của anđehit ( nhóm-CHO )biến thành nhóm

chức của axit ( nhóm -COOH ).

IV- Dãy đồng đẳng của Axit axetic

Dãy đồng đẳng của axit axetic là những axit hữu cơ no đơn chức, có công thức chung

Nh vậy tên axit đơn chức no đợc đọc theo qui tắc :

Tên quốc tế = Axit + tên an kan tơng ứng + oic

Tên thờng gọi không có qui tắc cụ thể

-10 ESTE 1) Khái niệm về este

- Este là sản phẩm tách nớc từ phân tử rợu và phân tử axit

Trong đó R và R’ là các gốc hiđro cacbon giống nhau hoặc khác nhau

2) Tính chất vật lý:

- Este của các axit đơn chức no thờng là những chất lỏng có mùi thơm hoa quả dễ chịu;

dễ bay hơi;

Trang 12

- Thờng không tan trong nớc.

Ví dụ: CH3COOC2H5 Ê tyl axetat ( mùi hoa quả chín )

CH3 -COO-CH2 -CH(CH3) -CH2 -CH3

Izoamyl axetat ( mùi dầu chuối)

3)Tính chất hóa học của este:

a) Phản ứng thuỷ phân : ( đây là phản ứng nghịch của phản ứng este hóa )

este + HOH →a.xit; t0

b) Tác dụng với NaOH: ( phản ứng xà phòng hóa )

este + NaOH →t C0 Muối Natri + Rợu tơng ứng………….

Lu ý : chất béo ( dầu, mỡ động vật thực vật ) là hỗn hợp nhiều este của glyxerol

C3H5(OH)3 và các axit béo CTTQ : ( RCOO )3C3H5

Trogn đó R là gốc hiđrocacbon - C15H31 , - C17H35, - C17H33

-11 GLUCOZƠ

(C 6 H 12 O 6 = 180 ) I- Cấu tạo :

Glucozơ là đại diện đơn giản nhất thuộc nhóm gluxit ( bột, đờng )

III)Tính chất hóa học :

1) Phản ứng oxi hóa : (*) Do có nhóm chức anđêhit : - CHO

Trong các phản ứng oxi hóa, dung dịch glucozơ đóng vai trò là chất khử

a) Tác dụng với Ag2O ( Phản ứng tráng gơng )

-Tinh bột : ( - C6H10O5 - )n

Xenlulozơ : ( - C6H10O5 - )m ( n < m )

2) Saccarozơ ( Đờng kính ) : C12H22O11

3) Glucozơ và Fructozơ : C6H12O6

* Tính chất chung : Gluxit + H 2 O a xit → glucozơ ( hoặc fructozơ )

THUốC THử NHậN BIếT MộT Số HợP CHấT HữU CƠ

Êtilen( C2H4) -dung dịch Brom

-dung dịch KMnO4

-mất màu da cam-mất màu tímAxêtilen:

C6H6 đốt trong không khí - cháy cho nhiều muội than( khói đen )

( dạng dd keo) -dung dịch I2 (tím ) - dung dịch → xanh

Trang 14

Protein ( rắn) - đun nóng - có mùi khét

a Phơng pháp khối lợng

* Nguyên tắc: Giả sử xét hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử là CxHyOzNt có khối lợng phân tử là M, có khối lợng là a gam

* Với dữ kiện đề bài cho nh sau:

- Biết thành phần phần trăm các nguyên tố và MA áp dụng công thức:

t z y x N

t O

z H

y C

x

, , ,

t O

z H

y C

x

a

M

, , ,

% 1

% 12

% : : :y z t C H O N

t m

z m

y m

x a

M

N O H C

, , , 14 16 12

- Biết khối lợng CO2 và khối lợng nớc, khối lợng đốt cháy (a gam) và MA

PTHH: CxHyOz + (x+y/4-z/2) O2 → xCO2 + y/2 H2O

t y x V

t m

y m

x a

M

N O H CO

, , 2 , 11 9

44

2 2

Lý

thuyết Húa học Lớp 9 - Như Dương- THPT Chuyờn

CTPT:( CaHbOcNd)n

d c b a

M n

14 16

12 + + +

=

⇒

Cách 4: Kết hợp biện luận khi đề cho thiếu dữ kiện lúc đó cần lu ý một số điểm sau:

- Tổng hóa trị của các nguyên tố phải chẵn

VD: với CT CxHyOzNt thì 4x+y+2z+3t phải chẵn

- Đối với CT dạng CxHyOz Hay CxHy thì y: chẵn và y≤ 2x+2

b Phơng pháp thể tích:

Phơng pháp này thờng dùng tìm CTPT của các hidrocácbon ở thể khí và các chất lỏng dễ bay hơi

- Khi đề bài cho biết thể tích các khí CO2; H2O; O2 đã dùng và chất A (chất cần xác định)

- Viết và cân bằng PƯ cháy với CTTQ CxHyOzNt

- Lập các tỉ lệ thể tích(vì trong cùng điều kiện thì tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ số mol), tính đợc các ẩn số x, y, z, t

VD: CxHyOzNt + (x+y/4-z/2) O2 xCO2+ y/2H2O+ t/2N2

V lit (x+y/4-z/2)V xV y/2V t/2V

V1lit V5lit V2lit V3lit V4lit

x=v2/V1; y=2V3/V1; t=2V4/V1

Thay các giá trị x,y,t vào phơng trình (x+y/4-z/2)V1 =V5 ta tìm đợc z

c Tìm M

Khối lợng riêng của chất khí A(DA = g/l,

đktc

MA(gam)=22,4.DA

- Tỉ khối hơi của khí A so với khí B

- Tỉ khối hơi của khí A so với không khí

- áp dụng các công thức tỉ khối

Chú ý: + Khi đầu bài cho đốt cháy một khối lợng a gam chất hữu cơ, cho khối lợng(hoặc thể tích) CO2 và khối lợng nớc thì ta phải xem có khối lợng oxi trong hợp chất không

mO=a-(mC+mH)+ Nếu đầu bài không cho khối lợng đốt cháy HCHC (a gam) ta có thể áp dụng ĐLBTKL để tìm a gam

a+ mOXi= mCO2 + mH2O

+ Hidro cacbon ở thể khí thì số nguyên tử C≤ 4

dạng 2: Tính lợng hidro cacbon

a, Khi đề bài cho hh hidro cacbon qua dd brom, nên lu ý những dữ kiện đề bài cho, nếu:

- Đề bài cho thể tích hỗn hợp giảm thì: Vhỗn hợp giảm = Vhidro cacbon cha no

- Đề bài cho khối lợng dd brom tăng thì:

mdd brom tăng = mhidrocacbon cha no

b, Khi đề bài cho hỗn hợp hidrocacbon cha no và H 2 qua xúc tác Ni, đung nóng nếu thể tích hỗn hợp giảm thì:

Vhh giảm = Vhidro tham gia phản ứng

VD: nếu hidrocacbon cha no là C4H4 thì VC2H4= VH2

Bài tập áp dụng:

Trang 16

Bài 1 Để đốt cháy hoàn toàn 2,85g chất hữu cơ X phải dùng vừa hết 4,2 lit O2 (đktc) sản phẩm cháy chỉ có CO2 và H2O theo tỉ lệ 44:15 về khối lợng Công thức đơn giản nhất của X là:

Theo ĐL BTKL ta có: m CO m H O m X m O 32 8 , 85g

4 , 22

2 , 4 85 , 2

2 2

25 , 0 : 12

8 , 1 : : : y z t

Bài 2 Cho 5cm3 CxHy ở thể khí và 30cm3 O2 lấy d vào bình kín sau khi bật tia lửa điện và làm lạnh bình thể tích khí trong bình còn lại là 20cm3 trong đó có 15cm3 bị hấp thụ bởi KOH, phần còn lại bị hấp thụ bởi phot pho CTPT của hidrocacbon trên là:

/ 3

3 ; 20 15 5 25 15

2 2

Suy ra: x=2, y=4, z=2 Chọn B

Bài 4 đốt cháy hoàn toàn 3g chất Y chỉ thu đợc 2,24l CO2(đktc) và 1,8g H2O Biết 1,0g chất Y chiếm thể tích 0,373lit(đktc) CTPT đúng của Y là:

Bài 5 Tie lệ khối lợng của C và H trong hidro cac bon X là %mO: %mH= 92,3%:7,7%

Khối lợng phân tử của X lớn gấp 1,3 lần khối lợng phân tử axit axetic CTPT của X là:

Giải: % C+ %H =100% nên X có dạng: CxHy

MX=1,3.60=78 Ta có: 78/100=12x/92,3=y/7,7

Suy ra x=6, y= 6 Chọn D

Lý

thuyết Húa học Lớp 9 - Như Dương- THPT Chuyờn

Bài 6 Đốt cháy hoàn toàn 6,72lit(đktc) hỗn hợp CO2 và ankan X Trong hỗn hợp sau đốt cháy thấy có 7,2g nớc và 11,2lit CO2 (đktc) Công thức phân tử đúng của X là:

9m m

= ; mC

=m-7

6 7

m m

y m

x a

M

2 2

Biện luận 2 trờng hợp : z=1 và z=2 ⇒ Chọn A

Bài 11 Hidrocacbon A có tỉ khối so với heli =14 CTPT của A là:

Giải: Ta có: MA=14.4=56 ⇒ 12x+y=56

Trang 18

điều kiện x,y nguyên dơng, y chẵn và y≤ 2x+2

⇒ nghiệm thích hợp là: x=4, y=8 CTPT là C4H8 ⇒ Chọn D.

Bài 12 Hợp chất hữu cơ A có tỉ khối so với H2 bằng 30 Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam A thu

đợc 5,376 lit CO2(đktc) và 4,32gam H2O Xác định CTPT của A và viết những CTCT có thể

b, Cho biết N trong hợp chất có hóa trị III Viết CTCT của A

Bài 14 Hỗn hợp khí A gồm CO và một hidrocacbon Để đốt cháy hoàn toàn 6,72lit khí A,

phải dùng vừa hết 39,2lit không khí Phản ứng tạo thành 8,96lit CO2 và 1,8g H2O

Xác định CTPT của hidrocacbon và thành phần phần trăm theo thể tích của các khí có trong

A Biết rằng oxi chiếm 20% thể tích không khí, các thể tích đều đo ở đktc

Bài 15 Hợp chất A có PTK bằng 60đvC.

Đốt cháy hoàn toàn 7,2g A thu đợc 5,376 lit CO2(đktc) và 4,32 g H2O

Hãy xác định CTPT của A và viết những CTCT có thể có của hợp chất này

Bài 16 Đốt cháy hoàn toàn một lợng hidrocacbon X thu đợc 16,7gam CO2 và 3,6gam H2O Biết PTK của X không lớn hơn 80 Tìm CTPT của X

Hớng dẫn: gọi CTPT là CxHy PT đốt cháy:

CxHy + (x+y/4) O2  xCO2 + y/2H2O1mol (x+y/4)mol xmol y/2molamol a(x+y/4)mol 0,4mol 0,2mol

Bài 18 Phân tích một hợp chất HC thấy 2,1phần khối lợng C lại có 2,8 phần khối lợng oxi

và 0,35 phần khối lợng hidro.Hãy xác định CTPT của hợp chất trên, biết 1gam hơi chất đó ở

đktc chiếm thể tích 373,3cm3

Bài 19 Hợp chất hữu cơ có PTK là 26 Hãy xác định CTPT của hợp chất, biết rằng sản

phẩm của sự đốt cháy hợp chất đó là CO2 và hơi nớc

Bài 20 Đốt cháy hoàn toàn 0,42gam HCHC A chỉ thu đợc CO2 và H2O Khi dẫn toàn bộ sản phẩm vào bình chứa dung dịch nớc vôi trong d thì khối lợng bình tăng thêm 1,86 gam

và có 3 gam kết tủa Khi hóa hơi m gam A thì VA=40%V của m gam N2(đo ở cùng đk).Xác

định CTPT của A