Lý thuyết hoá học lớp 9

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

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-ợng và trật tự sắp xếp các nguyên tử trong phõn tử các hợp chất hữu cơ

Ví dụ: R-ợu êtylic có công thức phân tử là C2H6O

 CTCT của r-ợu etylic là :

H C C O H ; thu gọn : CH3 - CH2 - OH

II-MạCH CACBON

Các nguyên tử cacbon không những liên kết đ-ợc với các nguyên tử của nguyên tố khác

mà còn có thể liên kết nhau tạo thành mạch cacbon

Ví dụ : Dãy đồng đẳng của Mê Tan : CH4 ; C2H6 ; C3H8 ; C4H10 … ( TQ : CnH2n + 2 )

n-Butan 2-Metyl propan ( hoặc izo butan)

Chú ý: Th-ờng 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 )

- Đồng phân hình học ( học ở cấp 3 ): Khi 2 nhóm thế ở cùng phía với mặt phẳng  của

liên kết đôi thì có đồng phân Cis Khi 2 nhóm thế ở khác phía với mặt phẳng  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:

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

có vòng hoặc liên kết  thì là bất bão hoà

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

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)

 tên của hợp chất trên là : 2- Mêtyl- Butan ( hoặc izo- Pen tan )

Tên AnKen = Tên AnKan biến đổi ( “ an”  “ ilen” hoặc “ en ”

Ví dụ:

C2H4 : Êtilen ( tên quốc tế là Êten )

* Các đồng phân do cấu tạo khác nhau đ-ợc 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

* 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

CH3 Mêtyl Benzen ( hoặc Toluen )

Trong cấu tạo trên mỗi đỉnh hình lục giác là 1 nhóm CH ( trừ đỉnh có gắn CH 3 chỉ có 1nguyên tử Cacbon )

(4) (3) (2) (1)

CH 3

Trang - 5 -

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 th-ờng gặp là

II- Tên dẫn xuất của Hiđro cacbon:

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

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

CHBr2 - CHBr2 : Têtrabrom êtan

I- Tính chất vật lý của Ankan

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

Mỗi lần thế , có một nguyên tử H bị thay thế bằng một nguyên tử Cl Các nguyên tử H lần l-ợt bị thay thay thế hết

CH3COONa + NaOH CaO;t C0  CH4  + Na2CO3

a) Tõ muèi cã chøa gèc Ankyl t-¬ng øng

CnH2n + 1 COONa + NaOH CaO;t C0  CnH2n + 2 + Na2CO3 …………

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 ng-ời ta viết gọn thuốc tím thành [O]:

CH2 = CH2 + [O] + H2O KMnO4 CH2OH -CH2OH Viết gọn : C2H4 + [O] + H2O KMnO4 C2H4(OH)2

III- Điều chế Êtilen

1) Khử n-ớc từ phân tử r-ợu t-ơng ứng:

C2H5OH H SO ủủ ; 2 4 1700C

CH2 = CH2  + H2O

áp suất

2) Cho Zn tác dụng với các dẫn xuất Halogen:

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 t-ơng tự nh- Êtilen

-

6 AXETILEN Và DãY ĐồNG ĐẳNG

I- Cấu tạo của axetilen ( C 2 H 2 )

H- C  C -H Liên kết ba có chứa 2 liên kết  kém bền nên dễ bị bẻ gãy thành liên kết đơn Phản ứng

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

* Cộng Br 2 : ( làm mất màu dung dịch brôm )

CH  CH + Br2 CHBr= CHBr ( đi brom êtilen )

CHBr= CHBr + Br2  CHBr2 -CHBr2 ( tetra brom êtan )

Trang - 9 -

3) Tác dụng với Ag 2 O : (?)

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

Bạc Axetile nua ( màu vàng xám)

4) Làm mất màu thuốc tím:

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

I- Cấu tạo của Benzen ( C 6 H 6 )

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

Các liên kết  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 )

2) Tác dụng với Brôm lỏng nguyên chất (Phản ứng thế):

IV- Dãy đồng đẳng của Benzen

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 t-ơng

8 RƯợU ÊTYLIC Và DãY ĐồNG ĐẳNG

I- Cấu tạo của r-ợu êtylic

Trang - 11 -

Nhóm chức của r-ợu là nhóm - OH ( nhóm hyđroxyl) chứa nguyên tử H linh động ( do

bị oxi hút electron ) nên làm cho r-ợu có tính chất đặc tr-ng : tham gia phản ứng thế với

Na, K… )

II- Tính chất hóa học của R-ợu 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

2C2H5 -OH + 2Na 2C2H5 -ONa + H2

Nattri êtylat Nattri êtylat dễ bị thuỷ phân trong n-ớc cho ra r-ợu Êtylic

C 2 H 5 ONa + HOH C 2 H 5 OH + NaOH

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

III- Điều chế r-ợu Êtylic

1) Từ chất có bột , đ-ờng: ( ph-ơng pháp cổ truyền )

Độ r-ợu là tỉ lệ % theo thể tích của r-ợu Êtylic nguyên chất trong hỗn hợp với n-ớc

Ví dụ : r-ợu 450 tức là trong 100lít r-ợu có chứa 45 lit r-ợu nguyên chất

Dãy đồng đẳng của R-ợu Êtylic

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

C n H 2n + 1 OH ( n  1 )

9 AXIT AXÊTIC Và DãY ĐồNG ĐẳNG

I- Cấu tạo của axit axetic

CH3COOC2H5 + H2O

Tổng Tổng quát : Axit + r-ợu  este + n-ớc ………

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

III- Điều chế Axit axetic

1) Ph-ơng pháp lên men giấm:

2)Từ muối axetat và một axit mạnh , nh- H 2 SO 4 :

2CH3COONa + H2SO4 đ.đ  2CH3COOH  + Na2SO4

3) Oxihóa Anđehit t-ơng ứng:

2CH3-CHO + O2 Mn2 CH3 -COOH 4) Oxi hoá butan, có xúc tác thích hợp

2C4H10 + 5O2 xaực taựct0 4CH3COOH + 2H2O

Trang - 13 -

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

Các chất đồng đẳng cũng có tính chất t-ơng tự nh- Axit axetic Riêng axit fomic do

có nhóm -CHO nên có khả năng tham gia phản ứng tráng g-ơng

của n CTPT Tên quốc tế Tên th-ờng dùng

Nh- vậy tên axit đơn chức no đ-ợc đọc theo qui tắc :

Tên quốc tế = Axit + tên an kan t-ơng ứng + oic

Tên th-ờng gọi không có qui tắc cụ thể

-

10 ESTE

1) Khái niệm về este

- Este là sản phẩm tách n-ớc từ phân tử r-ợu 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 th-ờng là những chất lỏng có mùi thơm hoa quả dễ chịu;

dễ bay hơi;

- Th-ờng không tan trong n-ớc

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

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

Izoamyl axetat ( mùi dầu chuối)

* Nhóm CH 3 trong ngoặc là nhánh nằm ngoài mạch chính

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 Axit t-ơng ứng + R-ợu t-ơng ứng ………

Ví dụ:

CH3COOC2H5 + HOH xt CH3COOH + C2H5OH (C17H35COO)3C3H5 + 3HOH a.xit 3C17H35COOH + C3H5(OH)3

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

este + NaOH t C0 Muối Natri + R-ợu t-ơng ứng ………….

Ví dụ:

CH3COOC2H5 + NaOH t C0

CH3COONa + C2H5OH (C17H35COO)3C3H5 + 3NaOH t C0 3C17H35COONa + C3H5(OH)3

c) Phản ứng cháy : cho CO2 và H2O

Ví dụ:

CH3COOC2H5 + 5O2 t C0

4 CO2 + 4H2O L-u 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 :

Dạng mạch hở : CH2 -CH - CH - CH - CH - C -H ( CTCT để tham khảo )

Thu gọn : CH2OH (CHOH)4 CHO

II) Tính chất vật lý :

Chất rắn màu trắng, vị ngọt, tan nhiều trong n-ớc ( độ ngọt chỉ bằng 60% so với đ-ờng

mía - tức đ-ờng saccarozơ)

Glucozơ là đại diện đơn giản nhất thuộc nhóm gluxit ( bột, đ-ờng )

III)Tính chất hóa học :

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

Trang - 15 -

THUèC THö NHËN BIÕT MéT Sè HîP CHÊT H÷U C¥

£tilen( C2H4) -dung dÞch Brom

-mÊt mµu da cam -mÊt mµu tÝm Axªtilen:

- ch¸y cho nhiÒu muéi than

( khãi ®en ) R-îu £tylic :

Các dạng bài tập Dạng 1: lập công thức phân tử của hidrocacbon và dẫn xuất

a Ph-ơng pháp khối l-ợng

* Nguyên tắc: Giả sử xét hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử là CxHyOzNt có khối l-ợng phân tử là M, có khối l-ợng 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

% : :

t m

z m

y m

x a

M

N O H C

, , , 14 16



- Biết khối l-ợng CO2 và khối l-ợng n-ớc, khối l-ợng 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

M n

14 16





Cách 4: Kết hợp biện luận khi đề cho thiếu dữ kiện lúc đó cần l-u 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 Ph-ơng pháp thể tích:

Ph-ơng pháp này th-ờng dùng tìm CTPT của các hidrocácbon ở thể khí và các chất lỏng

dễ bay hơi

Trang - 17 -

- 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

đ-ợc 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 ph-ơng trình (x+y/4-z/2)V1 =V5 ta tìm đ-ợc z

c Tìm M

Khối l-ợng 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 l-ợng a gam chất hữu cơ, cho khối l-ợng(hoặc thể tích) CO2 và khối l-ợng n-ớc thì ta phải xem có khối l-ợng oxi trong hợp chất không

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

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

- Đề bài cho khối l-ợng dd brom tăng thì:

mdd brom tăng = mhidrocacbon ch-a no

thể tích hỗn hợp giảm thì:

Vhh giảm = Vhidro tham gia phản ứngVD: nếu hidrocacbon ch-a no là C4H4 thì VC2H4= VH2

Bài tập áp dụng:

phẩm cháy chỉ có CO2 và H2O theo tỉ lệ 44:15 về khối l-ợng Công thức đơn giản nhất của

X là:

4 , 22

2 , 4 85 , 2

2 2

Mặt khác: m CO :m H O 44 : 15 m CO 66g;m H O 22 , 5g

2 2

2

Suy ra: mC=1,8g, mH=0,25g, mO= 0,8g

18

8 , 0 : 1

25 , 0 : 12

8 , 1 : :

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

25 5

15 20

; 15

2 2

PTHH: CxHy+ (x+y/4) O2  t0

xCO2 + y/2 H2O 5cm3 25cm3 15cm3

Suy ra: x=2, y=4, z=2 Chọn B

chất Y chiếm thể tích 0,373lit(đktc) CTPT đúng của Y là:

- 0,05x=0,1x=2

- 0,025y= 0,1  y= 4

 z=(60-12.2 - 4)/16= 2

Vậy CTPT của Y C2H4O2 Chọn C

Khối l-ợng phân tử của X lớn gấp 1,3 lần khối l-ợng 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

cháy thấy có 7,2g n-ớc và 11,2lit CO2 (đktc) Công thức phân tử đúng của X là:

Giải: Gọi a, b là số mol của CO2 và của X(CnH2n+2) ta có hpt:

b(n+1)=0,4

Trang - 19 -

a+b=0,3

Công thức phân tử của các olefin và % thể tích mỗi olefin trong X là:

9m  m ; mC

=m-7

6 7

khói hơi của A đối với không khí là 2,69 Công thức phân tử của A là:

y m

x a

M

2 2

9 44

Biện luận 2 tr-ờng 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

điều kiện x,y nguyên d-ơng, 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

đ-ợc 5,376 lit CO2(đktc) và 4,32gam H2O Xác định CTPT của A và viết những CTCT có thể có có hợp chất này

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 đ-ợc 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

H2O Biết PTK của X không lớn hơn 80 Tìm CTPT của X

H-ớng dẫn: gọi CTPT là CxHy PT đốt cháy:

CxHy + (x+y/4) O2  xCO2 + y/2H2O 1mol (x+y/4)mol xmol y/2mol amol a(x+y/4)mol 0,4mol 0,2mol

Bài 18 Phân tích một hợp chất HC thấy 2,1phần khối l-ợng C lại có 2,8 phần khối l-ợng

oxi và 0,35 phần khối l-ợng 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 n-ớc

sản phẩm vào bình chứa dung dịch n-ớc vôi trong d- thì khối l-ợng 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