CHUYÊN đề 7 đại CƯƠNG hóa học hữu cơ

• Sự khác nhau về cấu tạo hóa học dẫn tới hiện tượng đồng phân cấu tạo, • Cách viết đồng phần cấu tạo: Bước 1: Tính độ bất bão hoà  của hợp chất hữu cơ để biết được tổng số liên kết +

Chuyên đề

A LÍ THUYẾT CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO

I KHÁI NIỆM VỀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ

1 Cấu tạo

• Cấu tạo hóa học cho biết thành phần nguyên tổ của phân tử, trật tự liên kết và các kiểu liên kết hóahọc giữa các nguyên tử trong phân tử

• Sự khác nhau về cấu tạo hóa học dẫn tới hiện tượng đồng phân cấu tạo,

• Cách viết đồng phần cấu tạo:

Bước 1: Tính độ bất bão hoà () của hợp chất hữu cơ để biết được tổng số liên kết + Số vòng trongphân tử

Bước 2: Xác định các đồng phân cần viết theo yêu cầu bài toán:

- Hợp chất hữu cơ thuộc dãy đồng đăng nào?

- Mạch hở hay mạch vòng ?

 Dựa vào giá trị của  và số lượng nguyên tố có mặt trong phân tử để phân loại đồng phân cấu tạo cóthể có:

+ Đồng phấn mạch cacbon: Xuất hiện do sự sắp xếp mạch cacbon khác nhau Ví dụ:

+ Đồng phân cách chia mạch cacbon: xuất hiện do sự chia cắt mạch cacbon khác nhau Ví dụ:

CH CH CH CH   OH;CH  CH CH CH OH;CH   CH CHOH CH 

+ Đồng phân nhóm chức: Xuất hiện do sự thay đổi cấu tạo nhóm chức trong phân tử, Ví dụ

Bước 4: Thêm nối đôi, nối ba, nhóm chức vào các vị trí thích hợp trên từng mạch cacbon Cuối cùng bão

hòa hoá trị của cacbon bằng số nguyên tử H cho đủ

Ví dụ: Viết các đồng phân của C4H10O

2.4 2 10

02

 

Vì  O nên trong phân tử không có liên kết  hoặc vòng Vậy C4H10O có thể là

• Ancol no, đơn chức, mạch hở:

CH  CH  CH  CH OH;CH  CH  CHOH CH ; CH CH CH OH; CH COH

• Ete no, đơn chức, mạch hở:

to hơn đầu liên kết ở xa mắt người quan sát, những liên kết nằm trên mặt phẳng giấy dược về nét gạchbình thường, những liên kết hướng về phía trước mặt phẳng giấy được vẽ nét đậm, những liên kết hướng

về phía sau mặt phẳng giấy được vẽ bằng nét gián đoạn Ví dụ: Công thức phối cảnh của metan, etan vàxiclohexan (dạng ghế) được vẽ như hình sau:

Để cho dễ viết, người ta có thể biểu diễn các công thức phối cảnh trên một cách đơn giản hơn

b) Công tác chiếu Niumen

Để có công thức chiếu Niumen, chúng ta nhìn phân tử dọc theo một liên kết nào đó, thường là liên kếtcacbon-cacbon được lựa chọn có mục đích rồi chiếu tất cả các nguyên tử lên mặt giấy Nguyên tử C ở đầuliên kết gần mắt ta (C1) được thể hiện bằng một hình tròn và che khuất nguyên tử C ở đầu kia của liên kết(C2) Các liên kết với C1 được nhìn thấy toàn bộ, chúng xuất phát từ tâm của hình tròn C1 Các liên kết với

C2 chỉ nhìn thấy được phần ló ra từ chu vi của hình tròn C1 Ví dụ: Nếu nhìn phân tử C2H6 dọc theo liênkết C-C từ trải sang phải ta sẽ nhận được công thức Niumen (hình a); Nếu nhìn phân tử cis - but-2-en dọctheo liên kết C=C ta sẽ được công thức Niumen (hình b)

c) Công thức chiếu Fisơ

Để biểu diễn cấu trúc ba chiều ở nguyên tử cacbon no mà không dùng đến cách vẽ phối cảnh phức tạp(hình a), người ta quy ước như sau: Đặt công thức phối cảnh của phân tử sao cho cho nguyên tử C được

chọn năm trong mặt phẳng trang giấy (hình b); Chiều công thức phối cảnh đó lên mặt giây, ta được côngthức chiếu Visợ (hình c) mà ở đó đường nằm ngang biểu diễn 2 liên kết hướng về mặt người quan sát,giao điểm của chúng biểu diễn nguyên tử cacbon no

Ở công thức chiu lisỹ chỉ thấy có mối quan hệ không gian phải - trải, trên dưới, còn quan hệ trước saukhông thấy được từ công thức mà chỉ nhận ra được qua suy luận từ quy ước là các nhóm ở hai đầu đoạnnằm ngang thi ở bên trên trang giấy, hai nhóm ở hai đầu đưởng thẳng đứng thi nằm ở dưới trang giấy Vìthe, không được tùy tiện xoay công thức Fisơ

• Điều kiện để xuất hiện đồng phân hình học:

+ Điều kiện cần: Phân tử phải có liên kêt đôi (một liên kết đôi hay một số liên kết dội) hoặc vòng nọ(thường là vòng nhỏ) trong phân tử Coi đó là bộ phận "cứng nhắc" cản trở sự quay tự do của nguyên tử(hay nhóm nguyên tử) ở bộ phận đó

+ Điều kiện đủ: Ở mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi và ít nhất hai nguyên tử cacbon của vòng nóphải có hai nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhau

Với a b : c d 

• Danh pháp đồng phân chinh học

Trong hệ danh pháp này, những dạng có hai nhóm thể được phân bố ở cùng một phía đối với mặtphẳng của nối dối hay vòng nọ thi được gọi là cis, nếu khác phía thì gọi là trans Ví dụ:

Hệ danh pháp này thường dùng cho các hợp chất có liên kết -N=N- và >C=N- Đáng chú ý là đối vớioxim của anđehit RCH-NOH người ta căn cứ vào vị trí trong không gian của R và OH để gọi cấu hìnhsyn (tương tự như cis) hay anti (tương tự như trans) Ví dụ:

Những nguyên tử (ở nhóm thế) mang nổi đôi hoặc nối ba được coi như tương đương hai hoặc ba nỗi đơnvới các nguyên tử giả định được ghi trong dầu ngoặc.

Theo đó, ta có thứ tự:

Ví dụ:

b) Đồng phân quang học

• Ánh sáng phân cực phẳng: Ánh sáng thường là ánh sáng dao động trên mọi phương truyền, Anh sảng

phân cực phẳng là ánh sáng chi dao động trên một mặt phẳng nhất định

• Chất quang hoạt: Là chất khi cho ánh sáng phân cực đi qua thì làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cựcmột góc  hoặc  

Để xuất hiện tinh quang hoạt, phân tử phải có yếu tố không trùng vật - ảnh Khi có yếu tố này một phân tử

và ảnh của nó qua gương không thể lồng khít vào nhau bằng các phép tịnh tiên và quay, tương tự như haibàn tay của một người bình thường Ví dụ:

Từ hình trên ta thấy, nếu xoay phân tử CH2BrC (bên trái) 1800 theo phương thẳng đứng sao cho H của nótrùng với H’ của ảnh của nó thì các nguyên tử còn lại sẽ trung khít lên nhau tức là có thể làm cho nó vàảnh gương của nó trùng khít vào nhau Đối với phân tử CHClBrI (bên phải) thì dù có xoay và tịnh tiếntheo cách nào cũng không thể làm cho nó trùng khít với ảnh gương của nó được Người ta nói phân tửCHClBrI có tính không trùng vật - ảnh hay có tính quang hoạt

Những vật thể nào không có tâm đối xứng và không có mặt đối xứng thì có tỉnh không trùng vật - ảnh Ví

dụ, ở phần từ CH ClBr và CHClBrl đều không có tâm đối xứng những phân tử 2 CH ClBr có mặt đối2xứng nên không có tính không trùng vật - ảnh, còn phân tử CHCIBrl không có mặt đối xứng nên có tínhkhông trùng vật - ảnh

Cần chú ý rằng, khi xét mặt phẳng và tâm đối xứng của phân tử phải dùng công thức phối cảnh, có thểdùng công thức chiếu Niurmen nhưng không nên dùng công thức chiếu Visa, Bởi vị công thức chiếu Fisơ(do những quy ước của nó) đã không còn phản ánh đúng tính đối xứng của phân tử thật Ví dụ, axitmesotactric ở dạng bên nhất của nó (a) không có mặt đối xứng mà có tâm đối xửng (i tại trung điểm củaliên kết C2-C3) Để viết công thức chiếu Fisợ ta chuyển sang dạng kém bền nhất (b) Khi đó, nó trở nên cómặt đối xứng mà không còn tâm đối xứng nữa Hậu quả là công thức chiếu Fisơ (c) có mặt đối xứng(dường nét dứt) mà không có tâm đối xứng, khác hẳn với dạng tồn tại thực của phân tử

Ở hợp chất CHCIBII, nguyên tử cacbon đính với bốn nguyên tử khác nhau làm cho phân tử không cóyếu tố đối xứng nào Vậy những nguyên tử cacbon đỉnh với 4 nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử khác nhauđược gọi là nguyên tử cacbon bất đối và được kí hiệu là C*

Hiền nhiện là nếu phân tử có một nguyên tử cacbon bất đối thì nó sẽ có tính chất không trùng vật ảnh Những phân tử có nhiều C* thì cũng sẽ có tính chất không trùng vật - ảnh trừ trường hợp phân tử cótâm đối xứng hoặc mặt phẳng đối xứng Chẳng hạn như phân tử axit mesotactric có hai C* nhưng lại cótâm đối xứng (a) hoặc mặt phẳng đối xứng (b), vì thế không có tính chất không trùng vật - ảnh

Thật vậy, với hợp chất 2,3,4 - trihiđroxibutanoic có 2C* sẽ có 4 đồng phân quang học (gồm hai đối đổiquang):

Tiếp theo đối với phân tử axit tactric, HOOC CH(OH) CH(OH) COOH   có 2C* nhưng chỉ có 3 đồngphân quang học

Nếu quay phân tử axit mesotactric xung quanh trục nằm trên mặt phẳng giây và vuông góc với C2 C3thì tại trung điểm của nó một góc 1800, rồi dùng phép tịnh tiến thì sẽ làm cho nó trùng khít với ảnh gươngcủa mình

Những đồng phản quang học có chứa nhiều C* nhưng do có mặt đối xứng hoặc tâm đối xứng mà không

có tính quang hoạt được gọi là hợp chất meso

) Biến thế raxemic

Thông thường trong tự nhiên cũng như trong quá trình tổng hợp hữu cơ người ta hay gặp hai chất đốiquang ở dạng tập hợp với số mol bằng nhau Tập hợp đó gọi là biến thể razemic Do sự bù trừ về năngsuất quay cực, biến thể Taximic không có tính quang hoạt Ví dụ:

50% axit L( ) lactic 50% axit D( ) lactic axit D, L( ) lactic       

Kí hiệu D, L được dùng với các phân tử dạng R *CHX R

Ví dụ:

) Cấu hình tuyệt đối Danh pháp R-S

Có phân tử *Cabcd với độ hơn cấp a > b > c > d Đặt phân tử sao cho d ở xa người quan sát, khi đó thử tựgiảm dần độ hơn cấp của ba nhóm thế còn lại theo chiều kim đồng hồ ta có cấu hình R; ngược chiều kimđồng hồ là S

Ví dụ:

)

Để thuận tiện Ipling đưa ra cách gọi tên theo R, S mà không cần chuyển về công thức không gian bachiều:

• Nếu nhóm thể nhỏ nhất nằm trên đường nằm ngang thi thử tự giảm dần độ hơn cấp của các nhóm thếcòn lại theo chiều kim đồng hồ là cấu hình S, ngược chiều kim đồng hồ là cấu hình R

• Nếu nhóm thế nhỏ nhất trên đường thẳng đứng thì ngược lại, theo chiều kim đồng hồ là R, ngượcchiều kim đồng hồ là S

Ví dụ: Chỉ rõ cấu hình của các nguyên tử cacbon bất đối trong các trường hợp sau:

h) CH OH Cl(OH) CH(OH) CHO2    có 4 đồng phân quang học:

Ví dụ: a) Khi nhìn vào phân tử etan dọc theo trục liên kết C-C người ta thấy các nguyên tử H ở hai

nguyên tử C không che khuất từng cặp một, trái lại chúng ở những vị trí xen kẽ nhau Hãy giải thích tạisao và sắp xếp các nguyên tử trong phân tử đó

b) Viết công thức mô tả cấu dạng bền của 1, 2 dicloetan và 2 -aminoetanol 

c) Viết công thức cấu dạng của etylenglicol; buta-1,3-dien và 2-(tert-butyl)buta- 1,3 -đien

Giải

Do ở dạng xen kẽ sẽ giảm được tương tác giữa các nguyên tử H, tăng độ bền của phân từ.

• Cấu dạng của xiclohexan:

- Xiclopropan: Là một vòng phẳng kém bền.

- Xiclobutan: Là một vòng không phẳng và cũng kém bền.

- Xiclopewtan: Cũng là một vòng không phẳng.

- Xiclohexan: Là một vòng bản, Cẩu dạng bền nhất và quan trọng nhất của xiclohexan là dạng ghế Ởdạng ghế, sáu nguyên tử C được phân bổ như sau: Bổn nguyên tử C2, C3, C5, C6, tạo thành một mặt phẳng,nguyên tử C1 nằm bên trên còn nguyên tử C4 nằm bên dưới mặt phẳng đỏ; 3 nguyên tử C C3, C, nằm trêncùng một mặt phẳng và tạo thành một tam giác đều; 3 nguyên tử C2, C4, C6 tạo thành một tam giác dễu ởmột mặt phẳng khác: hai mặt phẳng đó song song với nhau và cách nhau 0,5A0.

Để đảm bảo góc lại hóa tứ diện (109,50), hai liên kết C-H ở mỗi nguyên tử C sắp xếp như nhau Một liênkết C-H song song với trục thung dửng, đó là trục đi qua tâm của tam giác C1 C3 C5 và vuông góc với nó

(trục đối xứng bậc ba của phân tử) Liên kết C-H đó gọi là liên kết trục, kí hiệu là a (axial, hình a ) Còn liên kết C-H thứ hai thì hướng ra phía ngoài vòng, gọi là liên kết biên, kí hiệu là c (chuatorial, hình b).

Tất cả có 6 liên kết 1: 3 hướng lên trên, 3 hướng xuống dưới (hình 4) và 6 liên kết biên c: 3 vểnh lên trên,

3 vểnh xuống dưới (hình b) Dạng ghế của xiclohexan được biểu diễn đầy đủ như hình c

Ngay ở nhiệt độ thường, các cầu dạng của xiclohexan luôn chuyển đổi cho nhau Chang hạn, hai dạng thể

ở hình sau chuyển đổi cho nhau, khi đó 6 liên kết trục chuyển thành 6 liên kết biên và ngược lại

Đối với các dẫn xuất thế của xiclohexan, cấu dạng mà các nhóm thế lớn ở liên kết c thưởng bền hơn sovới khi chúng ở liên kết a Khi có nhiều nhóm thể thì tùy theo vị trí tương đối giữa chúng và tùy theochủng ở liên kết a hay e sẽ tạo ra các đồng phân quang học khác nhau Chẳng hạn, dẫn xuất C6H10CH3 cóhai dạng 1 và tồn tại ở trạng thái cân bằng không thể tách rời Dạng e bền hơn dạng a vị có sự đẩy nhaugiữa CH và H H 3 3 5

Ví dụ: Hãy chỉ rõ cấu dạng bền của 1 - etyl-2-metylxiclohexan.

Giải

II QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC VÀ TÍNH CHẤT HỢP CHẤT HỮU CƠ

1 Các kiểu liên kết trong hóa học hữu cơ

a) Liên kết cộng hóa trị

Liên kết cộng hóa trị là liên kết được hình thành do sự xen phủ cực đại các obitan nguyên tử (AO) tạonên obitan phân tử (MO) chung cho cả hai nguyên tử tham gia tạo liên kết Loại liên kết này rất quantrọng và phổ biến nhất trong hợp chất hữu cơ

trục đối xứng trùng với trục nối hai hạt nhân nguyên tử

Liên kết  tương đối bền Hai nguyên tử nối với nhau chỉ bằng liên kết  thời thi có khả năng quayquanh trục liên kết mà không làm mất sự xen phủ Do đó xuất hiện các đồng phân cấu dạng của hợp chấthữu cơ

trục song song với nhau tạo nên MO nằm ở hai bên trục nối hai hạt nhân nguyên tử

So với liên kết  thì liên kết  kém bền hơn Hai nguyên tử nối đối nối với nhau bằng một liên kết

 và một liên kết  sẽ không thể quay tự do quanh trục nối hai hạt nhân được vì như thế sẽ vi phạm sựxen phủ cực đại của hai AO do đó xuất hiện đồng phân hình học ở các hợp chất có nối đôi

b) Sự lai hóa obitan

Để giải thích hóa trị 4 của cacbon, người ta cho rằng ở trạng thái "kích thích" một electron 2s chuyềnchỗ sang 1AO trống 2pz:

Kichthich

1s 2s 2p 2p    1s 2s 2p 2p 2pkhi đó xảy ra sự tổ hợp AO2s với một số AO2P tạo ra các AO lai hóa có năng lượng được xem là tươngđương nhau Sự tổ hợp như vậy gọi là sự lai hóa AO

Có 3 kiểu lai hóa:

• Lai hỏa sp (lại hóa tứ diện); Một 3 AO và 3AO tổ hợp với nhau tạo thành 4AO lai hóa S P sp có trục tạo3nên những góc 0

• Mức độ phân cực của phân tử được đánh giá bằng momen lường cực  với công thức:

.d

 

Trong đó; δ là điện tích dương hay âm (coulomb); d khoảng cách trọng tâm giữa 2 điện tích dương và âm(met)

Đơn vị SI của  là coulomb.met nhưng thường được chuyển thành Debye (D): 1D 3,336.10 (C m) 3

về phía nguyên tử có độ âm diện lớn hơn

• Ta biểu diễn sự phân cực liên kết T bằng mũi tên cong Ví dụ:

• Liên kết  thường dễ phân cực hơn liên kết  Sự phân cực của liên kết  cũng được đánh giá địnhlượng bằng momen lưỡng cực Ví dụ:

CH CH CH O  0,00D  2, 27D

3 Sự liên hợp

a) Sự liên hợp  ,

• Khi trong phân tử có hai (hoặc nhiều) liên kết  ở cách nhau bằng một liên kết  thể liên hợp), các

AOP sẽ xen phi nhau không những tạo thành những MO), riêng lẻ mà còn tạo thành MO chung giảitỏa cho toàn bộ phần tử Ví dụ: Buta- 1.3 - đien

• Hệ liên kết  giải tỏa như trên được gọi là hệ liên hợp  , Để mô tả sự liên hợp   ta có thể dùngcác mũi tên cong

b) Sự liên hợp n, 

• Khi một nguyên tử mang cặp ccctron chưa liên kết (electron n) nối với một nguyên tử chửa liên kết

 ta cũng thấy hiện tượng liên hợp tương tự như trên và được gọi là sự liên hợp n, 

• Sự liên hợp n,  làm chuyển dịch clectron từ cặp electron n theo chiều mũi tên cong Ví dụ:

4 Một số liên kết yếu và tương tác yếu

a) Liên kết hiđro: Liên kết hidro (biểu thị bằng 3 dấu chấm thẳng hàng) được hình thành gia nhóm

Ở đây X cũng như Y là những nguyên tử có độ âm điện lớn, thường là O, N, F, Liên kết cộng hóa trị

X-H càng phân cực và khả năng nhường cặp electron tự do của Y càng lớn thì liên kết hiđro càng bền vững

Có hai loại liên kết hiđro thường gặp:

• Liên kết hidro liên phân tử: Đó là trường hợp X - H và Y thuộc về phân tử riêng rẽ (có thể giống

hoặc khác nhau) Ví dụ:

• Liên kết hiđro nội phân tử: Đó là liên kết giữa X - H và Y của cùng một phần tử Ví dụ:

Chú ý: Liên kết hidro tuy là liên kết yếu, nhưng lại gây ảnh hưởng lớn tới nhiều tính chất vật lí ( 0

s

t , độtan trong nước, ) và cá tính chất hóa học (tỉnh axit của nhiều hợp chất hữu cơ)

b) Lực lát giữa các phân tử (Lực Van der Waals)

• Lực định hướng là lực tương tác phát sinh giữa các phân tử phân cực Những phân tử này được sắpxếp có trật tự cực đối cực (dầu dương đối diện với đầu âm) sao cho có lợi nhất về mặt năng lượng Ví dụ:

CH  Cl CH   I

• Lực cảm ứng là lực tương tác phát sinh giữa các phân tử phân cực và không phân cực nhờ tạo ra

lưỡng cực cảm ứng do hiện tượng phân cực cảm ứng gây nên

• Lịch phân tản London, một trong các dạng tương tác yếu của lực hút Van der Waals, xuất hiện giữa

các phân tử không phân cực hoặc phân cực Trong phân tử dù là phân tử phân cực hay không cácclectron chuyển động không ngừng xung quanh hạt nhân, còn hạt nhân thì thường xuyên dao động xungquanh vị trí cân bằng Vì vậy sự phân bố điện tích dương và âm trong phân tử nhất thời lệch ra khỏi vị trícân bằng, đủ để xuất hiện các lưỡng cực tạm thời khác Kết quả trên bề mặt phân tử luôn có các lưỡngcực tạm thời giúp chúng hút nhau Lực hút này phụ thuộc vào bề mặt tiếp xúc giữa hai phân tử, nên có thể

coi như tỉ lệ với diện tích bề mặt của phân tử: diện tích bề mặt của phân tử càng lớn thì lực hút Van der

• Khái niệm: Là sự phân cực của liên kết ở gây nên do sự chênh lệch về độ ẩm điện của hai nguyên tử

hay nhóm nguyên tử tạo thành liên kết

Hiệu ứng cảm ứng (I) được biểu diễn bằng mũi tên ( ) hướng theo chiều di chuyển của đôi điện tửdùng chung Ví dụ:

CH  CH ,C H , NO , CN     Nguyên tử H coi như không có sự hút hay đây electron

• Tính chất: Giảm sút nhanh khi kéo dài mạch cacbon

- Hiệu ứng liên hợp C được biểu diễn bằng mũi tên cong, hướng theo chiều di chuyển của electron + Nhóm hút electron  hoặc n (electron tự do) gây ra hiệu ứng liên hợp âm (kí hiệu - C)

+ Nhóm đẩy electron  hoặc n (electron tự do) gây ra hiệu ứng liên hợp dương (kí hiệu + C) Ví dụ:

• Đặc điểm

- Chỉ xuất hiện khi trong phân tử có sự hiện diện của liên kết bội

- Gây ảnh hưởng trực tiếp đến những nguyên tử cacbon mang liên kết bội và hiệu ứng lan truyền khắp hệliên hợp, không giảm theo khoảng cách

• Các nhóm gây hiệu ứng liên hợp thường gặp

- Nhóm gây hiệu ứng liên hợp dương (+C) đầy electron:

2-I<-Br <-C l<-Br<-F<-OH<-NH

- Nhóm gây hiệu ứng liên hợp âm (- C) hút electron:

2

• Ứng dụng:

- So sánh, giải thích tính axit, bazơ

- Giải thích cơ chế phản ứng cộng theo quy tắc Maccopnhicop

- Định hướng phản ứng thế trên nhân benzen

c) Hiệu ứng siêu liên hợp (hiệu ứng liên hợp  , ) (H)

• Khái niệm: Sự liên hợp  , là kết quả của tương tác giữa electron  của liên kết C - H thường thuộcnhóm ankyl với elctron  cách liên kết C- H một liên kết đơn Ví dụ:

Ta nói rằng nhóm –CH3 đã gây hiệu ứng siêu liên hợp đẩy electron (kí hiệu +H)

Hiệu ứng siêu liên hợp H làm cho nguyên tử H trong liên kết C - H trở nên linh động hơn trong ankantương ứng Ví dụ:

Sự linh động của H ở C là do hiệu ứng siêu liên hợp

• Ứng dụng

- So sánh, giải thích tính axit, bazơ

- Giải thích cơ chế phản ứng cộng theo quy tắc Maccepnhicon

- Định hướng phản ứng thể trên nhân benzen

- Giải thích sự linh động của H ở C)

d) Hiệu ứng không gian

Đó là hiệu ứng của các nhóm có kích thước lớn (-CH3, -C2H5, ) làm cản trở một vị trí hay một nhómchức nào đó trong tác với tác nhân phản ứng (gọi là hiệu ứng không gian loại I) hoặc làm giảm hiệu ứngliên hợp của nhóm thể khác (gọi là hiệu ứng không gian loại II) Ví dụ:

• Hiệu trong không gian loại I: Trong phần tử 2,6-đimetyl quinon có hai nhóm cacbonyl, song chỉ riêng

nhóm C O(1)  tham gia phản ứng với NH2OH, con nhóm >C (O) (2) không phản ứng được, vì 2 nhóm-CH; ở bên cạnh đã gây hiệu ứng không gian loại I, không cho NH2OH đến gần:

• Hiệu trang không gian loại II: Phenol là một axit yếu nếu đưa nhóm –NO2 vào vị trí para sẽ làm tăngtính axit vì nhóm này có hiệu ứng - C và -I Tuy nhiên nếu ở vị trí ortho đối với –NO2 có những nhóm -CH3 thì tính axit chỉ tăng ít, vì hai nhóm đó đã gây hiệu ứng không gian loại II, làm giảm sự liên hợpgiữa –NO2 và vòng benzen, do đó giảm hiệu ứng - C của nó.

III ĐỒNG ĐẲNG

• Đồng đẳng là 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 Ví dụ:

Dây đồng dạng ankan:CH ,C4 2H6C3H8C H ,C4 10 5H12, ,C H n 2n 2

• Giải thích: Mặc dù các chất trong cùng dãy đồng đẳng có công thức phân tử khác nhau những nhóm

CH2 nhưng do có cấu tạo hóa học tương tự nhau nên có tinh chất hoá học tương tự nhau

• Khối lượng mol các chất trong cùng dãy đồng đẳng lập thành cấp số cộng công sai d = 14

IV XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC PHÂN TỬ DỰA VÀO PHẦN TRĂM KHỎI LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ VÀ VÀO PHẢN ỨNG CHÁY

Dựa vào khối lượng CO2, H2O, N2 (hay NH3) sinh ra khi phân tích chất hữu cơ để định

x x

 Công thức thực nghiệm (CTTN) của X: X : C H O N    n

xM

• Nếu đề toán cho oxi hóa hoàn toàn chất hữu cơ tức là đốt cháy hoàn toàn chất hữu Cơ

• Nếu đốt cháy bởi CuO thì khối lượng của bình đựng CuO giảm đi là khối lượng của oxi tham gia phảnứng, lúc đó để tìm khối lượng của chất hữu cơ đem đốt cần lưu ý định luật bảo toàn khối lượng:

mX + mbinh giảm =mCO2 mH O2

• Sản phẩm cháy thường được hấp thụ bởi bình đựng H2SO4 đặc (hay P2O5) và bình đựng dung dịch kiếm.Lưu ý rằng N2 và O2 dư không bị hấp thụ

• Những chất hấp thụ nước: CaCl2 (khan), H2SO4 đặc, P2O5, CaO và dung dịch bazơ kiềm

NaOH, KOH, Ba(OH) ,Ca(OH) , Khối lượng của bình tăng lên là khối lượng H2 2  2O hấp thụ

• Những chất hấp thụ CO2: dung dịch kiềm (NaOH, KOH, ) và kiềm thổ (Ca(OH)2 Ba(OH)2) Khốilượng của bình tăng lên là khối lượng của CO2 hấp thụ Tùy theo tỉ lệ mol giữa bazơ và CO2 mà muối tạothành là muối gì

- Trường hợp CO2 tác dụng kiềm (NaOH, KOH)