a. Khái niệm

– Có hàng chục triệu hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ.

– Chỉ có một số ít hợp chất của carbon như carbon oxide (CO, CO₂), muối carbonate (CO₃^2–), cyanide (CN^–), … là hợp chất vô cơ.

– Hoá học hữu cơ hay hoá hữu cơ là một chuyên ngành hoá học nghiên cứu về cấu trúc, tính chất, phương pháp điều chế và ứng dụng của những hợp chất hữu cơ.

 

Hình 8.1. Một số sản phẩm chứa hợp chất hữu cơ

 

Hình 8.2. Một số nguyên liệu chứa chất vô cơ

 

b. Đặc điểm chung của các hợp chất hữu cơ

Hình 8.3. Công thức cấu tạo một số hợp chất hữu cơ

 

Bảng 8.1. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của một số hợp chất

 

Bảng 8.2. Tính tan của một số hợp chất hữu cơ

 

Hình 8.4. Đốt một số hợp chất hữu cơ

 

– Phản ứng của các chất hữu cơ thường xảy ra chậm.

Ví dụ: Phản ứng este hoá của ethanol với acetic acid phải kéo dài nhiều giờ.

– Phản ứng hữu cơ thường xảy ra theo nhiều hướng khác nhau.

Ví dụ: Phản ứng tách nước của butan–2–ol.

 

– Đặc điểm liên kết: Liên kết hoá học trong các hợp chất hữu cơ thường là liên kết cộng hoá trị.

– Tính chất vật lí: Các hợp chất hữu cơ thường có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, không tan hoặc ít tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ.

– Tính chất hoá học: Đa số các hợp chất hữu cơ dễ cháy, thường kém bền với nhiệt nên dễ bị phân huỷ bởi nhiệt. Phản ứng của các chất hữu cơ thường xảy ra chậm, không hoàn toàn và không theo một hướng nhất định nên tạo thành hỗn hợp các sản phẩm.

c. Phân loại các hợp chất hữu cơ

– Có nhiều cách để phân loại hợp chất hữu cơ, trong đó có cách phân loại dựa theo thành phần nguyên tố tạo nên hợp chất hữu cơ.

 

Hình 8.5. Công thức cấu tạo một số hợp chất hydrocarbon

 

Hình 8.6. Công thức cấu tạo một số dẫn xuất của hydrocarbon

 

– Hợp chất hữu cơ gồm hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon.

– Hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ chỉ được tạo thành từ hai nguyên tố carbon và hydrogen.

– Dẫn xuất của hydrocarbon là những hợp chất hữu cơ mà trong phân tử ngoài nguyên tố carbon còn có các nguyên tố như oxygen, nitrogen, sulfur, halogen, …

a. Tìm hiểu khái niệm nhóm chức và một số loại nhóm chức cơ bản

– Xét khả năng phản ứng của ethanol và dimethyl ether với sodium:

 

Bảng 8.3. Một số nhóm chức cơ bản

 

– Nhóm chức là nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử gây ra những tính chất đặc trưng của hợp chất hữu cơ.

b. Dự đoán một số nhóm chức cơ bản dựa vào bảng tín hiệu phổ hồng ngoại (IR)

– Phương pháp phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy – IR) là phép đo sự tương tác của bức xạ hồng ngoại với vật chất.

– Trên phổ hồng ngoại có các tín hiệu (peak) của cực đại hấp thụ (hoặc cực tiểu truyền qua) ứng với những dao động đặc trưng của các nhóm nguyên tử. Nó thường được sử dụng để dự đoán sự có mặt các nhóm chức trong phân tử hợp chất hữu cơ (Bảng 8.4).

– Phổ hồng ngoại biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ hấp thụ bức xạ hồng ngoại của một chất vào số sóng hoặc bước sóng.

– Trên phổ hồng ngoại, trục nằm ngang biểu diễn số sóng (cm) của các bức xạ trong vùng hồng ngoại, trục thẳng đứng biểu diễn cường độ truyền qua hoặc độ hấp thụ (theo %).

Bảng 8.4. Tín hiệu phổ hồng ngoại của một số nhóm chức cơ bản

 

Hình 8.7. Phổ IR của benzyl alcohol

 

– Dựa vào phổ hồng ngoại, có thể xác định sự có mặt của một số nhóm chức cơ bản trong phân tử hợp chất hữu cơ.