Đề cương ôn tập Học kì 1 Hóa học Lớp 11 - Chương 1: Điện li

ĐỀ CƯƠNG HK I Chương 1: Điện li LÝ THUYẾT CẦN NHỚ BÀI 1. SỰ ĐIỆN LY Sự điện ly là quá trình phân ly các chất trong nước hoặc nóng chảy toàn ion ( ion dương ,ion âm) Sự điện ly được biểu diễn bằng phương trình điện ly. Bài 2 .PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ĐIỆN LY I.Định nghĩa Độ điện li anpha của một chất điện ly là tỉ số của số phân tử phân li ra ion (n) và tông số phân tử hòa tan (no) Chất điện li mạnh : là chất khi tan trong nước ,các phân tử đều phân li ra ion. Chất điện li yếu : là chất khi tan trong nước ,chỉ có một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion ,phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Bài 3.AXIT- BAZO- MUỐI 1.Axit –bazo theo Arenius: Aixt là chất khi tan trong nước phân li ra cation H+ Bazo là chất khi tan trong nước phân li ra anion OH- 2.Axit nhiều nấc là axit mà một phần tử phân li nhiều nấc ra ion H+ 3.Bazo nhiều nấc là baazo mà một phần tử phân li ra nhiều ion OH- 4.Hidroxit lưỡng tính : là những chất khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazo. 5.Axit- bazo theo Brontstet: Axit là chất nhường proton (H+) Bazo là chất nhận proton 6.Hằng số phân li axit Ka là hằng số phân li axit ,phụ thuộc vào nhiệt độ ,bản chất axit .Ka càng nhỏ thì lực axit càng yếu. 7.Hằng số phân li bazo Kb là hằng số phân li bazo ,phụ thuộc vào bản chất bazo đó và nhiệt độ, Kb càng nhỏ thì lực bazo càng yếu . Muối: là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại ( hoặc cation NH4+) và anion gốc axit .Có 2 loại : muối trung hòa và muối axit . I.Công thức tính pH : pH + pOH = 14 pH = -lg [H+] [H+].[OH-]=10 -14 tích số ion của nước pH < 7 : môi trường axit pH = 7 : môi trường trung tính pH > 7 : môi trương Bazơ AXIT TRUNG TÍNH KIỀM QUÌ TÍM ĐỎ TÍM XANH PHENOLPHTALEIN KHÔNG MÀU KHÔNG MÀU HỒNG Chú ý: có thể trộn một số chất chỉ thị có khoảng pH đổi màu kế tiếp nhau ,ta được hỗn hợp chất chỉ thị -bazo vạn năng . Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp với nhau tao ra ít nhất một trong các chất: kết tủa, điện li yếu, chất khí. pt ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng trong các dd chất điện li. Trong pt ion rút gọn: loại bỏ những ion không tham gia phản ứng, còn những chất kết tủa, điện li yếu, chất khí được giữ nguyên dưới dạng phân tử. Phản ứng tạo thành chất kết tủa . Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4↓ Pt ion thu gọn :Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ Phản ứng tạo thành chất điện ly yếu : NaOH + HCl → NaCl ++ H2O PT ion thu gọn : H+ + OH- → H2O Phản ứng tạo thành ion phức : AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)]2Cl Phản ứng tạo thành axit yếu : Phương trình phân tử: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ Phương trình ion đầy đủ: 2Na+ + CO32- + 2H+ + 2Cl- → 2Na+ + 2Cl- + H2O + CO2↑ Phương trình ion rút gọn: CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑ Lưu ý : Tính tan của một số muối: + Tất cả các muối nitrat (NO3-) đều tan: ví dụ NaNO3, Ca(NO3)2, Cu(NO3)2. + Hầu hết các muối clorua(Cl-) đều tan trừ AgCl, PbCl2 + Hầu hết các muối sunfat(SO42-) đều tan trừ BaSO4, CaSO4,PbSO4 + Hầu hết các muối sunfua(S2-) đều không tan trừ các muối sunfua của kim loại Kiềm: Na2S, K2S, Li2S và( NH4)2S + Hầu hết các muối cacbonat (CO32-) đều không tan trừ các muối cacbonat của kim loại Kiềm: Na2CO3, Li2CO3, K2CO3 và (NH4)2CO3. + Hầu hết các muối Photphat (PO43-)và hidrophotphat(HPO42-) đều không tan trừ muối Photphat và hidrophotphat của kim loại Kiềm (Na, K) và NH4+ . Li3PO4 không tan. + Hầu hết các muối đihidrophotphat(H2PO4-) Tính tan của các Bazơ: Bazo tan gồm: LiOH. NaOH, KOH, Ba(OH)2 Ca(OH)2 Bazo không tan gồm : Fe(OH)3 màu nâu đỏ, Cu(OH)2 màu xanh lam, Fe(OH)2 có màu trắng xanh. II.KHÁI NIỆM SỰ THỦY PHÂN CỦA MUỐI Phản ứng trao đổi ion giữa các dd muối hòa tan và nước làm cho pH biến đổi gọi là phản ứng thủy phân của muối Điều kiện thủy phân của muối : Muối trung hòa tạo bởi gôc bazo mạnh và gốc axit yếu : môi trường kiềm (pH > 7) Muối trung hòa tạo bởi gốc bazo yếu và gốc axit mạnh : khi tan ,gốc bazo yếu bị thủy phân ,dd có tính axit (pH<7) Muối trung hòa tạo bởi gốc axit mạnh và bazo mạnh : không bị thủy phân ,môi trường trung tính . Chương 2: NITO – PHOTPHO A. NITƠ VÀ HỢP CHẤT CỦA NITO 1. NITƠ Số OXH của Nito : -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5 è Nito vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. è Tính oxi hóa: tác dụng với H2 và Kim loại 3Mg + N2 → Mg3N2 ( magie nitrua) Tính khử : tác dụng với O2 N2 + O2 → 2NO ( khí không màu ) 2NO + O2 → 2NO2 ( khí màu nâu đỏ) N2 + 2O3 → 2NO Các oxit khác của N2O ,N2O5 , N2O3 không điều chế trực tiếp từ N2 và O2 Điều chế: Trong PTN NH4NO2 N2 + 2H2O NH4Cl + NaNO2 N2 + NaCl + 2H2O 2. HỢP CHẤT CỦA NITO Amoniac : Dung dịch NH3 là một bazo yếu: ( tác dụng với axit, dd muối...) NH3 + H2O NH4+ + OH- NH3 + HCl → NH4Cl (amoni clorua) Dung dịch ammoniac co1` thể làm kết tủa nhiều hidroxit kim loại : AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl Fe2+ + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2↓ + 2NH4+ 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 ( amoni sunfat) NH3 chỉ thể hiện tính khử : NH3 + CuO N2 + Cu + H2O 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl 8NH3 + 3Cl2 → N2 + 6NH4Cl ( khói trắng) 4NH3 + 3 O2 → 2N2 + 6H2O 4NH3 + 5H2O → 4NO + 6H2O NH3 và khả năng tạo phức chất tan : NH3 + Cu(OH)2 → [Cu(NH3)4](OH)2 ( màu xanh thẩm) Chú ý : nhôm hidroxit không tan trong amoniac . Muối amoni: Phản ứng nhiệt phân: Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi đun nóng bị phân hủy thành NH3 + axit Thí dụ: NH4Cl(r) NH3(k) + HCl(k) (NH4)2CO3(r) NH3(k) + NH4HCO3(r) NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O NH4HCO3 (bột nở) được dùng làm xốp bánh Muối amoni chứa gốc của axit có tính oxi hóa như axit nitrơ, axit nitric khi bị nhiệt phân cho ra N2, N2O ( đinitơ oxit) Thí dụ: NH4NO2 N2 + 2H2O NH4NO3 N2O + 2H2O Nhiệt độ lên tới 500oC , ta có phản ứng: 2NH4NO3 → 2 N2 + O2 + 4H2O Nhận biết dd muối Amoni (NH4+) ta dùng dd Kiềm(OH-): Hiện tượng có khí không màu, mùi khai bay ra. NH4+ + OH- → NH3 ↑ + H2O Axit HNO3 Axit HNO3 là một axit có tính oxi hóa mạnh Bazo → Muối + Nước Oxit Bazo (của kim loại có hóa trị cao) → Muối + Nước Muối → tạo sản phẩm phải có: kết tủa hoặc chất khí hoặc chất điện li yếu. HNO3 + Kim loại → Muối nitrat(M(NO3)n) + NO2 NO N2O + H2O N2 NH4NO3 Tác dụng với phi kim:khi đó các phi kim bị oxi hóa đến mức oxi hóa cao nhất ,còn HNO3 bị khử đến cho ra sản phẩm khử tùy theo nồng độ axit. 5 HNO3 + P → H3PO4 + 5NO2 + H2O 6 HNO3 + S → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 4HNO3 + C → CO2 + 4NO2 + 2H2O Axit HNO3 đặc, nguội không tác dụng với : Al; Fe; Cr Với hợp chất : các hợp chất H2S, HI , SO2 ,FeO ....... 3H2S + 12HNO3 → 3S↓ + 2NO + 4H2O 3FeS + 12HNO3 → Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + 9NO + 6H2O Điều chế: TPTN: H2SO4(dđ) + NaNO3(rắn) NaHSO4 + HNO3 TCN: - Được sản xuất từ amoniac: NH3 → NO → NO2 → HNO3 - Ở t0 = 850-900oC, xt : Pt : 4NH3 +5O2® 4NO +6H2O ; DH = – 907kJ - Oxi hoá NO thành NO2 : 2NO + O2 ® 2NO2 - Chuyển hóa NO2 thành HNO3: 4NO2 +2H2O +O2 ® 4HNO3 Muối Nitrat(NO3-) 1: Nhiệt phân muối Nitrat Các muối nitrat dễ bị phân huỷ khi đun nóng K Ba Ca Na Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Muối nitrat của các kim loại hoạt động (trước Mg): Nitrat → Nitrit + O2 vd: 2KNO3 ® 2KNO2 + O2 b) Muối nitrat của các kim loại từ Mg ® Cu: Nitrat → Oxit kim loại + NO2 + O2 vd: 2Cu(NO3)2 ® 2CuO + 4NO2 + O2 Riêng Ba(NO3)2 → 2BaO + 4NO2 + O2 c) Muối của những kim loại kém hoạt động ( sau Cu ) : Nitrat → kim loại + NO2 + O2 vd: 2AgNO3 ® 2Ag + 2NO2 + O2 Nhận biết ion nitrat (NO3–) Trong môi trường axit , ion NO3– thể hiện tinh oxi hóa giống như HNO3. Do đó thuốc thử dng để nhận biết ion NO3– là hỗn hợp vụn đồng và dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng. Hiện tượng : dung dịch có màu xanh, khí không màu hóa nâu trong khơng khí. 3Cu + 8H+ + 2NO3– → 3Cu2+ + 2 NO↑ + 4H2O (dd màu xanh) 2NO + O2 ( không khí) → 2NO2 ( màu nâu) B. PHOTPHO VÀ HỢP CHẤT CỦA PHOTPHO 1. PHOTPHO Số OXH của P : -3, 0 , +3, +5 è Photpho vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. Tính khử : tác dụng với oxi Thiếu oxi : 4P + 3O2 → 2P2O3 ( điphotphotrioxit) Dư oxi : 4P + 5O2 → 2P2O5 ( điphotpho pentaoxit) Với clo:tương tự với oxi tạo PCl3, PCl5 Điều chế:: Trong công nghiệp (3CaO. P2O5) 2. AXIT PHÔTPHORIC: H3PO4 H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O nNaOH n H3PO4 H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O Nếu: 1 Tạo muối : NaH2PO4 nNaOH n H3PO4 = 2 Tạo muối : Na2HPO4 nNaOH n H3PO4 1 < < 2 Tạo 2 muối : NaH2PO4 , Na2HPO4 nNaOH n H3PO4 3 Tạo muối : Na3PO4 nNaOH n H3PO4 2 < < 3 Tạo 2 muối : Na2HPO4 , Na3PO4 Điều chế : a) Trong phòng thí nghiệm: P + 5HNO3 →H3PO4 + H2O + 5NO2 b) Trong công nghiệp: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4 3. MUỐI PHOTPHAT Tất cả các muối đihidrophotphat đều tan trong nước.Các muối hidrophotphat và photphat trung hịa đều không tan hoặc ít tan trong nước ( trừ muối natri, kali, amoni ). 4. NHẬN BIẾT ION PHOTPHAT: Thuốc thử là bạc nitrat(AgNO3) xuất hiện kết tủa màu vàng. 3Ag+ + PO43- " Ag3PO4 ↓ (màu vàng) C.PHÂN BÓN HÓA HỌC 1. Phân Ure (NH2)2CO : NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O 2. Phân lân: Supephotphat đơn: Ca(H2PO4)2 v CaSO4 Ca3(PO4)2 + H2SO4 (thiếu) → Ca(H2PO4)2 + CaSO4 Quặng Photphorit Supephotphat kp: Ca(H2PO4)2 Ca3(PO4)2 + H3PO4 → Ca(H2PO4)2 Quặng Photphorit Chương 3: CACBON – SILIC A.CACBON 1. Cacbon : Số OXH của Cacbon : -4, 0, +2, +4 è Cacbon vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. Tính khử : td với oxi, hợp chất C + O2 CO2 C + CO2 CO C + ZnO Zn + CO Tính oxi hóa: td với hidro, kim loại C + H2 CH4 4Al + 3C Al4C3 Nhômcacbua C + H2O → CO + H2 C + 2H2SO4 → CO2 + SO2 + 2H2O C + 4HNO3 → CO2 + 4NO2 + 2H2O 2.Cacbon mono oxit : CO là chất khử mạnh.Là oxit không tạo muối Khí CO có thể khử nhiều oxit kim loại đứng sau nhôm (ZnO, PbO, CuO,..) kim loại Ví dụ: ZnO + CO Zn + CO2 O2 + CO CO2 Không dùng khí CO2 để dập tắt đám cháy Mg và Al: CO2 + 2Mg 2MgO + C. CO2 + C CO Tham gia phản ứng kết hợp : CO + Cl2 → COCl2 ( photgen rất độc) 3CO + Cr → Cr(CO)3 ( cacbonil crom) CO + NaOH → HCOONa II.Tính chất của cacbondioxit và axit cacbonic Tan trong nước tạo dd axit cacbonic CO2 + H2O H2CO3 CO2 là oxit axit : tác dụng với bazo, oxit bazo ,muối Khí CO2 kết hợp với ammoniac tạo ure CO2 + 2NH3 → (NH2)2CO + H2O Dạng toán : CO2 tác dụng với dd bazo Lập tỉ lệ: = k ; Nếu k 1 thu muối HCO Nếu 1< k < 2 thu hai muối HCO v CO Nếu k 2 thu hai muối CO PHẢN ỨNG NHIỆT PHÂN MUỐI CACBONAT. + Muối cacbonat CO : Của kim loại kiềm bền với nhiệt . Na2CO3 Không bị phân hủy. Của kim loại khác hay NHbị phân hủy ( MgCO3, FeCO3, CuCO3,) MgCO3 MgO + CO2 + Muối hiđrocacbonat HCO bị phân hủy bởi nhiệt (NaHCO3, Ca(HCO3)2,) 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O Chú ý: . Nhiệt phân FeCO3 trong không khí (hoặc trong khí O2): 4FeCO3 + 2O2 2Fe2O3 + 4CO2 . Nhiệt phân Ca(HCO3)2 đến khối lượng không đổi: Ca(HCO3)2 CaO + 2CO2 + H2O Các khoáng vật: + Canxi: đá phấn, đá vôi, đá hoa (CaCO3) + Magiezit : MgCO3 + Đolomit : CaCO3.MgCO3 B.SILIC Tính khử: Si + 2F2 SiF4 Si + 3Cl2 → SiCl4 Si + O2 SiO2 Tính oxi hóa: Si + 2Mg Mg2Si Si tác dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm: + 2NaOH + H2O Na2O3 + 2H2 Điều chế: + Trong phòng thí nghiệm: SiO2 + 2Mg Si + 2Mg + Trong công nghiệp: SiO2 + 2C Si + 2CO. SiO2 SiO2 tan dễ trong kiềm nóng chảy: SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 Na2SiO3 + CO2 SiO2 chỉ tan trong axit HF: SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O Nên không dùng chai lọ thủy tinh để chứa dung dịch axit flohidric.( HF) H2SiO3 là axit rất yếu, yếu hơn axit H2CO3 : Na2SiO3 + CO2 + H2O H2SiO3 ↓ + Na2CO3 ( Kết tủa dạng keo) H2SiO3 SiO2 + H2O Muối silicat của kim loại kiếm t an trong nước ,dd đặc của NaSiO3 và K2SiO3 gọi là thủy tinh lỏng ,dùng chế tạo keo dán thủy tinh và sứ . ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ BÀI 1 .HÓA HỌC HỮU CƠ VÀ HỢP CHẤT HỮU CƠ Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối cacbonat, xianua, cacbua...) Hoá học hữu cơ là ngành hoá học chuyên nghiên cứu các hợp chất hữu cơ. I. Phân loại hợp chất hữu cơ 1. Phân loại: - hiđrocacbon: Chỉ chứa C và H - Dẫn xuất của hiđrocacbon: ngoài H còn có O, Cl, S... 2. Nhóm chức: - Là nhóm nguyên tử gây ra các phản ứng hoá học đặc trưng của phân tử hợp chất hữu cơ. - Một số loại nhóm chức quan trọng: -HO, -COOH, -Cl, -C=C-, -O- II. Đặc đỉêm chung của các hợp chất hữu cơ: 1. Đặc điểm cấu tạo: - Phải có cacbon, ngoài ra còn có H, O, Cl, S... - LKHH ở hợp chất hữu cơ thường là LKCHT 2. Tính chất vật lí: - Thường ts, tnc thấp, dễ bay hơi - Thường không tan hay ít tan trong nước, nhưng tan trong dung môi hữu cơ 3. Tính chất hoá học: - Đa số hợp chất hữu cơ khi đốt cháy, chúng kém bền với nhiệt nên bị phân huỷ bởi nhiệt - Phản ứng trong hợp chất hữu cơ thường xảy ra chậm, không hoàn toàn, không theo một hướng nhất định và phải đun nóng hay cần xúc tác IV. Sơ lược về tính nguyên tố: 1. Phân tích định tính: a) Mục đích: Xác định các nguyên tố có trong hợp chất hữu cơ b) Phương pháp: Phân huỷ hợp chất hữu cơ thành hợp chất hữu cơ đơn giản rồi nhận biết bằng phản ứng đặc trưng c. Phương pháp tiến hành: Xác định Nitơ : phương pháp xianua ,phương pháp Đuyama : chuyển nito trong mẫu phân tích thành khí N2 ,đo V suy ra mN h : độ chênh lệch mực nước (mm) Phương pháp khác : Xác định cacbon và hiđro theo sơ đồ HCHC SPVC Khí có mùi khai bay lên có NH3 Vậy hợp chất hữu cơ A có mặt C, H Vậy hợp chất A có mặt N 2. Phân tích định lượng: a) Mục đích: Xác định tỉ lệ khối lượng các nguyên tố trong hợp chất hữu cơ b) Phương pháp: phân huỷ HCHC thành HCVC đơn giản rồi định lượng chúng bằng phương pháp khối lượng hoặc thể tích c) Phương pháp tiến hành: VD: Phân tích mAg hợp chất hữu cơ A Cho sản phẩm phân tích lần lượt đi qua các bình: Bình 1: Hấp thụ H2O bởi H2SO4đặc, P2O5, dung dịch muối bão hoà Bình 2: Hấp thụ CO2 bởi CaO, dung dịch kiềm... Sau khi hấp thụ CO2 và H2O đo thể tích khí còn lại rồi quy về (đktc) d) Biểu thức tính: - Oxi; mo = mA - (mC + mH + mN +...) Hay: %O = 100 - (%C + %H + %N) Nếu phân tích sản phẩm có cả khí CO thì cần xác định lượng CO để tính chính xác khối lượng cacbon : mC = mC/CO2 + mC/CO III.CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ 1.Công thức đơn giản nhất: Định nghĩa: 1.Công thức đơn giả nhất cho biết các nguyên tố và tỉ lệ tối giản số nguyên tử các nguyên tố trong phân tử 2. Thiết lập công thức đơn giản nhất VD: Hợp chất hữu cơ A(C,H,O): 73,14%C; 7,24%H Lập công thức đơn giản nhất của A CTPT A; CxHyOz Tỷ lệ số mol (tỉ lệ số nguyên tử) của các nguyên tố trong A NC: nH : nO = x : y ; z II. Công thức phân tử: 1. Định nghĩa: CTPT biểu thị số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử 2. Mối quan hệ giữa CTPT và CTĐG nhất: Số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong CTPT là một số nguyên lần số nguyên tử của nó trong CTĐG nhất - Công thức phân tử có thể trùng với công thức đơn giản nhất 3. Cách thiết lập CTPT hợp chất hữu cơ a. Dựa vào thành phần phần trăm khối lượng các nguyên tố Sơ đồ: CxHyOz xC + yH + zO KL(g) M 12x y 16z % 100 %C %H %O Từ tỉ lệ: x = m.%C/12.100 y = M.%H/1.100 z = M.%O/16.100 b) Thông qua CTĐG nhất CTĐg nhất là: (CH2O)n Từ MX = (12 +1 + 16).n = 60 n = 2 Vậy CTPT là C2H4O2 c) Tính trực tiếp theo sản phẩm cháy CxHyOz+(x+y/4-z/2)O2 xCO2 +y/2H2O 1 x y/2 0,01 0,04 0,04 Nên x = 4; y = 8. Từ MX ta có z = 2 CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ Trong phân tử hchc ,các nguyên tử lien kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định .Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hóa học .Sự thay đổi thứ tự liên kết đó tức thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác . Trong hchc ,cacbon có hóa trị 4.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 Tính chất của các chất phụ thuộc thành phần phân tử ( bản chất ,số lượng nguyên tử ) và cấu tạo hóa học. 1.Hiện tượng đồng phân- đồng đẳng a) Đồng đẳng: Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm –CH2( metylen) nhưng có tính chất hóa học tương tự ,chúng hợp thành dãy đồng đẳng b) Đồng phân: Những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức tử là những đồng phân. Liên kết phân tử trong hợ chất hữu cơ Liên kết tạo bởi một cặp e dùng chung gọi là liên kết đơn .Liên kết đơn thuộc liên kết xích ma. Liên kết tạo bởi 2 cặp e dùng chung là liên kết đôi .Gồm một liên kết xích ma ,một liên kết pi. Liên kết tạo bởi 3 cặp e dùng chung là liên kết ba.Gồm 1 lk xích ma , 2 lk pi. Liên kết 2 hay liên kết 3 gọi chung là liên kết bội. Đồng phân cấu tạo : là những hợp chất có cùng ctpt nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau . Đồng phân lập thể : là những đp có cấu tạo hh như nhau ( cùng công thức cấu tạo) nhưng khác nhau về sự phân bố không gian của các nguyên tử trong phân tử. PHẢN ỨNG HỮU CƠ 1.PHẢN ỨNG THẾ Một hoặc một nhóm nguyên tử ở phân tử chất hữu cơ bị thế bởi một nhóm nguyên tử khác CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl .Phản ứng cộng Phân tử hc kết hợp thêm các nguyên tử hoặc phân tử khác . 3Phản ứng tách Một hay vài nguyên tử,nhóm nguyên tử bị tách ra khỏi phân tử CH3 - CH3 CH2 = CH2 + H2 CH3-CH2-CH2-CH3 HIDROCACBON NO ANKAN ( CnH2n+2 với n>=1) Là những hidrocacbon no, không có mạch vòng , trong đó hidrocacbon no là hidrocacbon trong phân tử chỉ có liên kết đơn . Đồng đẳng, đồng phân danh pháp: 1. Đồng đẳng: Dãy đồng đẳng metan (ankan): CH4, C2H6, C3H8, C4H10..CnH2n+2 (n>0) 2. Đồng phân: Từ C4H10 có hiện tượng đồng phân mạch C (thẳng và nhánh) VD: C4H10 có 2 đồng phân CH3 - CH2- CH2- CH3 CH3- CH - CH3 CH3 C5H10 có 3 đồng phân CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 CH - CH - CH2 - CH3 CH3 CH3 CH3 - C - CH3 CH3 4. Danh pháp Ankan không phân nhánh Tên ankan mạch thẳng = tên mạch C chính + an CH3 - CH2 - CH2 - CH3 bu tan CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3 pentan Ankan(CnH2n+2)-1H = nhóm ankyl (CnH2n+1-) Tên nhóm ankyl = tên mạch C chính +yl CH3 - metyl C2H=5- Etyl - Ankan phân nhánh: gọi theo danh pháp hệ thống + Chọn mạch C chính (dài và nhiều nhánh nhất) + Đánh số mạch C chính từ phía gần nhánh đánh đi + Tên = vị trí + tên nhánh + tên mạch C chính +an * Bậc C (trong ankan) = só nguyên tử C liên kết với nguyên tử C đó II. Tính chất vật lí: - Từ C1 - C4: khí, C5 - C18: lỏng, C19 trở đi: rắn M tăng 2 tnc, ts, d tăng, ankan nhẹ hơn nước - Không tan trong nước (kị nước) là dung môi không phân cực - Không màu III. Tính chất hóa học Ankan chỉ chứa các liên kết C-C, C-H đó là các liên kết s bền vững tương đối trơ về mặt hoá học: chỉ có khả năng tham gia phản ứng thế, phản ứng tách, phản ứng oxi hoá Phản ứng thế CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl CH3Cl + Cl2CH2Cl2 + HCl CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl CH3-CH3 + Cl2CH3-CH2Cl+HCl Các đồng đẵng của metan cũng tham gia phản ứng thế tương tự metan CH3-CH2-CH3 CH3-CH2-CH2Cl 1-clopropan (43%) CH3-CHCl-CH3 2-clopropan (57%) as 250C Thí dụ Các phản ứng trên gọi là phản ứng halogen hoá, sản phẩm gọi là dẫn xuất halogen Tác dụng nhiệt : CH3 - CH3 CH2 = CH2 + H2 2. Phản ứng tách: với n>=3, m>=1,p>=2 CH3-CH2-CH2-CH3 3. Phản ứng oxi hóa: Phản ứng cháy (phản ứng oxi hoá hoàn toàn) VD: CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O CnH2n+2 + +(n + 1)H2O 4.Điều chế a.Điều chế metan Từ Natri axetat CH3COONa + NaOH →CH4 + Na2CO3 Từ nhôm cacbua Al4C3 + 12 H2O → 3CH4 + 4 Al(OH)3↓ Al4C3 + 6H2SO4 → 3CH4 + 2 Al2(SO4)3 Nhiệt phân propan C3H8 → CH4 + C2H4 Từ cacbon C + 2H2 → CH4 Tổng hợp WURTZ XICLO ANKAN Là hidrocacbon no mạch vòng có CTTQ CnH2n ( n>=3) -CH3 Danh pháp: Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + xicol + tên mạch C chính (vòng) + an - Thí dụ: (metylxiclopropan) Xicloankan có những tính chất hóa học tương tự như ankan( phản ứng thế, phản ứng cháy ,,) Vòng càng lớn thì càng bền ,vòng càng nhỏ càng kém bền nên xiclopropan và xiclobutan cho phản ứng cộng mở vòng . Các xicloankan khác từ 5C trở lên cho phản ứng thế như ankan . ANKEN ( OLEFIN) 1. Khái niệm - Đồng phân - Danh pháp a. Khái niệm: Anken là hidrocacbon không no mạch hở có một nối đôi trong phân tử. Có CTTQ là CnH2n (n) - Các chất C2H4, C3H6, C4H8 . . . CnH2n (n≥2) hợp thành dãy đồng đẵng của anken. b. Đồng phân: Có hai loại đồng phân - Đồng phân cấu tạo: (Đồng phân mạch C và đồng phân vị trí liên kết đôi) Thí dụ: C4H8 có ba đồng phân cấu tạo. CH2=CH-CH2-CH3; CH3-CH=CH-CH3; CH2=C(CH3)-CH3 - Đồng phân hình học (cis - trans): Cho anken có CTCT: abC=Ccd. Điều kiện để xuất hiện đồng phân hình học là: a ≠ b và c ≠ d. C=C H H CH3 H3C C=C H3C H CH3 H Thí dụ: CH3-CH=CH-CH3 có hai đồng phân hình học trans - but-2-en cis - but-2-en c. Danh pháp: - Danh pháp thường: Tên ankan nhưng thay đuôi an = ilen. Số Cacbon CTPT Tên quốc tế Tên thường gọi N=2 C2H2 eten Etylen N=3 C3H6 Propen Propylen N=4 C4H8 Buten Butylene N=5 C5H10 Penten amylen + Ví dụ: C2H4 (Etilen), C3H6 (propilen) - Danh pháp quốc tế (tên thay thế): Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch C chính + số chỉ vị trí liên kết đôi + en + Ví dụ: (C4H8) But-2-en (C4H8) 2 - Metylprop-1-en 2. Tính chất vật lý Ở điều kiện thường thì - Từ C2H4 → C4H8 là chất khí. - Từ C5H10 trở đi là chất lỏng hoặc chất rắn. 3. Tính chất hóa học a. Phản ứng cộng (đặc trưng) * Cộng H2: CnH2n + H2 CnH2n+2 CH2=CH-CH3 + H2 CH3-CH2-CH3 * Cộng Halogen: CnH2n + X2 CnH2nX2 CH2=CH2 + Br2 CH2Br-CH2Br Phản ứng anken tác dụng với Br2 dùng để nhận biết anken (dd Br2 mất màu) * Cộng HX (X: Cl, Br, OH . . .) Thí dụ: CH2=CH2 + HOH CH3-CH2OH CH2=CH2 + HBr CH3-CH2Br - Các anken có cấu tạo phân tử không đối xứng khi cộng HX có thể cho hỗn hợp hai sản phẩm CH3-CH=CH2 + HBr CH3-CH2-CH2Br (spp) 1-brompropan CH3-CHBr-CH3 (spc) 2-brompropan - Quy tắc Maccopnhicop: Trong phản ứng cộng HX vào liên kết đôi, nguyên tử H (phần mang điện dương) chủ yếu cộng vào nguyên tử C bậc thấp hơn (có nhiều H hơn), còn nguyên hay nhóm nguyên tử X (phần mang điện âm) cộng vào nguyên tử C bậc cao hơn (ít H hơn). b. Phản ứng trùng hợp: Điều kiện: Phân tử phải có liên kết đôi C=C. nCH2=CH2 ( CH2-CH2 )n Etilen Polietilen (P.E) c. Phản ứng oxi hóa: - Oxi hóa hoàn toàn: CnH2n + O2 nCO2 + nH2O (=) - Oxi hóa không hoàn toàn: Anken có thể làm mất màu dung dịch B2 và dung dịch thuốc tím. Phản ứng này dùng để nhận biết anken và hợp chất chứa liên kết . 4. Điều chế a. Phòng thí nghiệm: CnH2n+1OH CnH2n + H2O Phản ứng khử halogen Nhiệt phân với n>=3, m>=1,p>=2 Qui tắc Zai-xep Phản ứng tách HX của ankyl halogenua ,X( haloenua) luôn luôn ưu tiên tách ra cùng với nguyên tử hidro của cacbon bên cạnh có bậc cao hơn. b. Điều chế từ ankan: CnH2n+2 CnH2n + H2 c.Điều chế từ ankin: CnH2n-2 + H2 → CnH2n ANKADIEN 1. Định nghĩa - Phân loại - Danh pháp a. Định nghĩa: Là hidrocacbon không no mạch hở, trong phân tử chứa hai liên kết C=C, có CTTQ CnH2n-2 (n) - Ví dụ: CH2=C=CH2, CH2=CH-CH=CH2 . . . b. Phân loại: Có ba loại: - Ankadien có hai liên kết đôi liên tiếp.Vd :Allen CH2=C=CH2 - Ankadien có hai liên kết đôi cách nhau bởi một liên kết đơn (ankadien liên hợp). Vd: butandien -1,3: CH2=CH-CH=CH2 - Ankadien có hai liên kết đôi cách nhau từ hai liên kết đơn trở lên. c. Danh pháp: Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên anka mạch C chính + số chỉ vị trí liên kết đôi + đien. CH2=CH-CH=CH2 (buta-1,3-đien) 2. Tính chất hóa học a. Phản ứng cộng (H2, X2, HX) * Cộng H2: CH2=CH-CH=CH2 + 2H2 CH3-CH2-CH2-CH3 * Cộng brom: Cộng 1:2 CH2=CH-CH=CH2 + Br2 (dd) CH2=CH-CHBr-CH2Br (spc) Cộng 1:4 CH2=CH-CH=CH2 + Br2 (dd) CH2Br-CH=CH-CH2Br (spc) Cộng đồng thời vào hai liên kết đôi CH2=CH-CH=CH2 + 2Br2 (dd) CH2Br-CHBr-CHBr-CH2Br * Cộng HX Cộng 1:2 CH2=CH-CH=CH2 + HBr CH2=CH-CHBr-CH3 (spc) Cộng 1:4 CH2=CH-CH=CH2 + HBr CH2=CH-CH2-CH2Br (spc) nCH2=CH-CH=CH2 ( CH2-CH=CH-CH2 )n b. Phản ứng trùng hợp: - VD: Cao su buna c. Phản ứng oxi hóa: - Oxi hóa hoàn toàn 2C4H6 + 11O2 8CO2 + 6H2O - Oxi hóa không hoàn toàn: Tương tự như anken thì ankadien có thể làm mất màu dung dịch thuốc tím. Phản ứng này dùng để nhận biết ankadien. 3. Điều chế - Được điều chế từ ankan tương ứng bằng phản ứng tách H2. CH3CH2CH2CH3 CH2=CH-CH=CH2 + 2H2 CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 CH2=C(CH3)-CH=CH2 + 2H2 Từ tinh bột : ANKIN 1. Khái niệm - Đồng phân - Danh pháp a. Khái niệm - Là hidrocacbon không no mạch hở trong phân tử có một liên kết , có CTTQ là CnH2n-2 (n2). - Các chất C2H2, C3H4, C4H6 . . .CnH2n-2 (n2) hợp thành một dãy đồng đẵng của axetilen. b. Đồng phân - Chỉ có đồng phân cấu tạo (đồng phân mạch C và đồng phân vị trí liên kết ). Ankin không có đồng phân hình học. - Thí dụ: C4H6 có hai đồng phân CH≡C-CH2-CH3; CH3-C≡C-CH3. c. Danh pháp: - Danh pháp thường: Tên gốc ankyl + axetilen + VD: C2H2 (axetilen), CH≡C-CH3 (metylaxetilen) - Danh pháp thay thế: Số chỉ vị trí nhánh + tên nhánh + tên mạch C chính + số chỉ vị trí nối 3 + in       But-1-in But-2-in 2. Tính chất hóa học: a. Phản ứng cộng (H2, X2, HX, phản ứng đime hóa và trime hóa). - T