Hoá học 9 Bài 35: Cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ

a. Hoá trị và liên kết giữa các nguyên tử 

• Trong HCHC cacbon luôn có hoá trị (IV), H (I), O (II).
• Các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị của chúng.
• Mỗi liên kết được biểu diễn bằng một nét gạch nối giữa 2 nguyên tử.

b. Mạch cacbon

• Những nguyên tử C trong phân tử hợp chất hữu cơ có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch C.
• Có 3 loại mạch C: Mạch thẳng, mạch phân nhánh, mạch vòng.

c. Trật tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử

• Mỗi HCHC có một trật tự liên kết xác định giữa các nguyên tử trong phân tử.

• Công thức biểu diễn đầy đủ liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử gọi là CTCT.

• Ví dụ: Rượu etylic

Hỗn hợp A gồm 3 chất hữu cơ có cùng công thức phân tử. Đốt cháy 3 gam hỗn hợp cần dùng 7,2 gam oxi thu được sản phẩm chỉ gồm CO₂, H₂O. Cho toàn bộ sản phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thấy tạo ra 15 gam kết tủa. Hãy xác định công thức cấu tạo của ba chất hữu cơ có trong A. Biết 1 lít hỗn hợp A ở dạng khí nặng gấp hai lần 1 lít khí C₂H₆ ở cùng điều kiện.

Hướng dẫn giải

Ba chất có cùng công thức phân tử ⇒ có cùng khối lượng mol phân tử:

M = 2.30 = 60 (gam/mol). Khi đốt cháy hỗn hợp A thu được CO₂, H₂O → công thức phân tử của các chất có dạng C_xH_yO_z.

Phương trình hoá học

C_xH_yO_z + (x + y/4 - z/2)O₂ → xCO₂ + y/2H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Ta có : n_CO2 = n_CaCO3 = 15 / 100 = 0,15mol

Theo định luật bảo toàn khối lượng, ta có :

m_A + m_O = m_CO2 + m_H2O

⇒ 3 + 7,2 = 0,15 . 44 + m_H2O ⇒ m_H2O = 3,6g

n_A = 3/60 = 0,05mol; n_CO2 = 0,05x = 0,15 ⇒ x = 3

n_H2O = 0,05y/2 = 3,6/18 ⇒ y = 8

M_A = 12x + y + 16z = 60 ⇒ z = 1 

⇒ Công thức phân tử của A là C₃H₈O

Công thức cấu tạo của ba chất là:

CH₃CH₂CH₂OH

CH₃CHOHCH₃

CH₃-O-CH₂CH₃

Những công thức nào sau đây biểu diễn cùng một chất ?

Hướng dẫn giải

Nhận thấy các công thức đều chứa nhóm -O-H có cùng số C và H nên là cùng một chất: công thức 1, 3 và 5.

Công thức đều chứa nhóm C-O-C có cùng số C và H nên là cùng một chất: công thức 2 và 4.

Câu 1: Phân tử hợp chất hữu cơ A, có hai nguyên tố. Khi đốt cháy 3 gam chất A thu được 5,4 gam H₂O. Hãy xác định công thức phân tử của A, biết khối lượng mol của A là 30 gam.

Câu 2: Khi xác định công thức phân tử của chất hữu cơ trong hai mẫu thí nghiệm, người ta thu được kết quả sau:

- Đốt cháy hoàn toàn 2,2 gam chất trong mỗi mẫu thí nghiệm đều thu được 6,6 gam khí CO₂ và 3,6 gam nước.

- Chất hữu cơ trong hai mẫu thí nghiệm đều có tỉ khối đối với H₂ là 22.

Từ kết quả thí nghiệm trên kết luận: hai mẫu thí nghiệm đều chứa cùng một chất hữu cơ. Hỏi kết luận đó đúng hay sai ? Giải thích.

Câu 3: Hai chất hữu cơ A và B có cùng công thức phân tử. Khi đốt cháy 2,9 gam A thu được 8,8 gam khí CO₂ và 4,5 gam H₂O. Ở điều kiện tiêu chuẩn 2,24 lít khí B có khối lượng 5,8 gam. Hãy xác định công thức phân tử của A, B và viết công thức cấu tạo của mỗi chất.

Câu 4: Những công thức cấu tạo nào sau đây biểu diễn cùng một chất?

a) CH₃-CH₂-CH₂(CH₃)

b) CH₂(CH₃)-CH₂(CH₃)

c) CH₃-CH-CH₃

d) CH₃-CH(CH₃)-CH₃

e) CH₃-CH(OH)-CH₂-CH₃

g) CH₃-CH₂-CH(OH)-CH₃

h) CH₃-C(CH₃)₂-CH₃

i) CH₃-C(CH₃)₂-OH

Câu 1: Trong phân tử hợp chất hữu cơ cácbon, hidro, oxi có hoá trị lần lượt là:

A. 2,1,2

B. 4,1,2

C. 6,1,2

D. 4,2,2

Câu 2: Hợp chất hữu cơ chỉ gồm liên kết đơn:

A. C₃H₈ ;  C₂H₂

B. C₃H₈ ;  C₄H₁₀

C. C₄H₁₀ ; C₂H₂

D. C₄H₁₀ ; C₆H₆

Câu 3: Theo thuyết cấu tạo hóa học, trong phân tử các chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau như thế nào? 

A. Theo đúng hóa trị.

B. Theo một thứ tự nhất định.

C. Theo đúng số oxi hóa

D. Theo đúng hóa trị và một thứ tự nhất định.

Sau bài học cần nắm:

• Viết được công thức cấu tạo của một số chất đơn giản phân biệt được các chất khác nhau qua công thức cấu tạo. 
• Hiểu được mỗi chất hữu cơ có 01 công thức cấu tạo ứng với một trật tự liên kết xác định, các nguyên tử Cacbon có khả năng liên kết với nhau tạo thành mạch Cacbon.