📖 Bài 22: Giới thiệu về hợp chất hữu cơ - lớp 9

1/10

⏱ 10:00

Gợi ý ⌄

💡 Bài 22: Giới thiệu về hợp chất hữu cơ

1. Khái niệm hợp chất hữu cơ và hoá học hữu cơ

Hợp chất hữu cơ: Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ, trừ một số hợp chất vô cơ của carbon như: carbon monoxide (CO), carbon dioxide ($CO_2$), các muối carbonate (như $CaCO_3$, $Na_2CO_3$),....
Hoá học hữu cơ: Là một chuyên ngành của ngành Hoá học, chuyên nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ.

Hình 22.1 - Một số hợp chất hữu cơ phổ biến

2. Công thức phân tử và công thức cấu tạo

Công thức phân tử: Cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử. Ví dụ: $C_2H_6O$, $C_2H_4$.
Công thức cấu tạo: Cho biết trật tự liên kết và cách thức liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.
- Mỗi cặp electron dùng chung (liên kết cộng hoá trị) được biểu diễn bằng một gạch nối "—" (gọi là liên kết đơn), hai cặp electron dùng chung được biểu diễn bằng hai gạch nối "=" (gọi là liên kết đôi).
- Công thức cấu tạo có thể viết dưới dạng đầy đủ hoặc dạng thu gọn (bằng cách viết gộp nguyên tử hydrogen vào nguyên tử liên kết với nó).

3. Đặc điểm cấu tạo hợp chất hữu cơ

Thành phần phân tử nhất thiết phải chứa nguyên tố carbon, thường có thêm các nguyên tố như hydrogen, oxygen, nitrogen, chlorine, sulfur,....
Trong phân tử hợp chất hữu cơ, carbon luôn có hoá trị IV.
Các nguyên tử carbon không chỉ liên kết với nguyên tử của nguyên tố khác mà còn có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon. Có 3 loại mạch carbon: mạch hở không phân nhánh, mạch hở phân nhánh và mạch vòng.

Hình 22.3 - Các loại mạch carbon

4. Phân loại hợp chất hữu cơ

Dựa vào thành phần nguyên tố, hợp chất hữu cơ được chia làm 2 loại chính:
- Hydrocarbon: Phân tử chỉ chứa hai nguyên tố là carbon (C) và hydrogen (H). Ví dụ: $CH_4, C_2H_4$.
- Dẫn xuất của hydrocarbon: Ngoài carbon và hydrogen, trong phân tử còn có các nguyên tố khác như oxygen, nitrogen, chlorine,... Ví dụ: $C_2H_5OH, CH_3COOH$.

5. Em đã học

Từ bài học này, em cần ghi nhớ các điểm cốt lõi:

Hợp chất của carbon là hợp chất hữu cơ (trừ CO, $CO_2$, muối carbonate,...). Hợp chất hữu cơ được chia thành hai loại: hydrocarbon và dẫn xuất của hydrocarbon.
Trong phân tử hợp chất hữu cơ, carbon luôn có hoá trị IV, các nguyên tử carbon có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon.
Công thức phân tử cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố. Công thức cấu tạo cho biết trật tự liên kết và cách thức liên kết giữa các nguyên tử.

6. Em có thể

Phân biệt được hợp chất hữu cơ và vô cơ.

7. Ví dụ thực tế ứng dụng kiến thức

Tại sao lại có hàng chục triệu hợp chất hữu cơ trong khi hợp chất vô cơ chỉ có khoảng vài trăm nghìn? Bí mật nằm ở "mạch carbon". Carbon có hoá trị IV và có khả năng đặc biệt là tự liên kết với nhau tạo thành những chuỗi dài vô tận (thẳng, nhánh, vòng). Giống như trò chơi Lego, chỉ với nguyên tố C và H, chúng ta có thể lắp ráp ra hàng triệu phân tử với hình dáng, kích thước khác nhau. Đó là lí do thế giới hữu cơ vô cùng phong phú: từ khí gas nấu ăn, nhựa, vải vóc cho đến DNA và protein cấu tạo nên cơ thể em đều là hợp chất hữu cơ.
Nhận biết nhanh chất hữu cơ và vô cơ trong bếp: Trong bếp nhà em có đường (saccharose - $C_{12}H_{22}O_{11}$) và muối ăn (Sodium chloride - NaCl). Nếu em cho cả 2 vào chảo và đun nóng thật mạnh: muối ăn sẽ gần như không thay đổi (vô cơ, rất bền nhiệt), nhưng đường sẽ nhanh chóng cháy khét và hoá thành cục than đen xì (carbon). Đa số các hợp chất hữu cơ đều dễ cháy hoặc kém bền với nhiệt.
Cẩn thận khi đọc kí hiệu C và CO: Đừng nhầm lẫn! Khí CO (Carbon monoxide) và khí $CO_2$ (Carbon dioxide) dù có chứa Carbon nhưng chúng mang những tính chất đặc trưng của hoá vô cơ (như không có liên kết C-C, không tạo mạch), nên chúng không phải là hợp chất hữu cơ.