Phương pháp giải bài tập về công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ môn Hóa học 11 năm 2021

1.1. Nguyên tắc viết CTCT của hợp chất hữu cơ:

Bước 1: - Viết mạch cacbon

Bước 2: - Liên kết các nguyên tử ( hoặc nhóm chức ) vào mạch theo thứ tự hoá trị từ cao đến thấp.

Bước 3: - Kiểm tra :  đủ số lượng nguyên tố và chỉ số nguyên tử, đúng hoá trị ( bằng số gạch liên kết), có nhóm chức theo yêu cầu của đề: Rượu :  –OH,  axit:  –COOH , ete:  –O– , este:  –COO– , anđehit :  –CHO …

1.2. Nhận dạng mạch hiđrocacbon :

CTTQ	Tên chung	Cấu tạo mạch cacbon
CnH2n+2	* An kan  (hiđrocacbon no)	* Mạch hở:chỉ có liên kết đơn
CnH2n	* An ken     * Xyclô Ankan	* Mạch hở : có 1 liên kết đôi * Mạch vòng : liên kết đơn
CnH2n – 2	* Ankin        * Ankađien         * Xyclo Anken	* Mạch hở : 1 liên kết ba * Mạch hở : 2 liên kết đôi * Mạch vòng : 1 liên kết đôi
CnH2n – 6	* Aren ( Hiđro cacbon thơm ) *Xyclô ankin hoặc Xyclô Ankađien       * Dạng khác :	* Vòng 6 cạnh đều : 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đôi  (vòng liên hợp) * Vòng : có 1 liên kết ba hoặc 2 liên kết đôi. * Mạch hở : có 4 liên kết đôi

* Lưu ý :

- CTCT của các dẫn xuất được viết chủ yếu từ các hiđrocacbon bằng phương pháp tương đương

Ví dụ :     

C₂H₅Cl  →    C₂H₆             ( vì  H và Cl đều có hoá trị bằng I )

C₂H₆O   →     C₂H₅OH  →  C₂H₆   (vì OH và H đều có hoá trị I )

- Cấu tạo không bền: Khi - OH liên kết với nguyên tử C đã có liên kết đôi, hoặc có 2 nhóm OH trở lên cùng gắn vào 1 nguyên tử C.

Ví dụ :  Cấu tạo sau đây là không bền CH₂ = CH–OH

- Mỗi công thức phân tử có thể có nhiều cấu tạo khác nhau - gọi là các đồng phân.

1.3. Phương pháp xác định CTPT từ công thức nguyên.

Khi đề bài cho công thức nguyên của một loại chất nào đó, để xác định CTPT của chất này ta cần làm các bước sau đây:

B₁:  Biến đổi công thức nguyên theo dạng chung.

B₂:  Viết công thức dạng chung của lọai chất  đang khảo sát

B₃:  Đồng nhất thức giữa công thức nguyên và công thức dạng chung ( đồng nhất về chỉ số: C, H, O ... và các nhóm chức giữa 2 công thức )

B₄:  Biện luận theo ẩn số để xác định công thức đúng.

* Chú ý:

CTTQ của  hi đro cacbon có thể theo dạng: C_nH_{2n+2 -2k}   ( k = số liên kết p + số vòng )

CTTQ của một dẫn xuất có nhóm chức A:  C_nH_{2n+2 -2k – a} (A)_a   ( với a là số nhóm chức A )

Bài 1) Viết CTCT của các hợp chất  : C₃H₈ , C₄H₄, C₆H₆, C₃H₄, C₃H₈O, C₃H₉N , C₃H₈O₃ , C₇H₈ , C₅H₁₂

Bài 2) Cho biết công thức đơn giản của axit mạch hở (A): C₂H₃O₂; công thức đơn giản của một axit hữu cơ mạch   hở (B): C₃H₄O₃  ;  rượu mạch hở (C) : C₂H₅O. Hãy xác định CTPT của các chất A,B,C và viết CTCT.

Hướng dẫn:       

Tìm CTPT của chất A

Từ CTĐG :  C₂H₃O₂  →  CT nguyên :   (C₂H₃O₂)_n   →  C_nH_2n(COOH)_n     (*)

Mặt khác CTTQ của axit hữu cơ mạch hở có dạng :  C_mH_2m+2-2k-a(COOH)_a  (**) ( k: số l/ k p trong mạch C)

Đồng nhất hai công thức trên ta có : \(\left\{ \begin{array}{l}
m = n &  &  & (1)\\
2m + 2 - 2k - a = 2n & (2)\\
a = n &  &  & (3)
\end{array} \right.\)  thay (1) và (3) vào (2) → n = 2 – 2k

k	0          1          2
n	2          0          -2

Chọn k = 0 , n = 2 là phù hợp nhất

→ CTPT : C2H4 (COOH)2   , HS tự viết CTCT

Bài 3) Viết CTCT của các chất có tên sau :         

a) Butađien-1,3 (C₄H₆) 

b) Polivinyl clorua (PVC ) 

c) Pen ten -2   

d) 2- Brom,2-Mêtyl butan 

e) 2-Mêtyl, buten -1   

f) đimêtyl Axetilen 

g) glyxerol ( C₃H₈O₃) 

h) Glucozơ mạch hở

Bài 4) Một ankin X có tỉ khối so với Heli bằng 13,5

a) Viết CTPT của chất X và cấu tạo mạch hở của X, biết X tác dụng được với Ag₂O trong ddNH₃

b) Viết PTPƯ khi cho X tác dụng với Cl₂, HBr, H₂O, AgNO₃ trong dung dịch NH₃.

Bài 5) Có 3 chất hữu cơ A,B,C đều có M = 46, trong đoc A và B tan nhiều trong nước và tác dụng  được với Na,  Ngoài ra B còn tác dụng được với NaOH; còn C không có các tính chất trên nhưng nhiệt độ sôi thấp hơn A và B. Xác định cấu tạo A,B,C và viết các PTHH minh hoạ cho các tính chất trên.

Bài 6) Mì chính ( bột ngọt ) là muối Natri của aminoaxit glutamic. Đây là một axit mạch thẳng có nhóm amino  –NH₂ và nhóm –COOH cùng kết hợp với 1 nguyên tử Cacbon và có công thức phân tử là C₅H₉O₄N. Hãy viết CTCT của axit glutamic và CTCT của mì chính.

Bài 7) Cho biết X là một hiđrocacbon có công thức thực nghiệm (C₃H₄)_n. Biết X không làm mất màu dung dịch nước Brom.

a)  Lập luận xác định CTPT của X

b) Xác định CTCT đúng của X.  Biết X khi tác dụng với Clo ( ánh sáng) chỉ thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất chứa một nguyên tử Clo trong phân tử ( dẫn xuất mono clo)

Hướng dẫn:

a) X không làm mất màu dung dịch brom : có 2 trường hợp xảy ra

- X là hiđro cacbon mạch hở chỉ chứa liên kết đơn. CTTQ :  C_xH_{2x + 2}

- X là hiđro cacbon có chứa vòng benzen. CTTQ :  C_xH_{2x – 6}

(có thể có trường hợp thứ 3 là hiđrocacbon mạch vòng chỉ có liên kết đơn. CTTQ : C_xH_2x với x  ³ 4 nhưng học sinh THCS chưa được học )

* X có dạng C_3nH_4n

- Nếu X có dạng C_xH_{2x + 2}  →  4n = 6n + 2 ( loại)

- Nếu X có dạng C_xH_{2x – 6}   →   4n = 6n – 6  →   n = 3

CTPT của X là C₉H₁₂

b) Vì X tác dụng với Cl₂ ( ánh sáng) chỉ thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất chứa một nguyên tử Clo, nên X có cấu tạo đối xứng.

 

Trên đây là một phần trích dẫn nội dung Phương pháp giải bài tập về công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ môn Hóa học 11 năm 2021. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.

Chúc các em học tốt!