Bài 13. Cấu tạo hóa học hợp chất hữu cơ trang 48, 49, 50

13.1

Cấu tạo hoá học là ..... giữa các nguyên tử trong phân tử. Cụm từ thích hợp điền vào chỗ trống là

A. thứ tự liên kết.         B. phản ứng.                 C. liên kết.                    D. tỉ lệ số lượng.

Phương pháp giải:

Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hoá học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó sẽ tạo ra chất khác.

Lời giải chi tiết:

Cấu tạo hoá học là thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử.

→ Chọn A.

13.2

Có 4 loại cấu tạo mạch phân tử: (a) mạch hở không phân nhánh; (b) mạch hở phân nhánh; (c) mạch vòng không phân nhánh và (d) mạch vòng phân nhánh. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử carbon có thể liên kết với chính nó hình thành bao nhiêu loại mạch?

A. 1.                              B. 2.                              C. 3.                              D. 4.

Phương pháp giải:

Trong phân tử chất hữu cơ, carbon có hoá trị IV. Các nguyên tử carbon không những liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon (mạch hở không phân nhánh, mạch hở phân nhánh hoặc mạch vòng).

Lời giải chi tiết:

Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử carbon có thể liên kết với chính nó hình thành

(a) mạch hở không phân nhánh;

(b) mạch hở phân nhánh;

(c) mạch vòng không phân nhánh;

(d) mạch vòng phân nhánh.

→ Chọn D.

13.3

Trong các yếu tố: (a) thành phần nguyên tố; (b) số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố và (c) thứ tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử, thì tính chất của phân tử hợp chất hữu cơ phụ thuộc vào các yếu tố

A. (a) và (b).                 B. (b) và (c).                 C. (a) và (c).                 D. (a), (b) và (c).

Phương pháp giải:

Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất và số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hoá học. Các nguyên tử trong phân tử có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau.

Lời giải chi tiết:

Tính chất của phân tử hợp chất hữu cơ phụ thuộc vào các yếu tố:

(a) thành phần nguyên tố;

(b) số lượng nguyên tử mỗi nguyên tố;

(c) thứ tự liên kết của các nguyên tử trong phân tử.

→ Chọn D.

13.4

Những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất

A. đồng phân của nhau.                                      B. đồng đẳng của nhau.

C. đồng vị của nhau.                                          D. đồng khối của nhau.

Phương pháp giải:

Những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau

Lời giải chi tiết:

Những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau. → Chọn A.

13.5

Các chất hữu cơ có tính chất hoá học tương tự nhau và thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ được gọi là các chất

A. đồng phân của nhau.                                      B. đồng đẳng của nhau.

C. đồng vị của nhau.                                          D. đồng khối của nhau.

Phương pháp giải:

Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng với công thức chung xác định.

Lời giải chi tiết:

Các chất hữu cơ có tính chất hoá học tương tự nhau và thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ được gọi là các chất đồng đẳng của nhau.

→ Chọn B.

13.6

Công thức nào dưới đây là công thức cấu tạo?

A. HOCH₂CH₂OH.                                             B. C₂H₆O₂.

C. CH₃O.                                                            D. C_nH_3nO_n.

Phương pháp giải:

- Công thức cấu tạo đầy đủ: Biểu diễn trên mặt phẳng giấy tất cả các liên kết.

- Công thức cấu tạo thu gọn

+ Dạng 1: Các nguyên tử, nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử carbon được viết thành một nhóm.

+ Dạng 2: Chỉ biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử carbon và với nhóm chức. Mỗi đầu một đoạn thẳng hoặc điểm gấp khúc ứng với một nguyên tử carbon. Không biểu thị số nguyên tử hydrogen liên kết với mỗi nguyên tử carbon.

Lời giải chi tiết:

Công thức HOCH₂CH₂OH là công thức cấu tạo.

→ Chọn A.

13.7

Cặp chất nào dưới đây là đồng đẳng của nhau?

A. CH₃CH = CH₂ và CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃.

B. CH₂ = CH – CH = CH₂ và CH₃C ≡ C – CH₃.

C. CH₃CH₂CH₂CH₃ và (CH₃)₂CHCH₃.

D. CH₂ = CH – CH = CH₂ và CH₂ = C(CH₃) – CH = CH₂.

Phương pháp giải:

Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng với công thức chung xác định.

Lời giải chi tiết:

+) CH₃CH = CH₂ và CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃ không phải là đồng đẳng vì một chất là alkene (chứa C=C), một chất là alkane (chỉ chứa C-C), do đó tính chất hóa học của chúng khác nhau.

+) CH₂ = CH – CH = CH₂ và CH₃C ≡ C – CH₃ không phải là đồng đẳng vì một chất là alk-diene (chứa 2 liên kết C=C), một chất là alkyne chứa (C ≡ C), do đó tính chất hóa học của chúng khác nhau.

+) CH₃CH₂CH₂CH₃ và (CH₃)₂CHCH₃ đều có công thức phân tử là C₄H₁₀, do đó chúng là đồng phân của nhau.

+) CH₂ = CH – CH = CH₂ và CH₂ = C(CH₃) – CH = CH₂ là đồng đẳng của nhau vì hai chất này đều có 2 liên kết C=C nên tính chất hóa học của chúng giống nhau và trong phân tử chúng hơn kém nhau một nhóm CH₂.

→ Chọn D.

13.8

Cặp chất nào dưới đây là đồng đẳng của nhau?

A. CH₃OH và CH₃CH₂CH₂OH.                         B. CH₃CH₂OH và HOCH₂CH₂OH.

C. CH₃CH₂CHO và CH₃COCH₂CH₃.                D. CH₃COOH và CH₃COOCH₃.

Phương pháp giải:

Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng với công thức chung xác định.

Lời giải chi tiết:

+) CH₃OH và CH₃CH₂CH₂OH là đồng đẳng của nhau vì hai chất này đều có 1 nhóm chức -OH nên tính chất hóa học của chúng giống nhau, trong phân tử chúng hơn kém nhau hai nhóm CH₂.

+) CH₃CH₂OH và HOCH₂CH₂OH không phải là đồng đẳng của nhau vì CH₃CH₂OH có 1 nhóm chức -OH, HOCH₂CH₂OH có hai nhóm chức -OH nên tính chất hóa học của chúng không tương tự nhau.

+) CH₃CH₂CHO và CH₃COCH₂CH₃ không phải là đồng đẳng của nhau vì CH₃CH₂CHO có nhóm chức -CHO, CH₃COCH₂CH₃ có nhóm chức -CO- nên tính chất hóa học của chúng khác nhau.

+) CH₃COOH và CH₃COOCH₃ không phải là đồng đẳng của nhau vì CH₃COOH có nhóm chức -COOH, CH₃COOCH₃ có nhóm chức -COO- nên tính chất hóa học của chúng khác nhau.

→ Chọn A.

13.9

Cặp chất nào dưới đây là đồng phân loại nhóm chức?

A. CH₃COCH₃ và CH₃CH₂CH₂OH.                  

B. CH₃COOH và HCOOCH₃.

C. CH₂ = CH – CH₃ và CH₂ = C(CH₃)CH₃.

D. CH₃CH₂CH₂OH và CH₃CH(OH)CH₃.

Phương pháp giải:

Những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau.

- Các đồng phân có tính chất hoá học khác nhau do chúng có cấu tạo hoá học khác nhau.

- Ứng với một công thức phân tử có thể có các đồng phân cấu tạo về mạch carbon, loại nhóm chức, vị trí nhóm chức.

Lời giải chi tiết:

+) CH₃COCH₃ và CH₃CH₂CH₂OH không phải là đồng phân của nhau vì chúng không có cùng công thức phân tử.

+) CH₃COOH và HCOOCH₃ đều có công thức phân tử là C₂H₄O₂, hai chất này có hai nhóm chức khác nhau (CH₃COOH có nhóm chức là –COOH, HCOOCH₃ có nhóm chức -COO-) nên chúng là đồng phân loại nhóm chức.

+) CH₂ = CH – CH₃ và CH₂ = C(CH₃)CH₃ không phải là đồng phân của nhau vì chúng không có cùng công thức phân tử.

+) CH₃CH₂CH₂OH và CH₃CH(OH)CH₃ đều có công thức phân tử là C₃H₈O, chúng đều có nhóm chức –OH, do đó chúng là đồng phân vị trí nhóm chức.

→ Chọn B.

13.10

Cặp chất nào dưới đây là đồng phân vị trí nhóm chức?

A. CH₃OCH₂CH₃ và CH₃CH₂CH₂OH.

B. CH₃COCH₃ và CH₃CH₂CH=O.

C. CH≡CCH₂CH₃ và CH₃CH₂=CH–CH=CH₂CH₃.

D. CH₃CH₂CH₂OH và CH₃CH(OH)CH₃.

Phương pháp giải:

Những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau.

- Các đồng phân có tính chất hoá học khác nhau do chúng có cấu tạo hoá học khác nhau.

- Ứng với một công thức phân tử có thể có các đồng phân cấu tạo về mạch carbon, loại nhóm chức, vị trí nhóm chức.

Lời giải chi tiết:

+) CH₃OCH₂CH₃ và CH₃CH₂CH₂OH đều có công thức phân tử là C₃H₈O, hai chất này có hai nhóm chức khác nhau (CH₃OCH₂CH₃ có nhóm chức là -O-, CH₃CH₂CH₂OH có nhóm chức -OH) nên chúng là đồng phân loại nhóm chức.

+) CH₃COCH₃ và CH₃CH₂CH=O đều có công thức phân tử là C₃H₆O, hai chất này có hai nhóm chức khác nhau (CH₃COCH₃ có nhóm chức là -CO-, CH₃CH₂CH=O có nhóm chức -CHO) nên chúng là đồng phân loại nhóm chức.

+) CH≡CCH₂CH₃ và CH₃CH₂=CH–CH=CH₂CH₃ không phải là đồng phân của nhau vì chúng không có cùng công thức phân tử.

+) CH₃CH₂CH₂OH và CH₃CH(OH)CH₃ đều có công thức phân tử là C₃H₈O, chúng đều có nhóm chức –OH, do đó chúng là đồng phân vị trí nhóm chức.

→ Chọn D.

13.11

Xác định loại đồng phân cấu tạo có thể có và viết các đồng phân cấu tạo có thể có của các hợp chất có công thức phân tử C₅H₁₂ và C₄H₈.

Phương pháp giải:

Những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau.

- Các đồng phân có tính chất hoá học khác nhau do chúng có cấu tạo hoá học khác nhau.

- Ứng với một công thức phân tử có thể có các đồng phân cấu tạo về mạch carbon, loại nhóm chức, vị trí nhóm chức.

Lời giải chi tiết:

+) C₅H₁₂ có đồng phân cấu tạo về mạch carbon:

+) C₄H₈ có các đồng phân cấu tạo về mạch carbon và vị trí liên kết của hydrocarbon chưa no, mạch hở, phân tử có một liên kết đôi và đồng phân về mạch carbon của hydrocarbon no, mạch vòng.

13.12

Xác định loại đồng phân cấu tạo có thể có và viết các đồng phân cấu tạo có thể có của các hợp chất có công thức phân tử C₄H₁₀O.

Phương pháp giải:

Những hợp chất hữu cơ khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử được gọi là các chất đồng phân của nhau.

- Các đồng phân có tính chất hoá học khác nhau do chúng có cấu tạo hoá học khác nhau.

- Ứng với một công thức phân tử có thể có các đồng phân cấu tạo về mạch carbon, loại nhóm chức, vị trí nhóm chức.

Lời giải chi tiết:

C₄H₁₀O có các đồng phân về loại nhóm chức (alcohol và ether), mạch carbon và vị trí nhóm chức.