Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Muốn học về chất hữu cơ, trước tiên cần nắm được cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ đó. Cấu tạo hoá học sẽ giúp cho chúng ta nắm được cách liên kết, thứ tự liên kết của những chất đó. Điều này vô cùng quan trọng, bởi vậy VUIHOC đã tổng hợp tất cả lý thuyết cùng với bộ bài tập vô cùng hữu ích qua bài viết dưới đây để giúp các em ôn tập được phần kiến thức này.

Show

1. Thuyết cấu tạo hóa học

Vào năm 1861, nhà hoá học Butlerov (Bút-lê-rốp) đã đề ra khái niệm về cấu tạo hoá học cùng với thuyết cấu tạo hoá học bao gồm những luận điểm chính cần nhớ như sau:

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

Ví dụ: Đimetyl ete và ancol etylic đều có công thức phân tử là C2H6O nhưng chúng lại có tính chất vật lý và hoá học hoàn toàn khác nhau vì chúng có hai công thức cấu tạo khác nhau (thứ tự liên kết giữa nguyên tử khác nhau) ứng với 2 hợp chất như sau:

CH3−O−CH3: đimetyl ete, chất khí, nhiệt độ sôi là -24,9oC, ít tan trong nước, không tác dụng với Na.

CH3−CH2−OH: ancol etylic, chất lỏng, nhiệt độ sôi là 78,3oC, tan vô hạn trong nước, tác dụng với Na giải phóng hidro.

Thứ hai: Trong phân tử hợp chất hữu cơ, Cacbon có hóa trị là 4. Nguyên tử Cacbon không chỉ liên kết được với nguyên tử của nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau hình thành nên mạch cacbon: mạch hở (mạch hở không nhánh hoặc mạch hở có nhánh) hoặc có thể là mạch vòng (mạch vòng không nhánh hoặc mạch vòng có nhánh)

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Thứ ba: Tính chất của những chất phụ thuộc dựa trên thành phần phân tử (loại nguyên tố và số lượng nguyên tử) và cấu tạo hóa học (trật tự liên kết giữa những nguyên tử với nhau)

Ví dụ:

- Phụ thuộc vào thành phần phân tử: CH4 là chất khí rất dễ cháy, CCl4 là một chất lỏng không cháy; CH3Cl là một chất khí không có vai trò gây mê, còn CHCl3 là một chất lỏng có vai trò gây mê.

- Phụ thuộc vào cấu tạo hóa học: CH3CH2OH và CH3OCH3 khác nhau hoàn toàn về tính chất hóa học.

Đăng ký khóa học DUO 11 để được học hóa cùng các thầy cô của vuihoc nhé!

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

2. Công thức cấu tạo

2.1 Khái niệm

Công thức cấu tạo thể hiện thứ tự và cách thức liên kết (có thể là liên kết đơn hoặc liên kết bội) của những nguyên tử có mặt trong phân tử.

2.2 Cách biểu diễn cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ

Công thức cấu tạo thể hiện tất cả những nguyên tử cùng liên kết ở trong phân tử được gọi là công thức cấu tạo đầy đủ. Tuy nhiên, có thể sử dụng cả công thức cấu tạo thu gọn lẫn công thức khung phân tử để thể hiện cấu tạo hoá học một cách nhanh chóng và thuận tiện hơn.

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

  • Công thức khung phân tử (hay còn biết đến là công thức thu gọn nhất) chỉ biểu diễn khung cacbon và nhóm chức.
  • Công thức cấu tạo thu gọn

- Các nguyên tử và nhóm nguyên tử có cùng liên kết với một nguyên tử cacbon được viết vào thành một nhóm.

Ví dụ: CH2 = CH – CH = CH2, CH3 – CH2 – OH,…

- Hoặc chỉ thể hiện liên kết giữa những nguyên tử cacbon cùng với nhóm chức.

+ Mỗi đầu một đoạn thẳng hoặc là điểm gấp khúc tương ứng với một nguyên tử cacbon.

+ Không thể hiện số nguyên tử hiđro liên kết với từng nguyên tử cacbon.

Ví dụ:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

3.Cấu tạo hoá học hợp chất hữu cơ là phần kiến thức vô cùng quan trọng khi học về hoá hữu cơ ở chương trình Hóa 11. Học về cấu tạo sẽ giúp các em hiểu được cách liên kết và thứ tự liên kết của những chất đang nghiên cứu. Bài viết trên không chỉ giúp các em nắm được lý thuyết mà còn có thể ôn tập dựa vào những bài tập được tuyển chọn kỹ càng từ VUIHOC. Để có thể học được thêm những kiến thức bổ ích và thú vị về môn Hoá học, nhanh tay truy cập vào website vuihoc.vn và đăng ký các khoá học cùng thầy cô VUIHOC ngay nhé! Lý thuyết hoá hữu cơ rất nhiều vì vậy phần bài tập cũng rất đa dạng. Để các em làm tốt các dạng bài tập phần hóa hữu cơ, Kiến Guru cung cấp cho các em Các công thức hoá học lớp 11 để giúp giải nhanh bài toán hiđrocabon.

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

I. Các công thức hoá học lớp 11: Toán đốt cháy Hidrocacbon

- Công thức tổng quát của một hiđrocabon (HC): CxHy (x, y nguyên dương) hoặc

CnH2n + 2 -2k với k là số liên kết π và vòng trong hiđrocabon.

- Công thức tính số π + v: π + v =

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Phương trình đốt cháy:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Dựa vào số mol CO2 và H2O sau phản ứng ta có thể xác định được loại hợp chất.

Quan hệ mol CO2 và H2O

Loại hiđrocabon

Phương trình

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Ankan

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Anken

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024
Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Ankin, Ankađien

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Đồng đẳng benzen

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Các định luật bảo toàn thường sử dụng:

+ Bảo toàn khối lượng:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

+ Bảo toàn nguyên tố:

Bảo toàn C:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Bảo toàn H:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Bảo toàn O:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024
(trong thành phần phân tử chỉ chứ C và H).

- Công thức tính số C, số H:

+ Số C =

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

+ Số H =

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Đối với các bài toán đốt cháy hỗn hợp 2 hiđrocabon thì:

+ Khối lượng mol trung bình:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

hoặc

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024
hoặc
Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

+ Số Ctb =

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Lưu ý: Khi số C trung bình là số nguyên (bằng trung bình cộng của 2 số nguyên tử C) thì số mol 2 chất bằng nhau.

- Bài toán sử dụng hỗn hợp sản phẩm để tiếp tục cho tham gia phản ứng:

+ Dẫn sản phẩm cháy qua bình (1) đựng P2O5, H2SO4 đặc, CaO, muối khan,.... rồi dẫn qua bình 2 đựng dung dịch bazơ như NaOH, Ca(OH)2,...

mbình 1 tăng = mH2O (hấp thụ nước)

mbình 2 tăng = mCO2 (hấp thụ CO2).

+ Dẫn toàn bộ sản phẩm cháy đi qua bình đựng dung dịch bazơ như NaOH, Ca(OH)2,...

mbình tăng = mCO2 + mH20 (hấp thụ cả CO2 và nước).

+ Khối lượng dung dịch tăng: m dd tăng = mCO2 + mH20 – m kết tủa .

+ Khối lượng dung dịch giảm: m dd giảm = m kết tủa – (mCO2 + mH20 ).

+ Lọc bỏ kết tủa, đung nóng dung dịch lại thu được kết tủa nữa:

PT:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Các công thức hoá học lớp 11

II. Các công thức hoá học lớp 11: Tính số đồng phân Hidrocacbon

1. Đồng phân ankan:

- CTTQ: CnH2n+2 (n ≥ 1)

- Ankan chỉ có đồng phân mạch cacbon và từ C4 trở đi mới có đồng phân.

- Công thức tính nhanh:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

2. Đồng phân anken:

- CTTQ: CnH2n (n ≥ 2).

- Anken có đồng phân mạch C, đồng phân vị trí nối đôi và đồng phân hình học.

- Mẹo tính nhanh đồng phân anken:

Xét 2C mang nối đôi, mỗi C sẽ liên kết với 2 nhóm thế (giống hoặc khác nhau).

Ví dụ với C4H8: Trừ đi 2C mang nối đôi sẽ còn 2C và H nhóm thế.

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Nếu đề bài yêu cầu tính đồng phân cấu tạo sẽ là: 1+1+1=3 đồng phân. Nếu yêu cầu tính đồng phân (bao gồm đồng phân hình học) sẽ là 1+1+2=4 đồng phân.

3. Đồng phân ankin:

- CTTQ: CnH2n-2 (n ≥ 2).

- Ankin có đồng phân mạch C, đồng phân vị trí nối ba và không có đồng phân hình học.

- Mẹo tính nhanh đồng phân ankin:

Xét 2C mang nối ba, mỗi C sẽ liên kết với 1 nhóm thế (giống hoặc khác nhau).

Ví dụ với C4H6: Trừ đi 2C mang nối ba sẽ còn 2C và H là nhóm thế.

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Ta có 2 đồng phân ankin.

4. Đồng phân benzen:

- CTTQ: CnH2n-6 (n ≥ 6).

- Công thức tính số đồng phân:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

5. Đồng phân ancol:

- CTTQ của ancol no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+1OH hay CnH2n+2O (n ≥ 1).

- Ancol có đồng phân mạch C và đồng phân vị trí nhóm OH.

- Công thức tính số đồng phân:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

6. Đồng phân ete:

- CTTQ của ete no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+2O (n ≥ 2).

- Công thức tính số đồng phân:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

7. Đồng phân phenol:

- CTTQ: CnH2n-6O (n ≥ 6)

- Công thức tính nhanh:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

8. Đồng phân anđehit:

- CTTQ của anđehit no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO (n ≥ 1). Trong phân tử chứa một nối đôi ở nhóm chức CHO.

- Công thức tính nhanh:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

9. Đồng phân xeton:

- CTTQ của xeton no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO (n ≥ 3). Trong phân tử chứ một nối đôi ở nhóm chức CO.

- Công thức tính số đồng phân:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

10. Đồng phân axit:

- CTTQ của axit no, đơn chức, mạch hở: CnH2nO2 (n ≥ 1). Trong phân tử chứa một nối đôi ở nhóm chức COOH.

- Công thức tính số đồng phân:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

III. Các công thức hoá học lớp 11: Phản ứng thế Halogen

- Đây là phản ứng đặc trưng của ankan.

1. Dẫn xuất monohalogen:

- Ankan + Halogen tỉ lệ 1 : 1 thu được dẫn xuất monohalogen.

- Yêu cầu của đề: xác định công thức ankan

- PT:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

hoặc

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Dữ kiện: đề bài sẽ cho %C, %H, hay %Halogen.

- Công thức tính:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Kết hợp với dữ kiện đề cho, tìm n.

- Sau khi xác định được CTPT, dựa vào số lượng sản phẩm thế để tìm CTCT của ankan. Khi phản ứng với halogen cho sản phẩm duy nhất, ankan sẽ là ankan đối xứng.

2. Dẫn xuất đi, tri...halogen:

- Ankan + Halogen tỉ lệ 1 : 2, 1 : 3, ...

- Yêu cầu của đề: xác định công thức của dẫn xuất halogen.

- Dữ kiện: đề bài sẽ cho %C, %H, hay %Halogen và CTPT của ankan.

- PT:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Công thức tính: (ví dụ với ankan là C3H8)

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Xác định x.

IV. Các công thức hoá học lớp 11: Phản ứng cracking

- Phương trình:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Ankan Anken

hoặc

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024
(x + y = n)

Anken Ankan khác

Ví dụ:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Từ ankan đầu, sau phản ứng có thể thu nhiều chất sản phẩm.

- Khối lượng hỗn hợp trước và sau phản ứng không đổi:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

\=>

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024
hay
Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Bảo toàn nguyên tố C và H: Khi đề bài cho đốt cháy hỗn hợp sau phản ứng ta qui về đốt cháy hỗn hợp trước phản ứng (một chất sẽ đơn giản hơn nhiều chất).

- Số mol hỗn hợp:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Ví dụ:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

1 1 1

\=>

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Hiệu suất phản ứng:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

(Các công thức liên quan đến số mol ta có thể thay thế bằng thể tích).

- Phản ứng cộng phá vỡ liên kết π. Liên kết π là liên kết kết kém bền, nên chúng dễ bị đứt ra để tạo thành liên kết các nguyên tử khác.

1. Cộng H2:

- Chất xúc tác như: Ni, Pt, Pd, ở nhiệt độ thích hợp.

- Sơ đồ:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- PTTQ:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Với k là số liên kết π trong phân tử, 1π sẽ cộng với 1H2.

- Tùy vào hiệu suất và tỉ lệ của phản ứng mà hỗn hợp Y có thể còn hiđrocacbon không no dư hoặc hiđro dư hoặc cả hai còn dư.

- Trong phản ứng cộng H2, số mol khí sau phản ứng luôn giảm (nY < nX) và bằng mol H2 phản ứng:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Bảo toàn khối lượng:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

-

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024
(luôn lớn hơn 1).

- Hỗn hợp X và Y chỉ thay đổi về chất nhưng vẫn bảo toàn H và C, nên thay vì đốt cháy Y ta có thể đốt cháy X. Sử dụng định luật bảo toàn nguyên tố như bài toán đốt cháy.

-

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

a) Xét hiđrocacbon X là anken:

- Sơ đồ:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Phương trình:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

-

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024
(= số mol khí giảm).

b) Xét hiđrocacbon X là anken:

- Sơ đồ:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Phương trình tổng quát:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

-

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

2. Cộng brom:

- Phương trình:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

- Công thức:

+ m bình tăng = m hiđrocacbon không no

+ Vkhí thoát ra = V hiđrocacbon no

+ nπ =

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

VI. Các công thức hoá học lớp 11: Bài tập về phản ứng của ankin có liên kết ba đầu mạch với dung dịch AgNO3/NH3

- Phản ứng xảy ra chỉ với ankin có nối ba đầu mạch (ank – 1 – in).

- PTTQ:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Kết tủa vàng

Phản ứng với tỉ lệ 1:1

- Riêng với axetilen:

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Phản ứng với tỉ lệ 1:2.

- Gọi

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024
,

+ k = 1: hỗn hợp chỉ gồm ank – 1 – in,

+ 1 < k < 2, hỗn hợp gồm C2H2 (hoặc ankin có 2 nối ba đầu mạch) và ank – 1 – in.

- Mkết tủa = Mankin + 107x (với x là số nối ba đầu mạch).

Bài toán hóa lớp 11 về xác định nhóm chức năm 2024

Các công thức hoá học lớp 11

Nếu nắm vững được các phản ứng và Các công thức hoá học lớp 11 trên đây, các em sẽ giải được các dạng bài tập về hiđrocacbon. Hãy luyện tập và vận dụng thật nhiều các em nhé!