Hợp chất hữu cơ là gì? Thế nào là phản ứng hữu cơ? Các loại phản ứng hữu cơ? Cơ chế của phản ứng hữu cơ? Chuỗi sơ đồ phản ứng hóa học hữu cơ? Các dạng bài tập phản ứng hữu cơ thông dụng?… Trong phạm vi bài viết dưới đây, cùng DINHNGHIA.COM.VN đi tìm lời giải đáp cho các thắc mắc về chủ đề phản ứng hữu cơ nhé!
Nội dung chính bài viết
Hợp chất hữu cơ là gì?
Định nghĩa hợp chất hữu cơ
Hợp chất hữu cơ là một lớp lớn của các hợp chất hóa học mà các phân tử của chúng có chứa cacbon, ngoại trừ các cacbua, cacbonat, cacbon ôxít (mônôxít và điôxít),xyanua. Sự nghiên cứu về các hợp chất hữu cơ gọi là hóa hữu cơ. Rất nhiều hợp chất trong số các hợp chất hữu cơ, chẳng hạn như protein, chất béo, và cacbohydrat (đường), là những chất có tầm quan trọng trong hóa sinh học.
Phân loại hợp chất hữu cơ
- Hiđrocacbon: Phân tử chỉ chứa nguyên tử cacbon và hiđro.
- Hiđrocacbon no: Chỉ có liên kết đơn.Hiđro cacbon không no: chứa liên kết bội.
- Hiđro cacbon thơm: chứa vòng benzen.
- Dẫn xuất của hidrocacbon.
Phân tử của nguyên tử nguyên tố khác thay thế nguyên tử hiđro của hiđrocacbon ( dẫn xuất halogen, ancol, phenol, ete, andehit, xeton, axit, este, amin, hợp chất tạp chất chức, polime…
Có thể tóm bằng sơ đồ sau:
Các loại phản ứng hữu cơ
Phản ứng thế
Phản ứng thế là phản ứng trong đó một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử trong phân tử hợp chất hữu cơ bị thay thế bởi một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử khác
Ví dụ: Phản ứng của metan với clo
(CH_{4} + Cl_{2} rightarrow CH_{3}Cl + HCl)
Phản ứng cộng
Phản ứng cộng là phản ứng trong đó phân tử hợp chất hữu cơ kết hợp với phân tử khác tạo thành phân tử mới
Ví dụ: Phản ứng của axetilen với hidro clorua
(C_{2}H_{2} + HCl rightarrow C_{2}H_{3}Cl)
Phản ứng tách
Phản ứng tách là phản ứng trong đó hai hay nhiều nguyên tử bị tách ra khỏi phân tử hợp chất hữu cơ
Ví dụ: Tách hidro (đềhidro hóa) ankan để điều chế anken
Cơ chế phản ứng hữu cơ
Cơ chế phân cực
Còn được gọi là cơ chế ion. Đây là loại cơ chế phổ biến nhất. Theo cơ chế này, phản ứng xảy ra là kết quả tương tác giữa một chất giàu điện và một chất thiếu điện. Liên kết hóa học được hình thành do sự xen phủ của một orbital đầy điện tử của chất giàu điện và orbital trống của chất thiếu điện. Theo cơ chế này, chất xúc tác hoặc sản phẩm thường là ion hoặc những phân tử trung hòa về điện có chứa liên kết cộng hóa trị phân cực.
Cơ chế gốc tự do
Là loại cơ chế trong đó chất trung gian mang điện tử lẻ (điện tử độc thân không ghép đôi) hay còn gọi là gốc tự do
Ví dụ: Phản ứng halogen hóa anken, đa số các phản ứng polyme hóa,…
Cơ chế đồng bộ
Là phản ứng không xảy ra sự cắt đứt liên kết mà chỉ có sự sắp xếp lại các orbital liên kết.
Ví dụ: Các phản ứng hợp vòng.
Chuỗi sơ đồ phản ứng hóa học hữu cơ
Dưới đây là hình ảnh về chuỗi sơ đồ phản ứng hóa học hữu cơ:
Phương trình hóa học các phản ứng trong sơ đồ:
- (CH_{3}COONa + NaOH rightarrow CH_{4} + Na_{2}CO_{3})
- (Al_{4}C_{3} + 12H_{2}O rightarrow 3CH_{4} + 4Al(OH)_{3})
- (C_{4}H_{10} overset{t^{circ}}{rightarrow} CH_{4} + C_{3}H_{6})
- (CH_{4} + Cl_{2} overset{as}{rightarrow} CH_{3}Cl + HCl)
- (2CH_{4} overset{1500^{circ}C}{rightarrow} C_{2}H_{2} + 3H_{2})
- (C_{4}H_{10} overset{t^{circ}}{rightarrow} CH_{4} + C_{3}H_{6})
- (CH_{3}CH=CH_{2} + H_{2}O overset{H^{+},t^{circ}}{rightarrow} (CH_{3})_{2}CHOH)
- (CH_{3}CH=CH_{2} + HBr rightarrow (CH_{3})_{2}CHBr)
- (CaC_{2} + 2H_{2}O rightarrow C_{2}H_{2} + Ca(OH)_{2})
- (HCequiv CH + 2AgNO_{3} + 2NH_{3} rightarrow AgCequiv CAg + 2NH_{4}NO_{3})
- (HCequiv CH + H_{2}O overset{HgSO_{4}, H_{2}SO_{4}}{rightarrow} CH_{3}CH=O)
- (HCequiv CH + HCl overset{HgCl_{2}}{rightarrow}CH_{2}=CHCl)
Bài tập về chuỗi phản ứng hóa học
Phương pháp giải chuỗi phản ứng hóa học
Dạng bài này thường bao gồm một chuỗi các phản ứng hóa học, yêu cầu phải nắm chắc tính chất hóa học của từng chất trong chuỗi và viết phương trình hóa học để hoàn thành chuỗi phản ứng đó
Ví dụ điển hình về chuỗi phản ứng hóa học
Ví dụ 1: Hoàn thành chuỗi phản ứng hóa học sau:
Cách giải:
- : (CH_{3}COOH + 2NaOH rightarrow CH_{4} + Na_{2}CO_{3} + H_{2}O)
- (Al_{4}C_{3} + 12H_{2}O rightarrow Al(OH)_{3} + 3CH_{4})
- (C_{3}H_{8} rightarrow CH_{4} + C_{2}H_{2})
- (C + 2H_{2} rightarrow CH_{4} + 2H_{2}O)
- (CO_{2} + 4H_{2} rightarrow CH_{4} + 2H_{2}O)
- (CO + 3H_{2} rightarrow CH_{4} + H_{2}O)
- (CH_{3}COONa + NaOH rightarrow CH_{4} + Na_{2}CO_{3})
Ví dụ 2: Hoàn thành chuỗi phản ứng hóa học sau:
(CH_{3}COONarightarrow C_{2}H_{6} rightarrow C_{2}H_{5}Clrightarrow C_{4}H_{10} rightarrow CH_{4} rightarrow HCHO)
Cách giải:
- (CH_{3}COONa + 2H_{2}O rightarrow C_{2}H_{6} + 2CO_{2} + 2NaOH + H_{2})
- (C_{2}H_{6} + Cl_{2} rightarrow C_{2}H_{5}Cl + HCl)
- (C_{2}H_{5}Cl + 2Na rightarrow C_{4}H_{10} + 2NaCl)
- (C_{4}H_{10} rightarrow C_{3}H_{6} + CH_{4})
- (CH_{4} + O_{2} rightarrow HCHO + H_{2}O)
DINHNGHIA.COM.VN vừa cung cấp đến bạn đọc kiến thức về khái niệm hợp chất hữu cơ, các loại phản ứng hữu cơ, chuỗi sơ đồ phản ứng hóa học hữu cơ cũng như các dạng bài tập về chuỗi phản ứng hóa học. Hy vọng qua bài viết trên bạn sẽ tìm thấy những thông tin hữu ích về chủ đề phản ứng hữu cơ. Chúc bạn luôn học tốt!
Xem thêm >>> Phản ứng este hóa là gì? Chuyên đề hiệu suất phản ứng este hóa
Xem thêm >>> Phản ứng nhiệt nhôm là gì? Các phản ứng nhiệt nhôm thường gặp
Xem thêm >>> Phản ứng oxi hóa khử là gì? Ví dụ phương trình phản ứng oxi hóa khử
