Giải SGK Hóa học 11 Cánh diều Bài 11: Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ có đáp án

a) Chất (1) có mạch carbon hở không phân nhánh.

b) Chất (2) có mạch carbon hở phân nhánh.

c) Chất (3) có mạch vòng.

Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (loại nguyên tố, số lượng nguyên tử) và cấu tạo hoá học (trật tự liên kết của các nguyên tử với nhau).

Do đó dù có cùng công thức phân tử C$_{2}$H$_{4}$O$_{2}$ nhưng acetic acid có tính chất khác với methyl formate do cấu tạo hoá học khác nhau.

Các loại công thức cấu tạo thường dùng để biểu diễn cấu tạo của một chất hữu cơ là:

- Công thức cấu tạo đầy đủ.

- Công thức cấu tạo thu gọn.

- Công thức khung phân tử.

- Hai chất acetic acid (CH$_{3}$COOH) và methyl formate (HCOOCH$_{3}$) có cùng công thức phân tử C$_{2}$H$_{4}$O$_{2}$ nên có thành phần phân tử giống nhau.

- Hai chất này có nhiệt độ sôi khác nhau: acetic acid (CH$_{3}$COOH) sôi ở 118 $^{o}$C, còn methyl formate (HCOOCH$_{3}$) sôi ở 31,8 $^{o}$C.

- Phân tử chất (C) chứa nhóm chức – COOH (nhóm chức carboxyl); phân tử chất (D) chứa nhóm chức – COO – (nhóm chức ester).

- Nhóm chức là nhóm đặc trưng cho tính chất hoá học của hợp chất. Đồng phân về nhóm chức hữu cơ là đồng phân tạo ra các nhóm chức khác nhau của hợp chất có cùng thành phần.

- Đánh số carbon trên chất (E):

Nhóm – OH của phân tử chất này có thể gắn vào carbon ở vị trí số 1, 2, 3.

- Đánh số carbon trên chất (F):

Nhóm – OH của phân tử chất này có thể gắn vào carbon ở vị trí số 1, 3, 4.

- (E) và (F) được gọi là các đồng phân về vị trí nhóm chức do hai chất này có cùng công thức phân tử, có cùng nhóm chức, chỉ khác nhau về vị trí của nhóm chức trên mạch carbon.

a) Công thức cấu tạo của các chất methanol (CH$_{3}$OH), ethanol (CH$_{3}$CH$_{2}$OH), propan – 1 – ol (CH$_{3}$CH$_{2}$CH$_{2}$OH), butan – 1 – ol (CH$_{3}$CH$_{2}$CH$_{2}$CH$_{2}$OH) hơn kém nhau một hay nhiều nhóm – CH$_{2}$.

Cụ thể:

CH$_{3}$CH$_{2}$OH = CH$_{3}$OH + CH$_{2}$.

CH$_{3}$CH$_{2}$CH$_{2}$OH = CH$_{3}$CH$_{2}$OH + CH$_{2}$ = CH$_{3}$OH + 2CH$_{2}$.

CH$_{3}$CH$_{2}$CH$_{2}$CH$_{2}$OH = CH$_{3}$CH$_{2}$CH$_{2}$OH + CH$_{2}$ = CH$_{3}$CH$_{2}$OH + 2CH$_{2}$ = CH$_{3}$OH + 3CH$_{2}$.

b) Công thức chung cho các chất này là: C$_{n}$H$_{2n+1}$OH hoặc C$_{n}$H$_{2n + 2}$O.

- (A), (D) có tính chất hoá học tương tự nhau do cùng thuộc dãy đồng đẳng.

- (B), (F) có tính chất hoá học tương tự nhau do cùng thuộc dãy đồng đẳng.

- (C), (E) có tính chất hoá học tương tự nhau do cùng thuộc dãy đồng đẳng.

a) Công thức cấu tạo đầy đủ của các hợp chất:

b) Công thức phân tử và công thức đơn giản nhất ứng với mỗi hợp chất:

Ba chất kế tiếp ethene trong dãy đồng đẳng của chúng:

CH$_{2}$ = CH – CH$_{3}$; CH$_{2}$ = CH – CH$_{2}$ – CH$_{3}$; CH$_{2}$ = CH – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{3}$.

Công thức chung của dãy đồng đẳng này là: C$_{n}$H$_{2n}$ (n ≥ 2).

a) Eugenol và chavibetol là đồng phân của nhau. Chúng thuộc đồng phân vị trí nhóm chức.

b) Eugenol và methyl eugenol thuộc cùng một dãy đồng đẳng do chúng có cấu tạo tương tự nhau, phân tử hơn kém nhau 1 nhóm – CH$_{2}$.

Các công thức cấu tạo mạch hở của chất có công thức phân tử C$_{3}$H$_{6}$O:

a) Công thức cấu tạo của Z: CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – COOH.

b) Số nguyên tử carbon có trong phân tử mỗi chất X, Y đều nhỏ hơn số nguyên tử carbon có trong phân tử Z nên công thức cấu tạo của X, Y: HCOOH; CH$_{3}$–COOH.

c) Có thể phân biệt acid Z với methyl acetate dựa vào phổ hồng ngoại của chúng do hai chất này có nhóm chức khác nhau.