Giải SGK Hóa học 11 Bài 11 (Chân trời sáng tạo): Cấu tạo hóa học hợp chất hữu cơ

Giải bài tập Hóa học lớp 11 Bài 11: Cấu tạo hóa học hợp chất hữu cơ

Mở đầu trang 61 Hóa học 11: Ngay từ khi hoá học hữu cơ mới ra đời, các nhà hoá học đã nỗ lực nghiên cứu vấn đề thứ tự và cách thức liên kết của các nguyên tử trong phân tử, người ta gọi đó là cấu tạo hoá học. Cấu tạo hoá học của hợp chất hữu cơ được biểu diễn như thế nào?

Ngay từ khi hoá học hữu cơ mới ra đời, các nhà hoá học đã nỗ lực nghiên cứu

Lời giải:

Cấu tạo của hợp chất hữu cơ có thể biểu diễn dưới 3 dạng: công thức cấu tạo đầy đủ, công thức cấu tạo thu gọn và công thức khung phân tử.

1. Thuyết cấu tạo hóa học

Câu hỏi thảo luận 1 trang 61 Hóa học 11: So sánh cấu tạo hoá học của ethanol và dimethy ether. Nhận xét về một số tính chất cơ bản của hai hợp chất này dựa vào dữ liệu đã cung cấp trong Ví dụ 1.

Lời giải:

Ethanol: CH₃CH₂OH;

Dimethyl ether: CH₃ – O – CH₃.

=> Cấu tạo hoá học của ethanol và dimethy ether khác nhau.

Tính chất cơ bản của hai hợp chất này cũng khác nhau:

+ Ethanol: chất lỏng, nhiệt độ sôi 78,3 ^oC, tác dụng với Na giải phóng H₂.

+ Dimethyl ether: chất khí, nhiệt độ sôi – 24,8 ^oC, không tác dụng với Na.

Câu hỏi thảo luận 2 trang 62 Hóa học 11: Hãy cho biết dạng mạch carbon tương ứng với các chất có trong Hình 11.1.

Hãy cho biết dạng mạch carbon tương ứng với các chất có trong Hình 11.1

Lời giải:

Chất	Mạch carbon
	Mạch hở
	Mạch hở, có nhánh
	Mạch vòng
	Mạch vòng, có nhánh

Câu hỏi thảo luận 3 trang 62 Hóa học 11: Quan sát Bảng 11.1, so sánh thành phần phân tử, cấu tạo hoá học và tính chất của các chất sau:

a) CH₄ và CCl₄.

b) CH₃Cl và CHCl₃.

c) CH₃OH, CH₃ – CH₂ – OH và CH₃ – O – CH₃.

Quan sát Bảng 11.1, so sánh thành phần phân tử, cấu tạo hoá học và tính chất

Lời giải:

a) CH₄ và CCl₄.

– Thành phần phân tử: Đều chứa 5 nguyên tử; tuy nhiên CH₄ chứa 1 nguyên tử C; 4 nguyên tử H còn CCl₄ chứa 1 nguyên tử C và 4 nguyên tử Cl.

– Cấu tạo hoá học: Đều gồm các liên kết đơn, trong đó CH₄ gồm 4 liên kết đơn C – H còn CCl₄ gồm 4 liên kết đơn C – Cl.

– Tính chất:

+ CH₄: chất khí, dễ cháy, không tan trong nước.

+ CCl₄: chất lỏng, không cháy, không tan trong nước.

b) CH₃Cl và CHCl₃.

– Thành phần phân tử: Đều chứa 5 nguyên tử; tuy nhiên CH₃Cl chứa 1 nguyên tử C, 3 nguyên tử H và 1 nguyên tử Cl còn CHCl₃ chứa 1 nguyên tử C, 1 nguyên tử H và 3 nguyên tử Cl.

– Cấu tạo hoá học: Đều gồm các liên kết đơn, trong đó CH₃Cl gồm 3 liên kết đơn C – H và 1 liên kết đơn C – Cl còn CHCl₃ gồm 1 liên kết đơn C – H và 3 liên kết đơn C – Cl.

– Tính chất:

+ CH₃Cl: chất khí, không có tác dụng gây mê;

+ CHCl₃: chất lỏng, có tác dụng gây mê.

c) CH₃OH, CH₃ – CH₂ – OH và CH₃ – O – CH₃.

– Thành phần phân tử: Đều chứa C, H, O tuy nhiên CH₃OH có số lượng nguyên tử ít hơn hai chất còn lại.

– Cấu tạo hoá học: CH₃OH và CH₃ – CH₂ – OH có cấu tạo tương tự nhau; CH₃ – O – CH₃ có cấu tạo khác hai chất còn lại.

– Tính chất:

+ CH₃OH: chất lỏng, tan nhiều trong nước, tác dụng với sodium.

+ CH₃ – CH₂ – OH: chất lỏng, tan nhiều trong nước, tác dụng với sodium.

+ CH₃ – O – CH₃: chất khí, tan ít trong nước, không tác dụng với sodium.

Câu hỏi thảo luận 4 trang 62 Hóa học 11: Cho biết ý nghĩa của công thức phân tử và công thức cấu tạo.

Lời giải:

– Công thức phân tử cho biết số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử.

– Công thức cấu tạo biểu diễn thứ tự và cách thức liên kết (liên kết đơn, liên kết bội) của các nguyên tử trong phân tử.

Câu hỏi thảo luận 5 trang 63 Hóa học 11: Công thức cấu tạo đầy đủ và công thức cấu tạo thu gọn khác nhau điểm gì?

Lời giải:

– Công thức cấu tạo đầy đủ biểu diễn đầy đủ tất cả các liên kết trên một mặt phẳng.

– Công thức cấu tạo thu gọn, các nguyên tử, nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử carbon được viết thành một nhóm.

Luyện tập 1 trang 63 Hóa học 11: Viết công thức khung phân tử của những hợp chất hữu cơ sau:

Viết công thức khung phân tử của những hợp chất hữu cơ sau

Lời giải:

Công thức cấu tạo đầy đủ	Công thức khung phân tử

Luyện tập 2 trang 63 Hóa học 11: Viết công thức cấu tạo đầy đủ của những hợp chất hữu cơ sau:

CH₂Br – CH₂Br; CH₂ = CH₂; (CH₃)₂CHOH, HCH = O.

Lời giải:

Công thức cấu tạo thu gọn	Công thức cấu tạo đầy đủ
CH₂Br – CH₂Br
CH₂ = CH₂
(CH₃)₂CHOH
HCH = O

2. Đồng đẳng, đồng phân

Câu hỏi thảo luận 6 trang 64 Hóa học 11: Nhận xét đặc điểm cấu tạo (thành phần nguyên tố, số lượng nguyên tử của các nguyên tố, liên kết đơn, liên kết bội, nhóm chức) của các hợp chất hữu cơ trong hai nhóm chất ở Ví dụ 3: nhóm 1 (A, B, C) và nhóm 2 (X, Y, Z).

Lời giải:

– Nhóm 1:

Nhận xét đặc điểm cấu tạo thành phần nguyên tố, số lượng nguyên tử của các nguyên tố

+ Thành phần nguyên tố: giống nhau, chỉ chứa C và H.

+ Số lượng nguyên tử của các nguyên tố: hơn kém nhau 1 hay nhiều nhóm CH₂.

+ Liên kết: phân tử chỉ gồm liên kết đơn, không chứa nhóm chức.

– Nhóm 2:

Nhận xét đặc điểm cấu tạo thành phần nguyên tố, số lượng nguyên tử của các nguyên tố

+ Thành phần nguyên tố: giống nhau, chỉ chứa C, H và O.

+ Số lượng nguyên tử của các nguyên tố: hơn kém nhau 1 hay nhiều nhóm CH₂.

+ Liên kết: phân tử chỉ gồm liên kết đơn, chứa nhóm chức – OH.

Luyện tập trang 64 Hóa học 11: Hãy cho biết các chất CH₂ = CH₂, CH₂ = CH – CH₃, CH₂ = CH – CH₂ – CH₃ có thuộc cùng dãy đồng đẳng không. Giải thích.

Lời giải:

Các chất này thuộc cùng một dãy đồng đẳng do có cấu tạo tương tự nhau, thành phần phân tử hơn kém nhau 1 hay nhiều nhóm CH₂.

Câu hỏi thảo luận 7 trang 65 Hóa học 11: Hãy nhóm các chất hữu cơ sau theo loại đồng phân cấu tạo.

Hãy nhóm các chất hữu cơ sau theo loại đồng phân cấu tạo

Lời giải:

– Đồng phân mạch carbon: (A) và (B); (E) và (F); (C) và (D).

– Đồng phân loại nhóm chức: (A); (B); (E); (F) và (C); (D); (G).

– Đồng phân vị trí nhóm chức: (A) và (E); (B) và (F).

Bài tập (trang 65)

Bài 1 trang 65 Hóa học 11: Viết công thức cấu tạo (đầy đủ và thu gọn) của các chất có công thức phân tử như sau: C₄H₁₀, C₂H₆O.

Lời giải:

Công thức phân tử	Công thức cấu tạo đầy đủ	Công thức cấu tạo thu gọn
C₄H₁₀		CH₃ – CH₂ – CH₂ – CH₃
C₄H₁₀		CH₃ – CH(CH₃) – CH₃
C₂H₆O		CH₃ – CH₂ – OH
C₂H₆O		CH₃ – O – CH₃