ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ - PHẦN 1 (HÓA HỌC NÂNG CAO) скачать в хорошем качестве

ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ - PHẦN 1 (HÓA HỌC NÂNG CAO)

ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ - PHẦN 1 Hóa học hữu cơ được định nghĩa là hóa học của các hợp chất của cacbon. Nguyên tố cacbon tạo nên rất nhiều các hợp chất bao gồm các chất vô cơ và các chất hữu cơ. Các chất vô cơ gồm một số loại: oxit cacbon, acid cacbonic, và các muối xianua, thioxyanat, cacbua kim loại, cacbonyl kim loại. Phần còn lại chiếm đại đa số các hợp chất của cacbon là các chất hữu cơ. Các chất hữu cơ có nguồn gốc từ thiên nhiên và được điều chế nhân tạo. Cao su thiên nhiên, chất diệp lục, talin, nicotin,... là các chất hữu cơ tự nhiên; Cao su buna, thủy tinh hữu cơ, PVC, PE,... cũng như một số hợp chất quân sự là những chất hữu cơ nhân tạo 1. Đặc điểm của chất hữu cơ (Characteristics of organic matter) Hóa học hữu cơ là hóa học của các hợp chất của cacbon. Liên kết trong hóa hữu cơ là liên kết cộng hóa trị bao gồm các loại liên kết C-C và liên kết C- nguyên tố khác. Nguyên tử cacbon có hóa trị 4, mỗi nguyên tử cacbon tạo thành 4 liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác và với chính nguyên tử cacbon. Các liên kết giữa các nguyên tử cacbon với nhau tạo thành mạch cacbon là bộ khung của chất hữu cơ. Có hai loại mạch cacbon là mạch hở và mạch vòng. Giữa các nguyên tử cacbon có ba loại liên kết: liên kết đơn C-C, liên kết đôi C=C, liên kết ba C=C. Thành phần hóa học của hợp chất hữu cơ gồm: Nguyên tố bắt buộc có là C, H Nguyên tố thường có: O, N, S, P, halogen... Các nguyên tố có thể có: As, Si, Hg, Mg, Al,... Một số hợp chất hữu cơ tiêu biểu: metan, rượu etylic, tinh bột, , amino axit; một số chất độc quân sự CS, .. 2. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ (Molecular structure of organic compounds) a) Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử cacbon Nguyên tử cacbon ở trạng thái cơ bản có cấu hình electron . Như vậy, ở trạng thái cơ bản, nguyên tử cacbon có 2 electron độc thân ở obitan 2px và 2py, còn 1 orbitan trống 2pz. Nguyên tử cacbon cơ bản sử dụng 2 electron độc thân để tạo thành các liên kết cộng hóa trị trong các hợp chất như Nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hóa Trong các hợp chất hữu cơ, nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hóa. Orbitan 2s có thể tổ hợp với một số obitan 2p để tạo thành các obitan lai hóa có khả năng xen phủ cao hơn và tạo liên kết bền hơn. Lai hóa sp3: Ở trạng thái lai hóa sp3, một orbitan s tổ hợp với 3 orbitan p để tạo thành 4 obitan lai hóa sp3 hướng từ tâm tới 4 đỉnh của một tứ diện đều. Nếu quy ước khả năng xen phủ của hóa s là 1, của orbitan p là thì khả năng xen phủ của obitan sp3 là 2. Lai hóa sp2: một orbitan s tổ hợp với 2 orbitan p để tạo thành 3 lai hóa sp2 cùng nằm trên một mặt phẳng hợp với nhau những góc 1200C. Khả năng xen phủ của obitan sp2 là 1,99. Lai hóa sp: một orbitan s tổ hợp với 1 obitan p để tạo thành 2 obitan lai hóa sp đối xứng nhau trên cùng một đường thẳng. Khả năng xen phủ của obitan sp là 1,93. b) Sự tạo thành liên kết, liên kết σ và liên kết π Các orbitan nguyên tử tương tác có hiệu quả với nhau để tạo thành liên kết phải thỏa mãn 3 điều kiện: Năng lượng của chúng phải xấp xỉ nhau; Sự xen phủ phải đủ lớn; Phải có cùng kiểu đối xứng xung quanh trục liên kết nối 2 hạt nhân nguyên tử. Tùy theo kiểu đối xứng của obitan liên kết, sự xen phủ của chúng có thể là phủ dọc trục liên kết hoặc phủ biên (xen phủ hai bên trục liên kết). Sự xen phủ dọc trục liên kết tạo liên kết σ (ví dụ σs-s, σp-p, σs-p hoặc các liên kết σ được tạo thành bởi các obitan lai hóa). Sự xen phủ hai bên trục liên kết tạo liên kết π ( ví dụ các liên kết π trong phân tử anken hay ankin...).