Mở đầu về Hóa học Hữu cơ

1. Hợp chất hữu cơ là gì?

Hợp chất hữu cơ là các hợp chất của nguyên tố Cacbon (trừ các chất vô cơ quen thuộc như CO, CO₂, H₂CO₃, muối cacbonat, xyanua, cacbua…). Ngành Hóa học Hữu cơ là chuyên ngành nghiên cứu về cấu tạo, tính chất và ứng dụng của các hợp chất này.

Phân loại hợp chất hữu cơ

Được chia làm hai nhóm chính:

• Hiđrocacbon: Phân tử chỉ chứa 2 nguyên tố là Cacbon (C) và Hiđro (H). (Ví dụ: CH₄, C₂H₄, C₆H₆).
• Dẫn xuất của hiđrocacbon: Ngoài C và H, phân tử còn có các nguyên tố khác như O, N, S, Halogen… (Ví dụ: Rượu etylic C₂H₅OH, Axit axetic CH₃COOH, Đường, Glucozơ).

2. Đặc điểm chung của hợp chất hữu cơ

• Thành phần nguyên tố: Nhất thiết phải có Cacbon. Thường gặp Hiđro, Oxi, Nitơ, Halogen.
• Đặc điểm liên kết: Liên kết chủ yếu trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị.
• Tính chất vật lý: Đa số có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp. Dễ bay hơi, thường không tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ.
• Tính chất hóa học: Hầu hết hợp chất hữu cơ đều dễ cháy (khi cháy sinh ra CO₂ và H₂O). Các phản ứng hữu cơ thường xảy ra chậm, không hoàn toàn và sinh ra nhiều sản phẩm phụ (cần có nhiệt độ và xúc tác).

3. Phương pháp phân tích nguyên tố

Để xác định công thức của một hợp chất hữu cơ mới, bước đầu tiên phải phân tích xem nó chứa nguyên tố nào (định tính) và chiếm tỉ lệ khối lượng bao nhiêu (định lượng).

3.1. Phân tích định tính

Chuyển hợp chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản, sau đó dùng thuốc thử để nhận biết. Phổ biến nhất là nung hợp chất hữu cơ với CuO. Nếu sản phẩm làm đục nước vôi trong ⟶ có Cacbon. Nếu sản phẩm làm CuSO₄ khan (màu trắng) hóa xanh ⟶ có Hiđro (sinh ra nước).

3.2. Phân tích định lượng

Đốt cháy một lượng chính xác hợp chất hữu cơ, sau đó đo khối lượng hoặc thể tích của các sản phẩm sinh ra (CO₂, H₂O, N₂). Từ đó dùng toán học để tính ra phần trăm khối lượng của từng nguyên tố C, H, N, O trong chất ban đầu.