Mêtan – Một trong những hợp chất hữu cơ đơn thuần nhất
Các hợp chất hữu cơ (hay organic compound), là một lớp lớn của các hợp chất hóa học mà các phân tử của chúng có chứa carbon. Các hợp chất hữu cơ có thể có nguồn gốc từ tự nhiên hoặc do các phản ứng nhân tạo.
Sự phân loại giữa hợp chất hữu cơ và hợp chất vô cơ mang tính tùy ý có nguyên do lịch sử vẻ vang ; tuy nhiên, nói chung thì những hợp chất hữu cơ được định nghĩa như thể những hợp chất có link carbon-hiđrô, và những hợp chất vô cơ là những hợp chất còn lại. Vì thế axít cacbonic được coi là hợp chất vô cơ, trong khi axít formic là hợp chất hữu cơ, mặc dầu nhiều lúc người ta vẫn gọi nó là ” axít cacbonous ” và anhydride của nó, carbon mônôxít, là một chất vô cơ .
Tên gọi “hữu cơ” là một tên gọi lịch sử, có lẽ có từ thế kỷ 19, khi người ta tin rằng các hợp chất hữu cơ chỉ có thể tổng hợp trong cơ thể sinh vật thông qua cái gọi là vis vitalis -“lực sống”. Thuyết cho rằng các hợp chất hữu cơ về cơ bản là khác biệt với các “hợp chất vô cơ”, nghĩa là không được tổng hợp thông qua “lực sống”, đã bị bác bỏ do sự tổng hợp urê (NH2)2C=O, một hợp chất hữu cơ, từ xyanat kali và sulfat nhôm bởi Friedrich Wöhler.
Phần lớn những hợp chất hữu cơ tinh khiết được sản xuất tự tạo ; tuy nhiên, thuật ngữ ” hữu cơ ” cũng được sử dụng để miêu tả những mẫu sản phẩm được sản xuất mà không có những hóa chất tự tạo ( xem sản xuất hữu cơ ) .
Cần phân biệt hợp chất hữu cơ với vật chất hữu cơ (tên tiếng Anh organic matter (cách đọc tiếng Việt o-gơ-nic mát-tơ)).
Phân loại hợp chất HC[sửa|sửa mã nguồn]
Dựa vào thành phần những nguyên tố, hợp chất hữu cơ được phân thành 2 loại
- Hydrocarbon là những hợp chất mà phân tử chỉ gồm 2 nguyên tố C và H
- Dẫn xuất của hydrocarbon là những hợp chất mà phân tử có các nguyên tố khác ngoài C và H.
Dựa theo mạch carbon của phân tử, hợp chất hữu cơ được phân thành : hợp chất có mạch vòng và hợp chất không có mạch vòng .Dựa vào những nhóm chức có trong phân tử, những hợp chất là dẫn xuất của hydrocarbon được phân thành 3 loại :
- Hợp chất hữu cơ đơn chức là hợp chất chỉ có 1 nhóm chức.
- Hợp chất hữu cơ đa chức là hợp chất có nhiều nhóm chức nhưng cùng 1 loại nhóm chức.
- Hợp chất hữu cơ tạp chức là hợp chất có nhiều loại nhóm chức khác nhau
Công thức phân tử hợp chất HC[sửa|sửa mã nguồn]
Công thức phân tử bộc lộ số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tửCông thức phân tử hợp chất hữu cơ hoàn toàn có thể được thiết lập dựa trên tỷ suất Phần Trăm khối lượng của những nguyên tố hoặc theo khối lượng mẫu sản phẩm của phản ứng cháy hoặc trải qua công thức đơn thuần nhất ( là công thức biểu lộ tỷ suất tối giản về số nguyên tử của những nguyên tố ) .
Cấu trúc phân tử hợp chất HC[sửa|sửa mã nguồn]
Thuyết cấu trúc HH[sửa|sửa mã nguồn]
Thuyết cấu tạo hóa học được đưa ra bởi Bút-lê-rốp ( người Nga ) vào năm 1861 .
- Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo trật tự nhất định. Thứ tự liên kết đó gọi là cấu tạo hóa học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó, tức là thay đổi cấu tạo hóa học, sẽ tạo ra hợp chất khác.
- Trong phân tử hợp chất hữu cơ, carbon có hóa trị IV. Nguyên tử carbon không những có thể liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết với nhau tạo thành mạch carbon
- Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử và cấu tạo hóa học
Công thức cấu trúc[sửa|sửa mã nguồn]
Công thức cấu trúc trình diễn thứ tự và phương pháp link của những nguyên tử trong phân tử .Công thức cấu trúc hoàn toàn có thể được viết theo 3 cách : cách viết khai triển ( viết tổng thể những nguyên tử và những link giữa chúng ), cách viết thu gọn ( viết gộp nguyên tử C và những nguyên tử khác link với nó thành từng nhóm ) và cách viết thu gọn nhất ( chỉ viết những link và nhóm chức, đầu mút của những link chính là những nhóm CHx với x bảo vệ hóa trị IV của nguyên tử C ) .
Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau 1 hay nhiều nhóm CH2 nhưng có đặc thù hóa học tựa như nhau được gọi là đồng đẳng .Dãy đồng đẳng là dãy gồm những chất đồng đẳng .
Sở dĩ các chất trong cùng dãy đồng đẳng có tính chất hóa học tương tự nhau là do chúng có cấu tạo hóa học tương tự nhau.
Những hợp chất có cùng công thức phân tử được gọi là đồng phân .
Đồng phân cấu trúc[sửa|sửa mã nguồn]
Đồng phân cấu trúc là những hợp chất có cùng công thức phân tử nhưng cấu tạo hóa học khác nhau .Phân loại
- Đồng phân nhóm chức là những đồng phân khác nhau về bản chất nhóm chức
- Đồng phân mạch carbon là những đồng phân khác nhau về sự phân nhánh của mạch carbon
- Đồng phân vị trí nhóm chức là những đồng phân khác nhau về vị trí của các nhóm chức
- Đồng phân vị trí liên kết bội là những đồng phân khác nhau về vị trí của các liên kết đôi hoặc liên kết ba
Đồng phân lập thể[sửa|sửa mã nguồn]
Đồng phân lập thể là những đồng phân có cùng công thức cấu trúc nhưng khác nhau về cấu trúc khoảng trống của phân tử
Liên kết hóa học[sửa|sửa mã nguồn]
Trong phân tử hợp chất hữu cơ, những nguyên tử link với nhau theo link cộng hóa trịLiên kết đơn là link do 1 cặp eletron dùng chung tạo nên. Liên kết đơn luôn là link σLiên kết đôi là link do 2 cặp electron dùng chung tạo nên. Liên kết đôi gồm 1 link σ và 1 link π
Liên kết ba là liên kết do 3 cặp electron dùng chung tạo nên. Liên kết ba gồm 1 liên kết σ và 2 liên kết π
Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]
