Cấu tạo hóa học và đồng phân: thuyết cấu tạo, đồng phân mạch carbon, vị trí, hình học và bài tập có đáp án

Cấu tạo hóa học là gì?

Cấu tạo hóa học là thứ tự liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử. Hai chất có cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về cấu tạo hóa học sẽ có tính chất khác nhau và được gọi là đồng phân của nhau. Đó là lí do hợp chất hữu cơ có số lượng rất lớn.

Thuyết cấu tạo hóa học

1. Trong phân tử hợp chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hóa trị và theo một thứ tự nhất định (C hóa trị $4$, H $1$, O $2$, N $3$).
2. Carbon có thể liên kết với nhau tạo mạch thẳng, mạch nhánh hoặc mạch vòng.
3. Tính chất của chất phụ thuộc vào thành phần phân tử và cấu tạo hóa học.

Công thức cấu tạo biểu diễn ở ba dạng: công thức cấu tạo đầy đủ, công thức cấu tạo thu gọn (ví dụ $\ce{CH3CH2OH}$) và công thức khung phân tử (mỗi đỉnh, đầu mút là C; H gắn với C không viết).

Đồng phân

Xem bài: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Điều kiện có đồng phân hình học

Có liên kết đôi $\ce{C=C}$ và mỗi nguyên tử C ở nối đôi gắn với hai nhóm thế khác nhau. Dạng cis có hai nhóm thế lớn cùng phía mặt phẳng liên kết đôi; dạng trans có hai nhóm thế ở hai phía.

Những lỗi thường gặp

Bài tập thực hành

1. Viết hai đồng phân cấu tạo của $\ce{C4H10}$.
2. Viết hai đồng phân của $\ce{C2H6O}$ và cho biết thuộc loại đồng phân nào.
3. $\ce{C4H8}$ mạch hở có bao nhiêu đồng phân (kể cả cis - trans)?
4. But-2-ene có đồng phân hình học không?
5. Viết công thức thu gọn của propan-2-ol.

Đáp án

1. Butane và 2-methylpropane.
2. Ethanol và dimethyl ether; đồng phân loại nhóm chức.
3. $4$: but-1-ene, cis-but-2-ene, trans-but-2-ene, 2-methylpropene.
4. Có, dạng cis và trans.
5. $\ce{CH3CH(OH)CH3}$.

Tổng kết

Bài học liên quan

Bài trước: Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

Bài tiếp theo: Nhóm chức trong hóa học hữu cơ

Xem tất cả bài học chủ điểm Đại cương hóa học hữu cơ