Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Công thức phân tử hợp chất hữu cơ (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải) Hóa học 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Hóa học.

Mời các bạn đón xem:

Công thức phân tử hợp chất hữu cơ (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải)

A. Lý thuyết Công thức phân tử hợp chất hữu cơ

I. Công thức cấu tạo

1. Khái niệm

- 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.

2. Các loại công thức cấu tạo

a) Công thức cấu tạo khai triển

- Biểu diễn trên mặt phẳng giấy tất cả các liên kết.

- Thí dụ: Công thức cấu tạo khai triển của rượu etylic (C₂H₅OH).

b) Công thức cấu tạo thu gọn

- Các nguyên tử, nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử cacbon được viết thành một nhóm.

Thí dụ: CH₃ – CH₂ – OH, CH₂ = CH – CH = CH₂,…

- Hoặc chỉ biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử cacbon và với nhóm chức.

+ Mỗi đầu một đoạn thẳng hoặc điểm gấp khúc ứng với một nguyên tử cacbon.

+ Không biểu thị số nguyên tử hiđro liên kết với mỗi nguyên tử cacbon.

- Thí dụ:

Hình 1: Một số thí dụ chuyển đổi công thức cấu tạo đầy đủ sang công thức thu gọn

II. Thuyết cấu tạo hóa học

1. Nội dung

- 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. 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.

Thí dụ: Công thức phân tử C₂H₆O có hai công thức cấu tạo ứng với 2 hợp chất sau:

H₃C−O−CH₃: đimetyl ete, chất khí, không tác dụng với Na.

H₃C−CH₂−OH: ancol etylic, chất lỏng, tác dụng với Na giải phóng hiđro.

- Trong phân tử hợp chất hữu cơ, cacbon có hóa trị 4. Nguyên tử cacbon không những có thể liên kết với nguyên tử các nguyên tố khác mà còn liên kết với nhau thành mạch cacbon.

Thí dụ:

- Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng các nguyên tử) và cấu tạo hóa học (thứ tự liên kết các nguyên tử).

Thí dụ:

+ Phụ thuộc thành phần phân tử: CH₄ là chất khí dễ cháy, CCl₄ là chất lỏng không cháy; CH₃Cl là chất khí không có tác dụng gây mê, còn CHCl₃ là chất lỏng có tác dụng gây mê.

+ Phụ thuộc cấu tạo hóa học: CH₃CH₂OH và CH₃OCH₃ khác nhau cả về tính chất hóa học.

2. Ý nghĩa

- Thuyết cấu tạo hóa học giúp giải thích được hiện tượng đồng đẳng, hiện tượng đồng phân.

II. Đồng đẳng đồng phân

1. Đồng đẳng

- Đồng đẳng là hiện tượng các chất hữu cơ có cấu tạo và tính chất hóa học tương tự nhau nhưng thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂.

- Các chất thuộc cùng dãy đồng đẳng hợp thành một dãy đồng đẳng có công thức chung.

Thí dụ: Dãy đồng đẳng của metan: CH₄, CH₃ – CH₃, CH₃ – CH₂ – CH₃,…

⇒ Công thức chung là C_nH_{2n + 2}.

2. Đồng phân

- Đồng phân là các chất hữu cơ có cùng công thức phân tử nhưng cấu tạo khác nhau nên tính chất hóa học khác nhau.

- Có hai loại đồng phân chính:

+ Đồng phân cấu tạo gồm: đồng phân mạch cacbon, đồng phân loại nhóm chức, đồng phân vị trí liên kết bội hoặc nhóm chức,…

+ Đồng phân lập thể: đồng phân khác nhau về vị trí không gian của các nhóm nguyên tử.

Hình 2: Đồng phân lập thể của CHCl = CHCl

II. Liên kết hóa học và cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

- Liên kết thường gặp trong hợp chất hữu cơ là liên kết cộng hóa trị, gồm liên kết σ và liên kết π.

- Sự tổ hợp của liên kết σ và π tạo thành liên kết đôi hoặc ba (liên kết bội).

1. Liên kết đơn (σ)

- Do 1 cặp electron chung tạo thành, được biểu diễn bằng 1 gạch nối giữa 2 nguyên tử.

- Liên kết σ bền.

Hình 3: Mô hình phân tử metan dạng rỗng a) và dạng đặc b).

2. Liên kết đôi (1 σ và 1 π)

- Do 2 cặp electron chung tạo thành, được biểu diễn bằng 2 gạch nối song song giữa 2 nguyên tử.

- Gồm 1σ bền và 1 π kém bền.

Hình 4: Mô hình phân tử etilen dạng rỗng A và dạng đặc B

3. Liên kết ba (1 σ và 2 π)

- Do 3 cặp electron chung tạo thành, được biểu diễn bằng 3 gạch nối song song giữa 2 nguyên tử.

- Gồm 1σ bền và 2 π kém bền.

Hình 5: Mô hình phân tử axetilen dạng rỗng A và dạng đặc B

B. Bài tập Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ

Câu 1: Công thức cấu tạo (CTCT) cho ta biết:

A. Số lượng các nguyên tố trong hợp chất.

B. Hàm lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất.

C. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ.

D. Tất cả đáp án trên.

Đáp án: D

Câu 2: Chất nào sau đây trong phân tử chỉ có liên kết có liên kết đơn?

A. C₂H₄               

B. C₂H₂               

C. C₆H₆                 

D. C₂H₆.

Đáp án: D

Câu 3: Chất nào sau đây trong phân tử có liên kết đôi?

A. C₂H₄              

B. C₂H₂               

C. C₃H₈                 

D. C₂H₅OH.

Đáp án: A

Câu 4: Chất nào sau đây có phân tử có liên kết ba?

A. C₂H₄              

B. C₂H₂               

C. CH₄                 

D. CH₃OH.

Đáp án: B

Câu 5: Đồng phân là

A. những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.     

B. những đơn chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.     

C. những hợp chất giống nhau và có cùng công thức phân tử.         

D. những hợp chất khác nhau nhưng có cùng dạng công thức cấu tạo.

Đáp án: A

Câu 6: Cặp chất nào sau đây là đồng phân của nhau?

A. C₂H₅OH, CH₃OCH₃                         

B. CH₃OCH₃, CH₃CHO.

C. CH₃OH, C₂H₅OH                            

D. CH₃CH₂Cl, CH₃CH₂OH

Đáp án: A

Câu 7: Định nghĩa đồng đẳng nào sau đây là đúng?

A. Những chất đồng đẳng là những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ nhưng có tính chất hóa học tương tự nhau.           

B. Những chất đồng đẳng là những đơn chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ nhưng có tính chất hóa học tương tự nhau.           

C. Những chất đồng đẳng là những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một nhóm CH₂ nhưng có tính chất hóa học tương tự nhau.                              

D. Những chất đồng đẳng là những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH₂ nhưng có tính chất hóa học khác nhau.

Đáp án: A

Câu 8: Cặp chất nào sau đây là đồng đẳng của nhau?

A. CH₃OH, CH₃OCH₃                         

B. CH₃OCH₃, CH₃CHO.

C. CH₃OH, C₂H₅OH                           

D. CH₃CH₂OH, C₃H₆(OH)₂.

Đáp án: C

Câu 9: Theo thuyết cấu tạo, các nguyên tử cacbon có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch cacbon. Các loại mạch đó là

A. Mạch không phân nhánh.                                

B. Mạch phân nhánh.

C. Mạch vòng.                                                     

D. Cả 3 loại mạch trên.

Đáp án: D

Câu 10: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C₄H₁₀ là     

A. 1              

B. 2               

C. 3                  

D. 4.        

Đáp án: B

Câu 11: Số công thức tạo mạch hở có thể có ứng với công thức phân tử C₄H₈ là

A. 1               

B. 2               

C. 3                 

D. 4.

Đáp án: C

Câu 12: Số công thức tạo mạch hở có thể có ứng với công thức phân tử C₅H₁₀ là

A. 5              

B. 5               

C. 3                 

D. 4.

Đáp án: B

Câu 13: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C₃H₇Cl là

A. 1              

B. 2                

C. 3                 

D. 4.

Đáp án: B

Câu 14: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C₄H₉Cl là

A. 5                    

B. 2               

C. 3                 

D. 4.

Đáp án: D

Câu 15: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C₃H₆Cl₂ là

A. 5                           

B. 2               

C. 3                 

D. 4.

Đáp án: D

Câu 16: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C₃H₈O là

A. 1              

B. 2               

C. 3             

D. 4.

Đáp án: C

Câu 17: Số công thức cấu tạo có thể có ứng với các công thức phân tử C₄H₁₀O là

A. 8                         

B. 6            

C. 7                       

D. 5.

Đáp án: C

Câu 18: Trong số các chất: C₃H₈, C₃H₇Cl, C₃H₈O và C₃H₉N. Chất có nhiều đồng phân cấu tạo nhất là

A. C₃H₇Cl             

B. C₃H₈               

C. C₃H₉N                

D. C₃H₈O.

Đáp án: C

Câu 19: Công thức chung của dãy đồng đẳng hiđrocacbon mạch hở chứa một nối đôi và một nối ba trong phân tử là

A. $C_n{H}_{2n-8}.$         

B. $C_n{H}_{2n-4}.$             

C. $C_n{H}_{2n-6}.$             

D. $C_n{H}_{2n-2}$

Đáp án: B

Câu 20: Công thức C₆H₆ thuộc dãy đồng đẳng nào sau đây? 

A. $C_n{H}_{2n+2}$  

B. $C_n{H}_{2n-2}$               

C. $C_n{H}_{2n-6}.$              

D. $C_n{H}_{2n-4}.$

Đáp án: C

Câu 21: Trong các dãy chất sau đây, dãy nào gồm các chất là đồng đẳng của nhau?

A. C₂H₆; CH₄; C₄H₁₀                                    

B. C₂H₅OH,; CH₂=CH-CH₂OH

C. $\begin{array}{l}C{H}_3-\underset{\parallel }{C}-C{H}_3,C{H}_{3}CHO.\\ O\end{array}$                     

D. C₂H₄; C₃H₆; C₄H₆

Đáp án: A

Câu 22: Cho các chất: C₆H₅OH (X); C₆H₅CH₂OH (Y); HOC₆H₄OH (Z); C₆H₅CH₂CH₂OH (T). Các chất đồng đẳng của nhau là:

A. Y, T.                    

B. X, Z, T.                 

C. X, Z.                         

D.  Y, Z.

Đáp án: A

Câu 23: Licopen, công thức phân tử C₄₀H₅₆ là chất màu đỏ trong quả cà chua, chỉ chứa liên kết đôi và liên kết đơn trong phân tử. Hiđro hóa hoàn toàn licopen được hiđrocacbon C₄₀H₈₂. Licopen có:

A. 1 vòng; 12 nối đôi.                                  

B. 1 vòng; 5 nối đôi.  

C. 4 vòng; 5 nối đôi.                                    

D. mạch hở; 13 nối đôi.

Đáp án: D

Câu 24: Tổng số liên kết  và vòng ứng với công thức C₅H₉O₂Cl là:

A. 0                     

B. 1                     

C. 2                     

D. 3

Đáp án: B

Câu 25: Công thức cấu tạo ứng với công thức phân tử C₂H₆O là:

A. CH₃-O-CH₃                                                    

B. CH₂=C=O

C. CH₃-CH₃-O                                                    

D. CH₂=O=CH₂

Đáp án: A

Câu 26: Công thức cấu tạo không phải của C₃H₈O là

A. CH₃-CH₂-CH₂-OH                                  

B. CH₃-O-CH₂-CH₃

C. CH₃-CH(CH₃)-OH                                  

D. CH₃-CH₂-OH-CH₂

Đáp án: D

Câu 27: Chất khác so với các chất còn lại là:

A. CH₃-CH₂-CH₂-OH                                          

B. CH₃-CH(CH₃)-OH     

C. CH₃-CH(OH)-CH₃                                          

D. HO-CH(CH₃)-CH₃

Đáp án: A

Câu 28: Trong công thức C_xH_yO_zN_t tổng số liên kết  và vòng là

A.  $\frac{2x-y+t+2}{2}$                                           

B. 2x – y + t + 2.

C. $\frac{2x-y-t+2}{2}$                                       

D. $\frac{2x-y+z+t+2}{2}$

Đáp án: A

Câu 29: Vitamin A công thức phân tử C₂₀H₃₀O, có chứa một vòng sáu cạnh và không có chứa liên kết ba. Số liên kết đôi trong phân tử vitamin A là

A. 7.                         

B. 6.                          

C. 5.                         

D. 4.

Đáp án: C

Câu 30: Metol C₁₀H₂₀O và menton C₁₀H₁₈O chúng đều có trong tinh dầu bạc hà. Biết phân tử metol không có nối đôi, còn phân tử menton có 1 nối đôi. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Metol và menton đều có cấu tạo vòng.     

B. Metol có cấu tạo vòng, menton có cấu tạo mạch hở.                   

C. Metol và menton đều có cấu tạo mạch hở.

D. Metol có cấu tạo mạch hở, menton có cấu tạo vòng.

Đáp án: A

Câu 31: Công thức cấu tạo (CTCT) cho ta biết:

A. Số lượng các nguyên tố trong hợp chất.

B. Hàm lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất.

C. Cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ.

D. Tất cả đáp án trên.

Đáp án: D

Câu 32: Chất nào sau đây trong phân tử chỉ có liên kết có liên kết đơn?

A. C₂H₄               

B. C₂H₂               

C. C₆H₆                 

D. C₂H₆.

Đáp án: D

Câu 33: Chất nào sau đây trong phân tử có liên kết đôi?

A. C₂H₄              

B. C₂H₂               

C. C₃H₈                 

D. C₂H₅OH.

Đáp án: A

Câu 34: Chất nào sau đây có phân tử có liên kết ba?

A. C₂H₄              

B. C₂H₂               

C. CH₄                 

D. CH₃OH.

Đáp án: B

Câu 35: Đồng phân là

A. những hợp chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.     

B. những đơn chất khác nhau nhưng có cùng công thức phân tử.     

C. những hợp chất giống nhau và có cùng công thức phân tử.        

D. những hợp chất khác nhau nhưng có cùng dạng công thức cấu tạo.

Đáp án: A