Cách viết Công thức cấu tạo của các hợp chất hữu cơ hay, chi tiết

Lý thuyết và Phương pháp giải

Lý thuyết cần nhớ

- Các hợp chất hữu cơ có cùng công thức phân tử nhưng có cấu tạo hóa học khác nhau, dẫn tới tính chất hóa học khác nhau được gọi là các chất đồng phân của nhau.

- Ankan là những hidrocacbon no mạch hở có công thức chung C_nH_2n+2 (n ≥ 1).

- Xicloankan là hidrocacbon không no, mạch hở chứa 1 nối đôi C=C trong phân tử, có công thức chung là C_nH_2n (n ≥ 2).

- Ankadien: là hidrocacbon mạch hở, chứa 2 nối đôi trong phân tử, có công thức chung là C_nH_2n-2 (n ≥ 3).

- Ankin là hidrocacbon mạch hở, chứa một nối ba C ≡ C trong phân tử, có công thức chung C_nH_2n-2 (n ≥ 3).

- Hidrocacbon thơm (aren) là loại hidrocacbon trong công thức phân tử có một hay nhiều nhân bezen, đại diện cho dãy đồng đẳng aren là phân tử benzen có công thức tổng quát C_nH_2n-6 (n ≥ 6).

Phương pháp chung:

Bước 1: Tính độ bất bão hòa (số liên kết và vòng).

Bước 2: Viết cấu trúc mạch cacbon (không phân nhánh, có nhánh, vòng) và đưa liên kết bội (đôi, ba) vào mạch cacbon nếu có.

Bước 3: Đưa nhóm chức vào mạch cacbon (thông thường các nhóm chức chứa cacbon thường được đưa luôn vào mạch ở bước 3). Lưu ý đến trường hợp kém bền hoặc không tồn tại của nhóm chức (ví dụ nhóm –OH không bền và sẽ bị chuyển vị khi gắn với cacbon có liên kết bội).

Bước 4: Điền số H vào để đảm bảo đủ hóa trị của các nguyên tố, sau đó xét đồng phân hình học nếu có. Chú ý với các bài tập trắc nghiệm có thể không cần điền số nguyên tử H.

♦ Xác định độ bất bão hõa của hợp chất hữu cơ C_xH_yO_zN_tX_v theo công thức:

Chú ý:

- Công thức tính ở trên chỉ áp dụng cho hợp chất cộng hóa trị.

- Các nguyên tố hóa trị II như oxi, lưu huỳnh không ảnh hưởng tới độ bất bão hòa.

Bài tập vận dụng

Bài 1: Có bao nhiêu đồng phân ứng với công thức phân tử C4H₁₀

Hướng dẫn:

⇒ Ankan ⇒ Chỉ có liên kết đơn

Vậy C4H₁₀ có 2 đồng phân.

CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

CH₃-CH(CH₃)-CH₃

Bài 2: Hợp chất C₅H₁₀ có bao nhiêu đồng phân cấu tạo của anken?

Hướng dẫn:

Vì C₅H₁₀ là anken nên C5H₁₀ là mạch hở, có 1 liên kết pi.

Có 5 đồng phân anken của C5H₁₀

CH₃-CH₂-CH₂-CH=CH₂

CH₃-CH₂-CH=CH-CH₃

CH₃-CH₂-C(CH₃)=CH₂

CH₃-CH=C(CH₃)-CH₃

CH₃-CH(CH₃)-CH=CH₂

Bài 3: Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C₆H₁₄?

Hướng dẫn:

⇒ Ankan ⇒ Chỉ có liên kết đơn

Vậy C₆H₁₄ chỉ có 5 đồng phân cấu tạo.

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₂-CH₃

CH₃-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

CH₃-CH(CH₃)-CH(CH₃)-CH₃

CH₃-C(CH₃)2-CH₂-CH₃