Giáo án Hóa học lớp 11 - Chương 1: Hoá học cơ bản

CHƯƠNG MỘTHOÁ HỌC CƠ BẢNHoá học là nền tảng để hiểu biết về sự sống, bởi vì các sinh vật đang sống được tạo ra từ vật chấtSolid liquid gasI. MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨAVật chất (matter)- phân loại vật thể:- Từ vật chất chỉ thuộc tính của một vật thể- Vật chất có khối lượng, chiếm một khoảng không gian, có thể thấy, sờ mó được (trừ khí)Vật chất:Bất kỳ vật gì có khối lượng và chiếm khỏang không gianI. MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA- Vật chất có thể ở trạng thái đặc, lỏng hay khí- Vật chất có đặc tính vật lý, hoá học riêngVẬT CHẤT Vật chất Hỗn hợp vật chất Vật chất tinh khiếtHỗn hợp Hỗn hợp Nguyên tố Hợp chấtthuần khiết không thuần khiếtI. MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA- Vật chất có thể hiện diện dưới dạng tinh khiết hay hỗn hợp + Vật chất tinh khiết có đặc tính lý, hoá không thay đổi + Hỗn hợp gồm các vật chất vẫn giữ các đặc tính lý, hoá - Hỗn hợp: + Hỗn hợp thuần khiết gồm các vật chất hoàn toàn hoà lẫn nhau nhưng có thể tách ra bằng các phương pháp vật lý + Hỗn hợp không thuần khiết gồm các vật chất không hoà lẫn nhauTất cả vật chất được tạo ra từ các nguyên tố !1. Nguyên tố-Nguyên tử-Phân tử1. Nguyên tố (element): Là vật chất không thể phân chia bằng các phương pháp vật lý hay hoá học thông thường. 	- Hiện nay có khoảng 110 nguyên tố 	- Sự phân phối các nguyên tố không đồng đều: Hơn 99 % nguyên tố trái đất, biển và không khí do 10 nguyên tố làm ra; hơn 70% nguyên tố trong con người do ba nguyên tố C, H và O tạo ra 1. Nguyên tố-Nguyên tử-Phân tử2. Nguyên tử là đơn vị vật chất nhỏ nhất của nguyên tố có đầy đủ các đặc tính của nguyên tố đó. - Nguyên tử gồm có nhiều hạt proton mang điện tích dương, và các hạt neutron không mang điện tích nằm trong nhân và các điện tử (electron) di chuyển nhanh chung quanh nhân - Ngày nay người ta phát hiện nhiều hạt cơ bản trong nguyên tử: nhóm Lepton, nhóm Baryon và nhóm Quark và Meson3. Chất đồng vị chỉ các nguyên tử của một nguyên tố có số neutron khác nhauHợp chất và hổn hợpIII. CÁC ĐƠN VỊ ĐO LƯỜNG Đơn vị đo lường thường gặpChiều dài: Đơn vị chiều dài mét là đoạn di chuyển của ánh sáng trong chân không trong 1/299 792 458 giây. 1m= 103 mm=106 micron ()=109 nano mét (nm) =1010 Ansgtrom Từ khối lượng chỉ số vật chất chứa trong một vật thể nào đóTừ trọng lượng chỉ độ hấp dẫn của trái đất đối với một vật thể nào đó. Đơn vị trọng lượng thường dùng là kg, bằng trọng lượng một mẫu được giữ ở Pháp Mole: là lượng vật chất chứa số nguyên tử, phân tử hay hạt bằng với số nguyên tử carbon chứa trong 12 g carbon-12Bản chất của các cầu nối hoá họcCác nguyên tố kết hợp bởi các cầu nối hóa học đểhình thành các phân tử Cầu nối cộng hoá trị - Thành lập khi hai nguyên tử hùn nhau một hay nhiều điện tử 	- Các nguyên tử liên kết với nhau bởi cầu nối cộng hóa trị luôn luôn thuộc cùng một phân tử	- Luôn luôn là cầu nối rất bềnThí dụ: Phân tử HydroCác năng lượng cầu nối của các cầu nối cộng hóa trị là gì?	Liên kết 	Năng lượng kJ/mol	H-H 	 	436	C-H	 	414	C-C	 	343	C-O	 	351 1 calo = 4.1868 JouleCác cầu nối yếu ngược với các cầu nối đồng hóa trịCác cầu nối đồng hóa trị hình thành các phân tử sinh họcCác liên kết yếu giúp tạo hình dáng các phân tử sinh học Các kiểu cầu nối yếuCầu nối IonCầu nối Hy-droLực Van der Waals Tương tác kỵ nước (Hydrophobic) Cầu nối ion: Là cầu nối được thành lập từ sự hấp dẫn tĩnh điện giữa các ion mang điện tích âm và dươngThí dụ: NaCl2. Cầu nối hydrô thành lập giữa nguyên tử hydrô(có điện tích dương) có cầu nối cộng hoá trị và nguyên tử khác có điện tích âm cũng có cầu nối cộng hoá tri 3. Tương tác Van der Waal: Được thiết lập do lực hút giữa 2 nguyên tử nằm liền kề nhau. Lực hút này mạnh hay yếu tuỳ thuộc vào khoảng cách giữa các nguyên tửCommon proton acceptors and donors in H bond formationTable 1-4, p.15Tương tác kỵ nướcDo khuynh hướng lớn của nước là ngăn chặn các nhóm hoặc các phân tử không phân cựcSự tách biệt giữa nước và các chất không phân cực làm cho các phân tử không phân cực có xu hướng kết cụm lại với nhau Thí dụ: Cho dầu vào trong nướcvan der Waals: 0.4-4.0 kJ/moleHydrogen bonds: 12-30 kJ/moleIonic bonds: 20 kJ/moleHydrophobic interactions: <40 kJ/moleNhững lực này là lực yếu, nhưng nhiều lực yếu cộng gọp lại tạo nên sự liên kết bền vững cũng như tạo nên cấu hình của phân tử sinh họcHai điểm quan trọng về Các lực hóa học yếu Weak Chemical ForcesSự nhận biết phân tử sinh học được trung gian bởi các lực hóa học yếu (Weak Chemical Forces)Các lực hóa học yếu giới hạn các sinh vật tới một phạm vi hẹp của các điều kiện môi trường