Tài liệu này tổng hợp toàn bộ công thức và kiến thức trọng tâm Hóa học 12 từ ba bộ sách phổ biến nhất hiện nay: Cánh Diều, Chân Trời Sáng Tạo và Kết Nối Tri Thức. Dù bạn học theo chương trình nào, nội dung đều được trình bày mạch lạc, dễ nhớ – giúp bạn ôn thi THPT hiệu quả và tiết kiệm thời gian.
CHƯƠNG 1: ESTER – LIPID. XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA
1. ESTER – LIPID
Định nghĩa Ester:
- Hợp chất hữu cơ có nhóm chức -COO- được tạo thành từ phản ứng giữa acid carboxylic và alcohol
- Công thức tổng quát: R-COO-R’
Tính chất vật lý:
- Có mùi thơm đặc trưng (ester thấp phân tử)
- Không tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ
- Nhiệt độ sôi thấp hơn acid và alcohol tương ứng
Tính chất hóa học quan trọng:
- Phản ứng thủy phân trong môi trường acid: R-COO-R’ + H₂O → R-COOH + R’-OH
- Phản ứng xà phòng hóa (thủy phân trong môi trường kiềm): R-COO-R’ + NaOH → R-COONa + R’-OH
Ví dụ: Ethyl acetate (CH₃COOC₂H₅) có mùi chuối chín
Lipid:
- Định nghĩa: Nhóm hợp chất sinh học không tan trong nước, tan trong dung môi hữu cơ
- Chức năng: Dự trữ năng lượng, cấu tạo màng tế bào, điều hòa sinh học
- Phân loại chính: Chất béo (triglyceride), phospholipid, steroid
2. XÀ PHÒNG VÀ CHẤT GIẶT RỬA
Xà phòng:
- Định nghĩa: Muối natrium hoặc kalium của acid béo
- Công thức: R-COONa (R là gốc hydrocarbon mạch dài)
- Cơ chế tẩy rửa: Phân tử có cả phần ưa nước (-COO⁻Na⁺) và phần kỵ nước (R-)
Chất giặt rửa tổng hợp:
- Ưu điểm so với xà phòng: Không kết tủa với ion Ca²⁺, Mg²⁺ trong nước cứng
- Ví dụ: Sodium dodecyl sulfate (SDS)
CHƯƠNG 2: CARBOHYDRATE
1. GLUCOSE VÀ FRUCTOSE
Glucose (C₆H₁₂O₆):
- Định nghĩa: Monosaccharide (đường đơn), là anđehit polyhidroxy
- Cấu trạng: Có 4 nguyên tử carbon bất đối xứng
- Tính chất hóa học:
- Phản ứng tráng bạc: C₆H₁₂O₆ + Ag₂O → C₆H₁₂O₇ + 2Ag
- Phản ứng lên men: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂
Fructose (C₆H₁₂O₆):
- Định nghĩa: Monosaccharide, là ketose (có nhóm C=O)
- Tính chất: Ngọt hơn glucose, có phản ứng tráng bạc (do chuyển hóa thành glucose)
2. SACCHAROSE VÀ MALTOSE
Saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁):
- Định nghĩa: Disaccharide được tạo từ glucose và fructose
- Tính chất: Không có phản ứng tráng bạc (không có nhóm -CHO tự do)
- Thủy phân: C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (glucose) + C₆H₁₂O₆ (fructose)
Maltose (C₁₂H₂₂O₁₁):
- Định nghĩa: Disaccharide được tạo từ 2 phân tử glucose
- Tính chất: Có phản ứng tráng bạc (có nhóm -CHO tự do)
3. TINH BỘT VÀ CELLULOSE
Tinh bột (C₆H₁₀O₅)ₙ:
- Định nghĩa: Polysaccharide, polymer của glucose
- Cấu trúc: Gồm amylose (mạch thẳng) và amylopectin (mạch phân nhánh)
- Phản ứng đặc trưng: Với I₂ cho màu xanh tím
- Thủy phân: (C₆H₁₀O₅)ₙ + nH₂O → nC₆H₁₂O₆
Cellulose (C₆H₁₀O₅)ₙ:
- Định nghĩa: Polysaccharide cấu tạo thành thành tế bào thực vật
- Tính chất: Không tan trong nước, có cấu trúc sợi bền vững
CHƯƠNG 3: HỢP CHẤT CHỨA NITROGEN
1. AMINE
Định nghĩa:
- Hợp chất hữu cơ có chứa nguyên tử nitrogen liên kết với carbon
- Được coi là dẫn xuất của NH₃
Phân loại:
- Amine bậc 1: R-NH₂ (ví dụ: CH₃NH₂ – methylamine)
- Amine bậc 2: R-NH-R’ (ví dụ: (CH₃)₂NH – dimethylamine)
- Amine bậc 3: R-N(R’)(R”) (ví dụ: (CH₃)₃N – trimethylamine)
Tính chất hóa học:
- Tính base yếu: R-NH₂ + H₂O ⇌ R-NH₃⁺ + OH⁻
- Phản ứng với acid: R-NH₂ + HCl → R-NH₃⁺Cl⁻
2. AMINO ACID VÀ PEPTIDE
Amino acid:
- Định nghĩa: Hợp chất hữu cơ có chứa đồng thời nhóm amino (-NH₂) và nhóm carboxyl (-COOH)
- Công thức tổng quát: R-CH(NH₂)-COOH
- Tính chất lưỡng tính: Vừa có tính acid vừa có tính base
Ví dụ: Glycine: NH₂-CH₂-COOH
Peptide:
- Định nghĩa: Hợp chất được tạo thành từ 2 hay nhiều amino acid liên kết với nhau bằng liên kết peptide
- Liên kết peptide: -CO-NH-
- Phân loại: Dipeptide (2 aa), tripeptide (3 aa), polypeptide (nhiều aa)
3. PROTEIN VÀ ENZYME
Protein:
- Định nghĩa: Polypeptide có khối lượng phân tử lớn (>10000)
- Cấu trúc: Bậc 1 (trình tự aa), bậc 2 (xoắn α, nếp β), bậc 3 (không gian 3D), bậc 4 (nhiều chuỗi)
- Chức năng: Cấu trúc, vận chuyển, bảo vệ, điều hòa, xúc tác
Enzyme:
- Định nghĩa: Protein có khả năng xúc tác cho các phản ứng sinh hóa
- Đặc điểm: Tính đặc hiệu cao, hoạt động ở điều kiện sinh lý
CHƯƠNG 4: POLYMER
1. ĐẠI CƯƠNG VỀ POLYMER
Định nghĩa:
- Hợp chất có khối lượng phân tử lớn được tạo thành từ nhiều đơn vị monomer
Phân loại:
- Theo nguồn gốc: Tự nhiên (tinh bột, protein), tổng hợp (PE, PVC)
- Theo cấu trúc: Mạch thẳng, mạch nhánh, mạng không gian
- Theo tính chất nhiệt: Thermoplastic (dẻo nhiệt), thermoset (rắn nhiệt)
Phương pháp tổng hợp:
- Trùng hợp: nCH₂=CH₂ → [-CH₂-CH₂-]ₙ (polyethylene)
- Trùng ngưng: nH₂N-R-NH₂ + nHOOC-R’-COOH → [-NH-R-NH-CO-R’-CO-]ₙ + 2nH₂O
2. VẬT LIỆU POLYMER
Chất dẻo (Plastic):
- Ví dụ: PE (túi nilon), PP (ống nước), PVC (ống cống), PS (hộp xốp)
Vật liệu composite:
- Định nghĩa: Vật liệu được tạo từ 2 hay nhiều thành phần khác nhau
- Ví dụ: Fiberglass (sợi thủy tinh + nhựa)
CHƯƠNG 5: PIN ĐIỆN VÀ ĐIỆN PHÂN
1. THẾ ĐIỆN CỰC VÀ NGUỒN ĐIỆN HÓA HỌC
Thế điện cực chuẩn (E°):
- Định nghĩa: Thế của điện cực so với điện cực hydrogen chuẩn (qui ước = 0V)
- Ví dụ: E°(Zn²⁺/Zn) = -0.76V, E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34V
Nguồn điện hóa học:
- Pin: Chuyển hóa năng lượng hóa học thành điện năng
- Cấu tạo: Anod (cực âm, xảy ra oxi hóa) và catod (cực dương, xảy ra khử)
- Ví dụ: Pin Daniell: Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu, E° = 1.10V
2. ĐIỆN PHÂN
Định nghĩa:
- Quá trình oxi hóa-khử xảy ra khi cho dòng điện một chiều đi qua dung dịch điện ly
Nguyên tắc:
- Anod: Xảy ra oxi hóa (nhường electron)
- Catod: Xảy ra khử (nhận electron)
Ví dụ: Điện phân NaCl nóng chảy: 2NaCl → 2Na + Cl₂
Định luật Faraday:
- m = (A × I × t)/(n × F)
- Trong đó: m (khối lượng), A (nguyên tử khối), I (cường độ dòng điện), t (thời gian), n (số electron trao đổi), F (hằng số Faraday = 96500 C/mol)
CHƯƠNG 6: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI
1. CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT KIM LOẠI
Cấu tạo:
- Liên kết kim loại: Lực hút giữa cation kim loại và “biển electron”
- Cấu trúc tinh thể: Lập phương tâm khối, lập phương tâm mặt, lục phương
Tính chất vật lý:
- Dẫn điện, dẫn nhiệt tốt (do electron tự do)
- Có ánh kim (phản xạ ánh sáng)
- Dẻo, dễ kéo sợi, dát mỏng
Tính chất hóa học:
- Có tính khử: M → M^n+ + ne⁻
- Phản ứng với acid: Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂
- Phản ứng với nước: 2Na + 2H₂O → 2NaOH + H₂
2. PHƯƠNG PHÁP TÁCH KIM LOẠI
Nguyên tắc: Khử ion kim loại thành kim loại bằng các chất khử
Phương pháp:
- Nhiệt luyện: Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
- Điện phân: Al₂O₃ → 2Al + 3/2 O₂
- Thủy luyện: CuO + H₂ → Cu + H₂O
3. HỢP KIM VÀ SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI
Hợp kim:
- Định nghĩa: Hỗn hợp có tính chất kim loại, được tạo từ kim loại với kim loại hoặc phi kim
- Ví dụ: Thép (Fe + C), đồng thau (Cu + Zn), inox (Fe + Cr + Ni)
Sự ăn mòn kim loại:
- Định nghĩa: Quá trình oxi hóa kim loại trong môi trường tự nhiên
- Ví dụ: Sự gỉ sắt: 4Fe + 3O₂ + 6H₂O → 4Fe(OH)₃
CHƯƠNG 7: NGUYÊN TỐ NHÓM IA VÀ IIA
1. NGUYÊN TỐ NHÓM IA (KIM LOẠI KIỀM)
Cấu hình electron: ns¹ Các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
Tính chất:
- Có 1 electron lớp ngoài cùng → dễ mất 1e⁻
- Tính khử mạnh, tăng từ Li đến Cs
- Phản ứng mạnh với nước: 2M + 2H₂O → 2MOH + H₂
Ví dụ ứng dụng: NaCl (muối ăn), NaOH (xút ăn da), KNO₃ (thuốc súng)
2. NGUYÊN TỐ NHÓM IIA (KIM LOẠI KIỀM THỔ)
Cấu hình electron: ns² Các nguyên tố: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
Tính chất:
- Có 2 electron lớp ngoài cùng → dễ mất 2e⁻
- Tính khử mạnh (yếu hơn nhóm IA)
- Phản ứng với nước (trừ Be, Mg): M + 2H₂O → M(OH)₂ + H₂
Nước cứng:
- Định nghĩa: Nước chứa nhiều ion Ca²⁺, Mg²⁺
- Làm mềm: Dùng Na₂CO₃, Ca(OH)₂ hoặc resin trao đổi ion
CHƯƠNG 8: KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP VÀ PHỨC CHẤT
1. KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT
Định nghĩa: Nguyên tố có electron cuối cùng điền vào phân lớp d Dãy thứ nhất: Sc → Zn (Z = 21 → 30)
Tính chất chung:
- Có nhiều số oxi hóa khác nhau
- Tạo hợp chất có màu
- Có tính chất xúc tác
- Cứng, nóng chảy cao
2. PHỨC CHẤT
Định nghĩa:
- Hợp chất tạo thành từ ion trung tâm (thường là cation kim loại) và các phối tử (ligand)
Cấu tạo:
- Ion trung tâm: Ion kim loại chuyển tiếp
- Phối tử: Ion hoặc phân tử có cặp electron chưa liên kết
- Ví dụ: [Cu(NH₃)₄]²⁺, [Fe(CN)₆]³⁻
Tính chất:
- Có màu đặc trưng
- Bền trong dung dịch
- Có khả năng trao đổi phối tử