I. Thuyết cấu tạo hoá học

Năm 1861, Butlerov (Bút – lê – rốp) đưa ra khái niệm cấu tạo hoá học và thuyết cấu tạo hoá học bao gồm những luận điểm chính sau:

1. Trong phân tử chất hữu cơ, các nguyên tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và theo một thứ tự nhất định. Thứ tự liên kết đó được gọi là cấu tạo hoá học. Sự thay đổi thứ tự liên kết đó sẽ tạo ra chất khác.

2. Trong phân tử chất hữu cơ, carbon có hoá trị IV. Các nguyên tử carbon không những liên kết với nguyên tử của các nguyên tố khác mà còn có thể liên kết trực tiếp với nhau tạo thành mạch carbon (mạch hở không phân nhánh, mạch hở phân nhánh hoặc mạch vòng).

3. Tính chất của các chất phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất và só lượng các nguyên tử) và cấu tạo hoá học. Các nguyên tử trong phân tử có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau.

Thuyết cấu tạo hoá học giúp giải thích được hiện tượng đồng phân, hiện tượng đồng đẳng trong hoá học hữu cơ.

II. Công thức cấu tạo

1. Khái niệm

2. Cách biểu diễn cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ

Công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ có thể được biểu diễn dưới các dạng sau:

Công thức cấu tạo đầy đủ biểu diễn đầy đủ tất cả các liên kết trên một mặt phẳng.

Công thức cấu tạo thu gọn: Các nguyên tử, nhóm nguyên tử cùng liên kết với một nguyên tử C được viết thành một nhóm.

Công thức khung phân tử: Dùng nét gạch để biểu diễn liên kết giữa các nguyên tử C với nhau và giữa C với nguyên tử khác mà không phải là hydrogen. Trong công thức khung phân tử chỉ ghi kí hiệu các nguyên tử khác C và H (trừ H nằm trong nhóm chức).

III. Đồng phân

- Do chỉ cùng công thức phân tử nhưng khác nhau về công thức hoá học nên những chất này vẫn có tính chất hoá học khác nhau.

- Có nhiều loại đồng phân ứng với một công thức phân tử:

+ Đồng phân cấu tạo (gồm đồng phân mạch carbon, đồng phân loại nhóm chức, đồng phân vị trí nhóm chức).

+ Đồng phân lập thể (đồng phân hình học, đồng phân quang học).

- Nguyên nhân gây nên hiện tượng đồng phân trong hoá học hữu cơ là do sự thay đổi trật tự liên kết, cách thức liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử hoặc vị trí không gian của các nguyên tử, nhóm nguyên tử.

IV. Đổng đẳng

VD: Dãy đồng đẳng alkane C_nH_2n+2 gồm CH₄, C₂H₆, C₃H₈, C₄H₁₀,…