KHOA hóa bộ môn hóa đại CƯƠNG – vô cơ

KHOA HÓA BỘ MÔN HÓA ĐẠI CƯƠNG – VÔ CƠ HÓA ĐẠI CƯƠNG (Dành cho SV Khoa Lý) Nguyễn Thị Thu Trang Tháng 22017 Nội dung môn học (2 Tín chỉ) • Chương 1 Các khái niệm và định luật cơ bản • Chương 2 Cấu tạo nguyên tử – Định luật tuần hoàn • Chương 3 Cấu tạo phân tử – Liên kết hóa học • Chương 4 Nhiệt hóa học và Nhiệt động hóa học • Chương 5 Động hóa học và Cân bằng hóa học • Chương 6 Dung dịch Mục tiêu môn học Nắm vững kiến thức cơ bản về các khái niệm, định luật trong hóa học, là cơ sở để áp dụng vào.

HÓA ĐẠI CƯƠNG (Dành cho SV Khoa Lý) Nguyễn Thị Thu Trang Tháng 2/2017 Nội dung mơn học (2 Tín chỉ) • Chương 1: Các khái niệm định luật • Chương 2: Cấu tạo nguyên tử – Định luật tuần hồn • Chương 3: Cấu tạo phân tử – Liên kết hóa học • Chương 4: Nhiệt hóa học Nhiệt động hóa học • Chương 5: Động hóa học Cân hóa học • Chương 6: Dung dịch Mục tiêu môn học - Nắm vững kiến thức khái niệm, định luật hóa học, sở để áp dụng vào chuyên ngành sâu - Hiểu rõ vấn đề lượng phản ứng, trình chuyển hóa - Ứng dụng kiến thức học vào giải tập vận dụng, giải thích tượng, vấn đề liên quan sống sản xuất Are Photons Particles or Waves ? Newton believed that light was particles: • light travels in straight lines ! Light Source Barrier Image in public domain Particles Produce Straight Shadows Image by fotostijnl http://www flickr.com/photos/stijntje/20580 70484/ on flickr • what is ‘waving’ in an EM wave ? A wave is a vibration of some medium through which it propagates, e.g., water waves, waves propagating on a string Image is in the public domain TÀI LIỆU THAM KHẢO Hóa học đại cương, Lê Mậu Quyền, NXB GD, 2012 Bài tập Hóa học đại cương, Lê Mậu Quyền, NXB GD, 2008 Hóa học đại cương, Nguyễn Đình Chi, NXB GD, 2013 Hóa học đại cương, Nguyễn Khanh, NXB BKHN, 2011 Hóa học đại cương Tập 1, Đào Đình Thức, NXB ĐHQGHN, 2009 Cơ sở lý thuyết q trình hóa học, Vũ Đăng Độ, NXBGD, 2002 - Bài tập hóa học đại cương, Nguyễn Đức Chung Đánh giá kết học tập Đánh giá trình Chuyên cần + Bài tập Thi kỳ 10% 30% Thi cuối kỳ 60% HÓA HỌC Nghiên cứu tính chất, thành phần cấu trúc vật chất, có thay đổi tính chất vật lý tính chất hóa học, có hấp thu giải phóng lượng Chương 1: Các khái niệm định luật YÊU CẦU - Nắm được: + Các khái niệm bản: Chất, nguyên tử, nguyên tố, phân tử, khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử, khối lượng mol, đương lượng + Hệ đơn vị + Một số định luật hoá học - Biết: Một số phương pháp xác định khối lượng phân tử khối lượng nguyên tử - Có khả vận dụng kiến thức chương vào thực hành luyện tập Nguyên tử, Phân tử • Nguyên tử: phần tử nhỏ nguyên tố tham gia vào thành phần phân tử đơn chất hợp chất • Nếu xem ngun tử hình cầu bán kính nguyên tử hyđro 0,34A0, nguyên tử iot 1,33Ao • Phân tử: tiểu phân nhỏ chất có tất tính chất hố học chất Định luật tỷ lệ bội • Nếu hai nguyên tố kết hợp với cho số hợp chất ứng với khối lượng nguyên tố này, khối lượng nguyên tố tỷ lệ với số ngun đơn giản • Ví dụ: Nitơ kết hợp với oxi tạo thành năm oxit có cơng thức phân tử là: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5 • Nếu ứng với đơn vị khối lượng nitơ khối lượng oxy oxit là: 0,57 : 1,14 : 1,71 : 2,28 : 2,85 hay : : : : Dinitrogen oxide Nitrogen dioxide Nitrogen oxide Dinitrogen trioxide Dinitrogen pentoxide Định luật bảo toàn khối lượng Nội dung: Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng khơng thay đổi q trình hóa học Xét phản ứng dạng tổng quát: A1 + A2 + + An = B1 + B2+ + Bn Thì: mA1+ mA2 +…+mAn = mB1+ mB2 +…+ mBn Chú ý: Định luật hồn tồn xác phản ứng không kèm theo hiệu ứng nhiệt Tuy nhiên, hiệu ứng nhiệt phản ứng tương ứng với thay đổi khối lượng m 0,465.10-11kg nên bỏ qua Định luật đương lượng “Đương lượng nguyên tố số phần khối lượng nguyên tố kết hợp (thay thế) hết với 1,008 phần khối lượng hyđro phần khối lượng oxy – Ví dụ: ĐH = 1,008, ĐO = • Trong phản ứng hóa học “các ngun tố kết hợp với thay theo khối lượng tỷ lệ với đương lượng chúng” • Khối lượng chất A mA gam phản ứng hết với mB gam chất B Nếu gọi đương lượng chất A chất B m A DA ĐA ĐB theo định luật đương lượng ta có:  mB DB Đương lượng nguyên tố Khối lượng nguyên tử A ĐA  Số oxi hóa Z • Trong phản ứng trao đổi: Z = số nguyên tử H/OH phân tử axit/bazơ thực tế tham gia phản ứng • Muối: Z = tổng điện tích dương phần kim loại (Hoặc điện tích âm phần gốc axit) • Oxit kim loại: Z = tổng hóa trị kim loại • Phản ứng oxi hóa: Z = số e mà phân tử chất khử cho ngược lại Ví dụ: H2SO4 + NaOH  NaHSO4 + H2O (1) • ĐH2SO4 = 98/1 = 98 • H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O (2) • Đ H2SO4 = 98/2 = 49 • Fe2(SO4)3 + 6NaOH  2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 • ĐFe2(SO4)3 = 400/6 = 66,66 • 2FeCl3 + SnCl2  2FeCl2 + SnCl4 Ñ FeCl  M FeCl  162,5 tương tự Đ SnCl  M SnCl 2  94,85 Đương lượng gam • Đương lượng gam đơn chất hay hợp chất lượng chất tính gam có trị số đương lượng • Mối liên hệ số gam (m) số đương lượng gam (n’) chất có đương lượng Đ theo biểu thức sau: Số gam ( m ) Sốđương lượng gam ( n ' )  Đương lượng ( Ñ) ÑA mA  ÑB mB mA mB hay   n 'A  n 'B ÑA ÑB Định luật Avogadro - Trong điều kiện T & P, thể tích (V1=V2) chất khí khác chứa số phân tử (N1=N2) - Ở đk chuẩn [(1 atm 0oC (273 oK)]: mol tích 22.4 l - 22.4 lit lớn trái bóng rổ chút Định luật chất khí Boyle-Mariotte - Năm 1601 Robert Boyle phát biểu thể tích khối khí tỉ lệ nghịch với áp suất V = k x 1/P; PV = k Ở nhiệt độ: P2V2 = P1V1 Định luật Charles Gay-Lussac Định luật Charles Tại áp suất khơng đổi, thể tích khối khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối V = k x T V/T = k  V2/T2 = V1/T1 Định luật Gay-Lussac V = const Định luật khí lý tưởng V α n x T / P; V = k x n x T/P; Khi k = R: V = RnT/P hay PV = nRT  Định luật khí lý tưởng R = 0.082 L x atm / (K x mol) đơn vị áp suất atm R = 8.31 J / (K x mol) đơn vị áp suất Pa & đơn vị thể tích đo m3 R= 62400 mmHg/mol x K P = mmHg, V = ml Định luật G Dalton PT = P1 + P2 + P3 + … Áp suất tổng = Tổng áp suất khí thành phần Tỉ lệ Mole khí = Tỉ lệ áp suất khí x1 = n1/nT = P1/PT P1 = x1 x PT Định luật G Dalton - Nếu khí thu qua nước: PT = Pkhí + PH2O Phương pháp xác định KLPT • Theo phương trình trạng thái khí lý tưởng • Phương pháp Duylong – Peti “Nhiệt dung nguyên tử đơn chất rắn gần 26J/mol” Ví dụ nhiệt dung riêng Fe 0,463J/g nên khối lượng nguyên tử Fe là: AFe = 26/0,463 = 56,1 • Phương pháp đốt cháy hợp chất HC Phương pháp khối phổ * Nguyên tắc: Dựa vào mối quan hệ bán kính r quỹ đạo chuyển động ion dương có điện tích q với khối lượng A ion dương đó: + Từ kết xác định A tỷ lệ đồng vị tương ứng, từ xác định khối lượng nguyên tử tương đối đồng vị khảo sát Ví dụ: tìm khối lượng nguyên tử cacbon, phép đo khối phổ cho biết tự nhiên cacbon gồm hai đồng vị 12C 13C với tỷ lệ tương ứng 98,982% 1,108% Từ kiện thực nghiệm này, xác định khối lượng nguyên tử cacbon tự nhiên là: 12.98,892 + 13.1,108  12,01108  12 100 ... ta có loại đồng phân hình học cis trans - Trong đồng phân cấu tạo có: đồng phân mạch cacbon; vị trí (nhóm chức, liên kết bội, ), đồng phân nhóm chức - Trong đồng phân khơng gian có: đồng phân... lượng nguyên tử cacbon, phép đo khối phổ cho biết tự nhiên cacbon gồm hai đồng vị 12C 13C với tỷ lệ tương ứng 98,982% 1,108% Từ kiện thực nghiệm này, xác định khối lượng nguyên tử cacbon tự nhiên... LƯỢNG VÀ THÀNH PHẦN CHẤT • Phản ứng hóa hợp: C + O2  CO2 • Phản ứng phân hủy: CaCO3 (r) → CaO (r) + CO2 (r) • Phản ứng trao đổi: Ag+ (dd) + Cl- (dd) → AgCl (r) • Phản ứng thế: Zn + FeSO4 → Fe +