TIỂU LUẬN HÓA LÝ NHIỆT ĐỘNG HỌC

TIỂU LUẬN HỌC PHẦN HÓA LÝ I ĐỀ TÀI HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN CHƯƠNG DUNG DỊCH PHẦN NHIỆT ĐỘNG HỌC HÓA LÝ 1 ĐẠI HỌC HUẾ, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ, KHOA HÓA HỌC NĂM 2022

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUẾ KHOA HÓA HỌC TIỂU LUẬN HỌC PHẦN: HÓA LÝ I ĐỀ TÀI: HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC VÀ XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI TẬP LIÊN QUAN ĐẾN CHƯƠNG DUNG DỊCH Huế, Tháng 06 Năm 2022 PHẦN 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hóa lý đóng vai trị quan trọng việc nghiên cứu sở lý luận q trình hóa học Sự hiểu biết cấu trúc, lượng chế phản ứng để lý giải quy luật diễn biến trình hóa học nhiệm vụ hàng đầu mơn học Hóa lý Nói cách khác, nắm kiến thức Hóa lý giúp nhà khoa học hiểu sâu sắc chất q trình hóa học Trong sống ngày hay nghe nhắc đến dung dịch, mơn hóa học ta nghe nhiều dung dịch dung dịch acid, base, muối, nồng độ dung dịch, dung dịch lí tưởng,…Nhiều chất dùng đời sống ngày sản xuất trạng thái dung dịch Các phản ứng ngành hóa học sinh học thường có liên quan đến dung dịch Vì vậy, dung dịch có ý nghĩa quan trọng Những nghiên cứu dung dịch khơng giúp cho việc kiểm sốt q trình hóa học sản xuất cơng, nơng nghiệp mà vận dụng vào lĩnh vực y học, sinh học, môi trường nhằm bảo vệ tăng cường sức khỏe người Trong tiểu luận này, tìm hiểu rõ lí thuyết dung dịch thành phần dung dịch, dung dịch lí tưởng, dung dịch thực, dung dịch lỏng vơ lỗng,… tìm hiểu định luận Raoult Henry áp dụng chúng vào tập Vì vậy, em chọn đề tài “Hệ thống hóa kiến thức xây dựng số tập liên quan đến chương dung dịch” Mục tiêu nghiên cứu - Hệ thống hóa lý thuyết liên quan đến chương dung dịch Xây dựng số tập chương dung dịch Đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Một số kiến thức liên quan đến chương dung dịch - Phạm vi nghiên cứu: Chương trình hóa lý, tài liệu chuyên đề Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu lý thuyết liên quan đến chương dung dịch - Hệ thống số tập liên quan Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu giáo trình, tài liệu hóa lý PHẦN 2: NỘI DUNG I Giới thiệu khái quát vấn đề nghiên cứu Trong dung dịch cấu tử tồn trạng thái phân tán phân tử, nghĩa dạng tiểu phân phân tử, nguyên tử ion riêng lẻ, dạng tiểu phân liên hợp Trong trường hợp chung, q trình hịa tan chất vào để tạo thành dung dịch không phân bố tiểu phân dung dịch, mà chúng xuất tương tác gây lực Van der Waals, lực hút tĩnh điện hiệu ứng hiđrat hóa, sovlat hóa, liên hợp phân tử,… Xét mặt nhiệt động học trạng thái cân bằng, cấu tử dung dịch tương đương Vì thế, phân chia cấu tử thành dung mơi chất tan có ý nghĩa quy ước Thường dung môi dùng để cấu tử có thành phần lớn dung dịch Đối với dung dịch có cấu tử chất lỏng, cịn cấu tử khác chất khí chất rắn khơng phụ thuộc vào thành phần nhiều hay ít, người ta thường gọi chất lỏng dung môi Trong thực tế người ta phân biệt ba loại dung dịch: dung dịch thực, dung dịch keo dung dịch cao phân tử Ở đây, nghiên cứu dung dịch thực dung dịch mà tiểu phân chúng phân tử ion Còn dung dịch keo dung dịch cao phân tử chất tan tồn trạng thái phức tạp nhiều Đối với dung dịch thực, ta lại chia thành dung dịch điện li dung dịch không điện li Trong phạm vi nhiệt động học, nghiên cứu dung dịch không điện li dung dịch điện li nghiên cứu điện hóa học Trong thực tế, dung dịch thường hiểu hẹp hơn, dung dịch lỏng Các dung dịch lỏng tạo thành hịa tan chất khí, chất rắn, chất lỏng vào chất lỏng Thơng thường chất khí chất rắn hịa tan vào chất lỏng đến giới hạn định Nồng độ chất tan dung dịch bão hòa gọi độ tan hay tính tan chất tương ứng Tính tan chất khí chất rắn chất lỏng phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất chất dung môi chất tan Khi trộn lẫn hai hay nhiều chất lỏng với nhau, xảy ba trường hợp: khơng tan vào nhau, hịa tan hạn chế hịa tan hồn tồn vào Để đơn giản hóa, nghiên cứu dung dịch hai cấu tử Các quy luật dung dịch hai cấu tử, mở rộng áp dụng dung dịch nhiều cấu tử II Hệ thống hóa lý thuyết liên quan đến chương dung dịch Đại cương dung dịch 1.1 Khái niệm dung dịch Biểu diễn thành phần dung dịch - Khái niệm: Dung dịch hệ đồng thể rắn, lỏng khí gồm hai cấu tử trạng thái phân tán phân tử thành phần thay đổi khoảng xác định Để biểu thị thành phần dung dịch người ta đưa nhiều dạng nồng độ khác nhau, nhiên chúng hồn tồn chuyển từ cách biểu thị dạng sang dạng khác Trong hố lí dạng nồng độ thường sử dụng nồng độ phần trăm khối lượng, nồng độ phân tử gam, nồng độ nguyên chuẩn, nồng độ phân số mol nồng độ molan - Các cách biểu diễn thành phần dung dịch: Thành phần dung dịch biến số quan trọng đại lượng nhiệt động dung dịch Có nhiều cách để biểu diễn thành phần dung dịch nồng độ phần trăm, nồng độ mol, nồng độ molan, nồng độ phần mol,… a) Nồng độ phần trăm: số gam chất tan i 100 gam dung dịch C% = x 100 b) Nồng độ mol/lit: số mol chất tan I lít dung dịch Ci = c) Nồng độ phân số mol xi: tỉ số số mol chất tan i với tổng số mol chất tan với dung môi xi = = d) Nồng độ molan: số mol cấu tử i 100 gam dung mơi mi = x 1000 Vì thể tích dung dịch thay đổi theo nhiệt độ nên nồng độ mol/lit phụ thuộc vào nhiệt độ Tuy nhiên nồng độ mol/lit thơng dụng hóa học với dung dịch lỏng biến thiên thể tích theo nhiệt độ không đáng kể e) Nồng độ đương lượng Một loại nồng độ khác thường sử dụng để tính tốn phương pháp phân tích thể tích nồng độ đương lượng định nghĩa số đương lượng gam chất tan lít dung dịch CN = Trong đó: n’: số đương lượng gam chất tan có dung dịch V: thể tích (lít) f) Mối quan hệ nồng độ + Giữa nồng độ phần tử gam nồng độ % CM = M: khối lượng phân tử chất tan CM: nồng độ mol dung dịch d: khối lượng riêng dung dịch C%: nồng độ % dung dịch + Giữa nồng độ đương lượng nồng độ % dung dịch: CN = D: đương lượng gam + Giữa CM CN: CN = n CM n = số điện tích mà ptg chất trao đổi Hoặc n = số e mà ptg chất trao đổi 1.2 Đại lượng mol riêng phần - Khi nghiên cứu dung dịch, việc dùng khái niệm đại lượng mol riêng phần thuận lợi Đặc biệt quan trọng đại lượng mol riêng phần mà nhiệt động học dung dịch, chúng đóng vai trị đại lượng mol nhiệt động học chất nguyên chất - Đại lượng mol riêng phần định nghĩa qua biểu thức sau: T,P,nj đại lượng mol riêng phần thuộc tính khuyếch độ X cấu tử i hệ có thành phần cho trước, đạo hàm riêng X lấy theo số mol cấu tử i nhiệt độ, áp suất số mol cấu tử khác trừ i khơng đổi Thuộc tính khuếch độ X hệ như: V, S, U, H, F, G, CP, CV Ở T, P = const, X quan hệ với hệ thức: X= - Có thể chia phương pháp xác định đại lượng mol riêng phần thành phương pháp giải tích phương pháp đồ thị: + Phương pháp giải tích: Nếu biết phụ thuộc X=f(ni) xác định cách đạo hàm theo ni thay giá trị ni tương ứng vào phương trình thu được, ta tìm đại lượng mol riêng phần cấu tử i dung dịch có thành phần cho + Phương pháp đồ thị: Nếu biết tính chất dung dịch ( thể tích chứa lượng n2 khác lượng dung mơi nhau) dựng đồ thị X - n2 ta đường cong Hệ số góc đường cong điểm bất kì, nghĩa dung dịch có nồng độ bất kì, Nếu biết phụ thuộc đại lượng mol riêng phần vào thành phần (đo phần mol) xác định đại lượng mol riêng phần phương pháp giao điểm Phương pháp giao điểm cho phép xác định đồng thời Bản chất phương pháp dựng đồ thị tính chất nghiên cứu xem hàm thành phần Tại điểm ứng với thành phần cho, ta kẻ tiếp tuyến với đường cong Đường thẳng cắt trục tung N1=1 N2=1 theo đoạn đại lượng mol riêng phần hai cấu tử 1.3 Dung dịch lý tưởng dung dịch thực 1.3.1 Dung dịch lý tưởng Khí lý tưởng, dung dịch khí lý tưởng, loại khí mà hóa cấu tử i nghiệm phương trình vùng nồng độ Tiêu chuẩn quan trọng tính lý tưởng P → 0, phân tử khí xa nhau, tương tác chúng Đối với hệ nghiên cứu dung dịch lỏng dung dịch rắn, khoảng cách tiểu phân hệ gần nhau, lực liên kết chúng lớn, áp suất tác động lên hệ không làm thay đổi đáng kể khoảng cách tiểu phân lực tương tác chúng Khi đó, áp suất khơng cịn nhạy cảm thuộc tính nhiệt động hệ Vì hệ lỏng rắn người ta đưa khái niệm khác để định nghĩa dung dịch lý tưởng Nếu lực tương tác tiểu phân loại khác loại nhau: Thì dung dịch xem lý tưởng, hóa cấu tử i tuân theo phương trình khoảng nồng độ 1.3.2 Dung dịch thực Dung dịch thực dung dịch mà hóa cấu tử i khơng tn theo phương trình Ngun nhân lực tương tác tiểu phân loại khác loại khác 1.3.3 Dung dịch lỏng vơ lỗng áp suất bão hịa Dung dịch lỏng vơ lỗng dung dịch với nồng độ chất tan bé tương tác xảy dung dịch chủ yếu tương tác phân tử dung mơi, xem loại dung dịch gần với dung dịch lý tưởng Việc nghiên cứu dung dịch lỏng vô lỗng có ý nghĩa quan trọng việc phát triển lý thuyết dung dịch Áp suất bão hòa dung dịch lỏng gọi bão hịa dung dịch Nếu có chứa cấu tử dung dịch áp suất tổng áp suất riêng phần cấu tử Một số cấu tử khơng bay hơi, bay mức độ không đáng kể nhiệt độ khảo sát thực tế xem chúng khơng có mặt pha 1.3.4 Nhiệt độ sôi chất lỏng Chất lỏng sơi áp suất bão hịa bằn với áp suất bên tác dụng lên hệ Nếu áp suất ngồi atm nhiệt độ sôi hệ gọi nhiệt độ sôi chuẩn hay điểm sơi chẩn phí điểm chuẩn Đối với chất lỏng ngun chất áp suất ngồi khơng khí nhiệt độ sơi khơng thay đổi suốt thời gian sôi pha lỏng chuyển hoàn toàn thành pha Nghĩa chất nguyên chất nhiệt độ bắt đầu sôi nhiệt độ kết thúc khác Khác với chất nguyên chất, dung dịch áp suất ngồi khơng đổi, trường hợp chung, nhiệt độ bắt đầu sôi nhiệt độ kết thúc q trình sơi khác nhiệt độ sôi thay đổi liên tục trình sơi Do đó, nói nhiệt độ sơi dung dịch nghĩa đề cập đến nhiệt độ dung dịch bắt đầu sơi Ngun nhân thay đổi liên tục nhiệt độ sôi dung dịch q trình sơi lượng dung môi bay làm thay đổi liên tục nồng độ dung dịch 1.3.5 Nhiệt độ kết tinh chất lỏng Ứng với áp suất khí ngồi , hạ thấp nhiệt độ dung dịch loãng đến lúc đó, chất lỏng bắt đầu kết tinh (hóa rắn) Nhiệt độ gọi nhiệt độ bắt đầu kết tinh, thấp nhiệt độ phòng Khi áp suất ngồi nhiệt độ gọi nhiệt độ đông đặc chuẩn Không giống chất lỏng nguyên chất có nhiệt độ lúc bắt đầu kết thúc q trình kết tinh khơng đổi (khí ), nhiệt độ kết tinh dung dịch thường thay đổi, hạ thấp dần kết tinh phát triển thường thấp so với dung môi nguyên chất Để đơn giản, trường hợp ta xét tinh thể xuất dung dịch dung môi kết tinh Định luật Raoult, Henry Raoult – Henry 2.1 Định luật Raoult: 2.1.1 Định luật Raoult I Trong trường hợp khí lý tưởng, năm 1886, nhà bác học Pháp F M Raoult tìm thấy thực nghiệm áp suất dung môi dung dịch loãng bé áp suất dung môi lỏng nguyên chất nhiệt độ áp suất ngồi Nếu gọi áp suất dung mơi ngun chất áp suất dung môi bề mặt dung dịch P1  P10 Vấn đề hiểu nhiệt độ phần bề mặt dung dịch bị phân tử chất tan chiếm chỗ nên đơn vị Đáp án: A 1.13 Dung dịch KCl chứa 74,5 g 90 g nước Phần trăm số mol KCl là: A B C D Đáp án:A Bài tập tự luận 2.1 The osmotic pressure of a moderately dilute solution can be surprisingly large Find the osmotic pressure at 25 of an aqueous solution of sucrose with a molar concentration of 0.200 mol L−1 Dịch: Áp suất thẩm thấu dung dịch lỗng vừa phải lớn cách đáng ngạc nhiên Tìm áp suất thẩm thấu 25◦C dung dịch nước sacarozơ có nồng độ mol 0,200 mol L − Giải = (0,200)(8,3145)(298,15) = 4,96 x 105 (Pa) 4,89 (atm) 2.2 At 250, water at equilibrium with air at 1,000 atm contains about 8,3 ppm (part per million) of dissolved oxygen by mass Compute the Henry’s law constant Dịch: Ở 250, nước trạng thái cân với khơng khí 1.000 atm chứa khoảng 8,3 ppm (một phần triệu) oxy hịa tan theo khối lượng Tính số định luật Henry Giải Phần trăm số mol oxi không khí bão hịa với nước 25°C 0,203 Phần trăm số mol oxy pha nước là: x2= = 4,7 10-6 Hằng số định luật Henry: k2 = = 4,3 104 (atm) = 4,4 109 (Pa) 2.3 Calculate the freezing point of a solution containing 0,520 g of glucose (C6H12O6) in 80,2 gram of water For water Kf = 1,86 kg.mol-1 Dịch: Nhiệt độ đông đặc dung dịch chứa 0,520 gam glucozơ (C6H12O6) 80,2 gam nước Cho nước Kf = 1,86 kg.mol-1 Giải Ta có: Tf = Kf.m = = 0,067 Vì nhiệt độ đông đặc nước 273K Nhiệt độ đông đặc dung dịch = 273 - 0,067 = 272, 944 K Vậy nhiệt độ đông đặc dung dịch 272, 944 K 2.4 At 298 K, the vapour pressure of water is 23,75 mm of Hg Calculate the vapour pressure at the same temperature over 5% aqueous solution of urea (NH2)2CO Dịch: Ở 298 K, áp suất nước 23,75 mm Hg Tính áp suất nhiệt độ dung dịch nước urê (NH2)2CO 5% Giải Theo định luật Raoult: = = Thay số, ta có: = 23,75 – Ps = 23,75  23,75 – Ps = 0,375  Ps = 23,375 (mm) 2.5 Ở 15, dung dịch H2SO4 20% có tỷ trọng 1,145g/cm3 Tính nồng độ mol/thể tích, nồng độ molal nồng độ phần mol dung dịch Giải C = = = 2,31 (mol/lít) m = = = 2,55 (mol/1000g) x = = = 0,044 2.6 Dung dịch rượu etylic 20% 80% có tỷ trọng tương ứng 0,9708 0,8478 g/cm3 Xác định khối lượng mol dung dịch thể tích mol trường hợp Giải Đối với dung dịch 20% nồng độ phần mol nước rượu = = 0,911 = 1- 0,911 = 0,089 Đối với dung dịch 80% nồng độ phần mol nước ,của rượu = = 0,39 = 1- 0,39 = 0,61 Khối lượng mol dung dịch 20% rượu: M’ = 0,911 18 + 0,089 46 = 20,50g Khối lượng mol dung dịch 80% rượu: M” = 0,39 18 + 0,61 46 = 35,08g Đối với dung dịch 20% rượu, thể tích riêng là: 1/0,9708 = 1,030 cm3/g Đối với dung dịch 80% rượu, thể tích riêng là: 1/0,8478 = 1,180 cm3/g Vậy thể tích mol dung dịch 20% rượu là: 1,030 20,50 = 21,12 cm3/mol Vậy thể tích mol dung dịch 80% rượu là: 1,180 35,08 = 41,39 cm3/mol 2.7.Cho 10g chất hịa tan vào 100g benzen áp suất không đổi, nhiệt độ sôi hệ tăng từ 80,10 đến 80,90 a Xác định số nghiệm sôi Ks benzen? b Xác định khối lượng mol chất tan? Biết nhiệt hóa benzen Hhh= 30,8 kJ/mol Giải Ta có sử dụng phương trình: Ts= Ks.mB Với: K s  R(T s ) 1000. h A a, Đầu cho nhiệt hóa phân tử gam Hh , ta suy ra: R (T s ) M A Ts= 1000.H h A Với K Biết MA= 78 g/mol s  R (T s ) M A 1000.H b A mB Thay giá trị số ta được: Ks = 8,314.353,12.78 1000.30800 = 2,63 Ts= 2,63.mB Như có nghĩa nồng độ molan chất tan nhiệt độ sơi tăng lên 2,63 b, Từ đầu ta có Ts = Do đó, mB 80,9-80,1 = 0,8 = = = 0,302 mol/kg Theo đầu hịa tan 10g chất tan vào 100g benzen Vậy mB = / MB = 0,34 Gọi MB khối lượng mol chất tan MB = = 329 g/mol Vậy phân tử lượng chất tan = 329 đvC 2.8 Xác định tỷ trọng dung dịch 40% rượu methylic biết thể tích mol riêng phần nước rượu methylic 17,5 39 cm3/mol Giải V = nN + nR nN=60/18= 3,334 mol nR=40/32= 1,25 mol V= 3,334 17,5 + 1,25 39 = 107,1cm3 Tỷ trọng dung dịch 40% methylic = = 0,9337 g/cm3 2.9 Axit axetic kỹ thuật đông đặc 16,4 Băng điểm axit nguyên chất 16,70C Hằng số nghiệm lạnh axit nguyên chất 3,9 Xác định nồng độ molal tạp chất axit kỹ thuật Giải = 16,7 – 16,4 = 0,3 m = / = 0,3/3,9 0,8 mol/1000g 2.10 Độ hòa tan oxy nguyên chất nước 20và áp suất khí 1,00 1,38 × 10–3 mol / lít Tính nồng độ oxy 20 áp suất riêng phần khí 0,21 Giải C = k P  k= = =1,38 Nồng độ O2: C = k.P = 1,38 = 2,9 10-4 () 2.11 Băng điểm dung dịch nước chất tan không bay -1,5 Xác định: a) Nhiệt độ sôi dung dịch b) Áp suất dung dịch 25 Hằng số nghiệm lạnh nước 1,86, số nghiệm sôi 0,513 Áp suất nước nguyên chất 25 23,76 mmHg Giải a) Nồng độ molal dung dịch: m = = = 0,807 Độ tăng điểm sôi dung dịch: = m = 0,513 0,807 = 0,4140C = 100 + 0,414 = 100,4140C b) Áp suất dung dịch: P1 = x1 x1 = = = 23,43 mmHg P1 = 23,76 2.12 Xác định thể tích dung lượng chứa 40% trọng lượng ethanol ( cấu tử ) thêm 100g ethanol vào thể tích lớn dung dịch , biết thêm mol nước vào dung dịch biến thiên thể tích -0,4 cm³/ mol ; Tỷ trọng dung dịch 0,936 g/cm³ , nước 1g/cm³ ethanol 0,790 g/cm³ Giải Biến thiên thể tích dung dịch thêm 100g ethanol bằng: = = Vì = = tính từ phương trình V = n1 + n2= Từ kiện cho, ta có: V = 100/ n1 = g1/M1 n2 = g2/M2 = + = M1/ Thay vào phương trình V, ta được: = + từ suy Thay từ phương trình vào phương trình ta = - = - - = -5cm3 2.13 Tính áp suất dung dịch đường C12H22O11 5% 100ºC độ chứa % glyxerin dung dịch nước có áp suất áp suất dung dịch đường 5% Giải Xác định phần mol đường nước: x2 = = = 0,0028 Từ định luật Raoult giảm tương đối áp suất hơi, ta có: = hay = 0,0028 Suy P1 = = 757,87 mmHg Vì dung dịch nước glyxerin có chung áp suất với dung dịch đường 5% nên thành phần phần mol glyxerin 0,0028 Độ chứa phần trăm glyxerin dung dịch là: 100 = 100 = 1,42% 2.14 Ở 20°C áp suất nước 17,64 mmHg, áp suất dung dịch chứa chất tan không bay 17,22 mmHg Xác định áp suất thẩm thấu dung dịch 40°C tỷ trọng dung dịch nhiệt độ 1,01 g/cm3 khối lượng mol phân tử chất tan 60 Giải Từ định luật Raoult ta có: x2 = = = 0,0182 Chuyển nồng độ phần mol x2 sang nồng độ mol thể tích: C = = = 0,98 mol/l = CRT = 0,98 8,314 313.103 = 25,73 105 N/m2 2.15 Ở 35 axeton clorofooc có áp suất 344,5 mmHg 293,1 mmHg Áp suất riêng phần cấu tử dung dịch chứa 36% (mol) clorofooc 200,8 72,3 mmHg Xác định hoạt độ hệ số hoạt độ cấu tử Giải Dung dịch 36% (mol) clorofooc dung dịch không lý tưởng, có thuộc tính nhiệt động lực sai khác với trạng thái lí tưởng : = Hoạt độ axeton bằng: aAC = 200,8 / 344,5 = 0,583 Đối với clofooc: = 72,3 / 293,1 = 0,247 Hệ số hoạt độ tính từ cơng thức Vậy axeton: 0,583 / 0,64 = 0,911 Đối với clorofooc: 0,247 / 0,36 = 0,686 2.16 Dung dịch chứa mol glyxerin kg nước, đông đặc -10,58 Hằng số nghiệm lạnh nước 1,86 Xác định hoạt độ glyxerin dung dịch Giải Hệ số hoạt độ xác định phương pháp hàn nghiệm, theo ln = -2j với hệ số hoạt độ j đại lượng xác định theo phương trình: j=1- j = 1- = -0,138 ln = 2.0,138 = 0,276 suy = 1,318 ( > 1, sai lệch dương) Hoạt độ glyxerin a = m = 5.1,318 = 6,59 2.17 Nghiên cứu dung dịch anilin ete 10 biết áp suất ete dung dịch 279,5 mm Hg, áp suất ete nguyên chất 291,7mmHg Xác định áp suất thẩm thấu dung dịch nói nhiệt độ, biết khối lượng riêng dung dịch 0,727g/mL phân tử lượng ete 74 Giải Để xác định áp suất thẩm thấu nói chung ta sử dụng hệ thức: = CRT Nhưng đầu lại cho kiện áp suất mà theo hệ thức ta có: = Ka mB , với Ka = Như vậy: = mB Rút ra: mB = , với cấu tử A ete B anilin: manilin = Vấn đề phải chuyển từ nồng độ mol thể tích CB hệ thức sang nồng độ molan mB để sử dụng kiện cho đầu Giả sử khối lượng riêng dung dịch g/mL; lít dung dịch tức 1000 gam dung dịch chứa MBCB gam chất tan B Vậy (1000 - MBCB) gam dung môi A chứa CB mol chất tan B Do đó, 100 gam dung mơi A chứa: 1000 mol chất tan B Đó độ molal mB chất tan B dung dịch, nghĩa là: mB = Đối với dung dịch vô lỗng lượng chất tan bé so với lượng dung dịch, nghĩa MBCB < 1000, nên bỏ qua ta viết: mB = , CB = mB Như chuyển từ nồng độ phân tử gam sang nồng độ molal hệ thức viết: = mB R.T mB manilin Thay giá trị số vào áp suất thẩm thấu dung dịch: 0,737 0,082 283,2 = 9,67 atm 2.18 Ở 123,3 bromobenzen (1) clorobenzen (2) có áp suất bão hịa tương ứng 400 762 mmHg Hai cấu tử tạo với dung dịch xem lí tưởng Xác định: a) Thành phần dung dịch 123,3 áp suất khí 760mmHg b) Tỷ số mol clorobenzen bromobenzen pha dung dịch có thành phần 10% mol clorobenzen Giải Hai cấu tử tạo với dung dịch lý tưởng nên: P = P1 + P = + = + a Thành phần hỗn hợp 123,3 áp suất khí 760mmHg = = = 0,00552 = = 0,9948 Vậy thành phần bromobenzen là: 0,00552 Thành phần Clorobenzen là: 0,9948 b Tỷ số mol clorobenzen bromobenzen = = = 0,21 2.19 Etanol metanol tạo thành dung dịch xem lý tưởng Ở 20 áp suất bão hòa etanol metanol 44,5 88,7 mmHg a Tính thành phần mol chất dung dịch chứa 100g etanol 100g metanol b Xác định áp suất riêng phần áp suất tổng dung dịch c Tính phần mol metanol pha nằm cân với dung dịch Giải a Phần mol chất Số mol etanol: nE = = 2,1739 (mol) Số mol metanol: nM = = 3,125 (mol) Phần etanol: xE = = 0,41 Phần metanol: xM = = 0,59 b PE = PM = = 44,5 0,41 = 18,245 (mmHg) = 88,7 0,59 = 52,333 (mmHg) P = 18,245 + 52,333 = 70,578 (mmHg) c Phần mol metanol pha hơi: = = = 0,7415 2.20 Benzene toluene tạo với dung dịch xem lý tưởng Ở 300C áp suất benzene 120,2 mmHg, toluene 36,7 mmHg Xác định: a Áp suất riêng phần cấu tử b Áp suất dung dịch Nếu dung dịch hình thành từ trộn 100g benzene 100g toluene Giải a Áp suất riêng cấu tử Phần mol benzene Phần mol toluene Áp suất benzene: Áp suất toluene: b Xác định áp suất dung dịch TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Nhân ( Chủ biên) – Nguyễn Thạc Sửu – Nguyễn Văn Tuế, Giáo trình hóa lí, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội, 2006 [2] T K T Trần Hiệp Hải, Bài tập Hóa lý sở, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, Hà Nội, 2003 [3] T K T Trần Hiệp Hải, Bài tập Hóa lý, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội, 2010 [4] https://123docz.net/document/2897304-ly-thuyet-va-bai-tap-chuongdung-dich.htm [5]https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Organic_Chemistry/Organic_Che mistry_Lab_Techniques_(Nichols)/04%3A_Extraction/4.05%3A_Extraction_T heory [6] https://www.geeksforgeeks.org/ [7]https://chem.libretexts.org/Bookshelves/General_Chemistry/Map %3A_General_Chemistry_(Petrucci_et_al.)/13%3A_Solutions_and_their_Phys ical_Properties/13.07%3A_Osmotic_Pressure [8] R G Mortimer, Physical Chemistry, British Library Cataloguing, Canada, 2008 [9] A Bahr, Essentials of Physical Chemistry, S Chand and company, India, 2018 ... 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hóa lý đóng vai trị quan trọng việc nghiên cứu sở lý luận trình hóa học Sự hiểu biết cấu trúc, lượng chế phản ứng để lý giải quy luật diễn biến q trình hóa học nhiệm... nhiệm vụ hàng đầu mơn học Hóa lý Nói cách khác, nắm kiến thức Hóa lý giúp nhà khoa học hiểu sâu sắc chất q trình hóa học Trong sống ngày hay nghe nhắc đến dung dịch, mơn hóa học ta nghe nhiều dung... tồn nhiệt độ hịa tan tới hạn Tuy nhiên hạ thấp nhiệt độ số trường hợp có yếu tố khác ngược chiều mạnh xảy Đó khả tương tác hóa học cấu tử Vì hình thành hợp chất hóa học thường kèm theo phát nhiệt,