Bài giảng Hóa học đại cương: Chương 3 - Dung dịch trình bày các nội dung kiến thức về: Đại cương về dung dịch; Phân loại dung dịch; Các loại nồng độ; Quá trình hòa tan; Dung dịch phân tử; Áp suất thẩm thấu;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng tại đây.
lOMoARcPSD|16991370 Chương 3: DUNG DỊCH A.Đại cương dung dịch I.Định nghĩa phân loại dung dịch 1.Định nghĩa dung dịch - Là hệ thống khuyếch tán bao gồm hay nhiều hạt có kích thước nhỏ chất phân bố vào chất O2 (chất phân tán) VD1: Khơng khí N2 VD2: Vodka 290 (Mơi trường phân tán) Dung dịch khí C2H5OH (chất phân tán) H2O (Môi trường phân tán) Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 32 lOMoARcPSD|16991370 Al (Môi trường phân tán) VD3: Hợp kim Đuyra Mn, Cr, Ni, (chất phân tán) Dung dịch rắn 2.Phân loại dung dịch (Theo kích thước hạt phân tán) Dung dịch thô - d > 10 -5cm: VD: Nước sông Hồng Dung dịch keo - 10-7 < d < 10 -5cm: VD: Hồ tinh bột, lòng trắng trứng, Al(OH)3 - d < 10 -7cm: Dung dịch thực Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) Dung dịch điện ly 33 Dung dịch phân tử lOMoARcPSD|16991370 II.Các loại nồng độ 1.Nồng độ phần trăm (C%) 2.Nồng độ mol/l (CM) 3.Nồng độ molan (Cm) n Cm = 1000 m dm 4.Nồng độ phần mol (xi) ni xi= n hh 34 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 III.Q trình hịa tan Nhiệt hòa tan Độ tan yếu tố ảnh hưởng 1.Q trình hịa tan Q trình phá vỡ ΔHp >0 mạng tinh thể Quá trình tan Quá trình solvat hóa ΔHs 0 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 35 lOMoARcPSD|16991370 * Chất khí: ΔHT < Vì chất khí khơng có mạng tinh thể nên ΔHp=0 ΔHT = ΔHs< 3.Độ tan (S) - Là nồng độ dung dịch bão hòa nhiệt độ xác định 4.Các yếu tố ảnh hưởng tới độ tan a Chất rắn - Nhiệt độ: Chất tan (R) ↔ Chất tan (dd) ΔHT >0 T tăng CB chuyển dịch theo chiều thuận T tăng S tăng 36 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 - Dung môi: Các chất phân cực tan tốt dung mơi phân cực ngược lại b Chất khí - Nhiệt độ: Chất tan (k) ↔ Chất tan (dd) ΔHT < T tăng CB chuyển dịch theo chiều nghịch T tăng S giảm - Áp suất: Chất tan (k) ↔ Chất tan (dd) P tăng CB chuyển dịch theo chiều thuận P tăng S tăng - Dung mơi: 37 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 B.DUNG DỊCH PHÂN TỬ (chất tan không điện ly không bay hơi) I.Áp suất bão hòa 1.Áp suất bão hịa chất lỏng Q trình bay Q trình ngưng tụ Khi tốc độ bay = tốc độ ngưng tụ Lượng bề mặt chất lỏng không đổi *Áp suất bão hòa chất lỏng (P0): - Là áp suất gây lượng bề mặt chất lỏng nhiệt độ xác định *P0 phụ thuộc: Nhiệt độ Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 38 lOMoARcPSD|16991370 2.Áp suất bão hòa dung dịch (Chất tan không điện ly, không bay hơi) Quá trình bay Quá trình ngưng tụ *Áp suất bão hòa chất dung dịch (P): - Là áp suất gây lượng bề mặt dung dịch nhiệt độ xác định *Tại nhiệt độ: P0 > P Vì: - Do số phân tử dung môi bề dung dịch bị thay phân tử chất tan - Do phân tử chất tan bị solvat hóa có kích thước lớn ngăn cản bay phân tử dung môi Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 39 lOMoARcPSD|16991370 T *P phụ thuộc: C Khi C P *Định luật Raun 1: - Bằng thực nghiệm: N PP Nn Áp suất bão hòa dung dịch Số mol dung môi Số mol chất tan Áp suất bão hịa dung mơi 40 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 N P P P Nn Đặt ΔP = P0 - P N P P 1 Nn n P P Nn II.Nhiệt độ sôi 1.Điều kiện sôi chất lỏng Khi Pbh = Pkq 2.Nhiệt độ sôi dung dịch * Cùng T: P < P0 t s (dd) t s (dm) Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 41 lOMoARcPSD|16991370 * t0s(dd) phụ thuộc: Pkq C Khi C P *Định luật Raun 2: t s = t s (dd) t s (dm) -Bằng thực nghiệm: t s = ks Cm nct 1000 t s = ks mdm mct 1000 t s = ks M.mdm Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) Hằng số nghiệm sôi Nồng độ molan 42 lOMoARcPSD|16991370 3.Q trình sơi - Chất lỏng ngun chất: t0S= const - Dung dịch: Khi T tăng Dung môi bay C tăng Khi C bão hòa III.Nhiệt độ đông đặc t0S tăng t0s không đổi 1.Điều kiện đông đặc chất lỏng Khi P(R) = P(L) 2.Nhiệt độ đông đặc dung dịch * Cùng T: P < P0 t 0d(dd) t d(dm) Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 43 lOMoARcPSD|16991370 * t0d(dd) phụ thuộc: C *Định luật Raun 3: t d = t 0d(dm) t 0d(dd) -Bằng thực nghiệm: t d = kd Cm nct t d = kd 1000 mdm Hằng số nghiệm đông Nồng độ molan mct 1000 t d = kd M.mdm 44 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 3.Q trình đơng đặc - Chất lỏng ngun chất: t0đ = const - Dung dịch: Khi T giảm Dung mơi đơng đặc trước C tăng Khi C bão hịa t0đ giảm t0đ không đổi 45 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 IV.Áp suất thẩm thấu (π) 1.Hiện tượng thẩm thấu 2.Nguyên nhân tượng thẩm thấu “Do chênh lệch nồng độ” 3.Định luật VanHop a.Khái niệm: “Là áp lực đặt lên đơn vị diện tích màng bán thấm để làm cho tượng thẩm thấu dừng lại” b.Định luật VanHop = RT.C n = RT V m = RT M.V Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 46 lOMoARcPSD|16991370 Dung dịch 1: 0,1 mol C6H12O6 200 gam nước Dung dịch 2: 0,1 mol NaCl 200 gam nước nct 1000 t s = ks mdm t s = t s (dd) t s (dm) Dung dịch 1: Δts= 2,50 Dung dịch 2: Δts= 50 47 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 C DUNG DỊCH ĐIỆN LY I.Sự khác dung dịch phân tử dung dịch điện ly - Dung dịch điện ly dẫn điện dung dịch phân tử khơng -Dung dịch điện ly khơng tuân theo định luật Raun VanHop Các kết thực nghiệm thu lớn giá trị lý thuyết i lần n P P P P Nn n P P P i.P Nn t s = t s0(dd) t s0(dm) ks Cm t s = t s0(dd) t s0(dm) i.ks Cm 0 t d = t 0d(dm) t 0d(dd) kd Cm = RT.C 0 0 t d = t d(dm) t d(dd) i.kd Cm = i.R.T.C Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 48 lOMoARcPSD|16991370 II.Thuyết điện ly Thuyết điện ly Areniuyt *Nội dung: Cho axit, bazo, muối tan dung mơi tạo thành hạt mang điện tích gọi ion NaCl Na Cl H2O *Giải thích: - Dung dịch chứa ion nên dẫn điện - Nồng độ chất tan tăng lên Không tuân theo Raun VanHop Thuyết điện ly Cablucop *Nội dung: Cho axit, bazo, muối tan dung mơi tạo thành ion dạng solvat hóa NaCl +(n+m)H O Na nH O Cl mH O *Giải thích: - Dung dịch chứa ion nên dẫn điện - Nồng độ chất tan tăng lên Không tuân theo Raun VanHop *Ưu điểm: Đề cập tới vai49 trị dung mơi Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 II.Độ điện ly (α), Hệ số VanHop (i) 1.Độ điện ly (α) Cp.ly Ch tan So phan tu phan ly So phan tu hoa tan 2.Hệ số VanHop (i) Tong so hat co thuc dung dich i So phan tu hoa tan VD: HF ↔ H+ Ban đầu: 50 Phân ly 10 10 CB: 40 10 + F0 10 10 10 0, 20% 50 10 10 40 1, i 50 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 50 lOMoARcPSD|16991370 3.Mối liên hệ i α Số phân tử phân ly: α.N - N: tổng số phân tử hịa tan Số phân tử khơng phân ly: N– α.N - q: Số ion phân tử phân ly Số ion dung dịch: α.N.q Tong so hat co thuc dung dich i So phan hoa tan N N Nq i N i .q i 1 q 1 51 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 IV.Cân chất điện ly yếu 1.Hằng số điện ly (Kcb) Xét chất điện ly yếu: AB AB ↔ A+ + B- [A ].[B ] K cb [AB] Kcb: Chỉ phụ thuộc T, không phụ thuộc vào nồng độ Hằng số điện ly *Nếu AB axit yếu Kcb= Ka (Hằng số axit) [H ].[CH COO ] + CH3COOH ↔ H + CH3COO K a [CH 3COOH] *Nếu AB bazo yếu Kcb= Kb (Hằng số bazo) 52 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 NH4OH ↔ OH- [NH ].[OH ] Kb [NH OH] + NH4+ 2.Mối liên hệ số điện ly (Kcb) độ điện ly Xét chất điện ly yếu: AB AB Ban đầu: Phân ly: CB: C0 ↔ A+ + B0 α.C0 α.C0 α.C0 C0(1- α) α.C0 α.C0 [A ].[B ] K cb [AB] C C K cb C (1 ) C K cb (1 ) 53 Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|16991370 * Nếu chất điện ly yếu (α Ks Có kết tủa xuất Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) 55 ... (Kimphuongrio@gmail.com) lOMoARcPSD|1699 137 0 C DUNG DỊCH ĐIỆN LY I.Sự khác dung dịch phân tử dung dịch điện ly - Dung dịch điện ly dẫn điện dung dịch phân tử khơng -Dung dịch điện ly khơng tn theo định... Hồng Dung dịch keo - 1 0-7 < d < 10 -5 cm: VD: Hồ tinh bột, lòng trắng trứng, Al(OH )3 - d < 10 -7 cm: Dung dịch thực Downloaded by nguyenphuong Phuong nguyen (Kimphuongrio@gmail.com) Dung dịch điện...lOMoARcPSD|1699 137 0 Al (Môi trường phân tán) VD3: Hợp kim Đuyra Mn, Cr, Ni, (chất phân tán) Dung dịch rắn 2.Phân loại dung dịch (Theo kích thước hạt phân tán) Dung dịch thô - d > 10 -5 cm: VD: Nước