Untitled ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MÔN HỌC HOÁ ĐẠI CƯƠNG NGÀNH NUÔI TRỒNG THUỶ SẢN TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số 185/QĐ C[.]
ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: HOÁ ĐẠI CƯƠNG NGÀNH: NI TRỜNG THUỶ SẢN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định Số 185/QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày 22 tháng năm 2017 Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp) Đồng Tháp, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên các ng̀n thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho các mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm i GIỚI THIỆU Mục tiêu môn học: Học xong môn học này, người học có khả năng: - Về kiến thức: học phần giúp người học có cách nhìn khái quát các loại dung dịch, dung dịch chất điện ly, dung dịch keo, pH dung dịch, các hợp chất hữu khơng mang nhóm chức có nhóm chức - Về kỹ năng: có lực tiến hành thí nghiệm, sử dụng vận dụng thí nghiệm, tăng khả quan sát, mơ tả, giải thích các tượng xảy ra, góp phần rèn luyện phương pháp suy luận khoa học, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Về lực tự chủ trách nhiệm: + Việc tiếp cận trang thiết bị máy móc phục vụ công tác nghiên cứu khoa học kỹ thực hành, bước đầu giúp hình thành phát triển tư nghiên cứu, làm việc độc lập, có khả ứng dụng hóa học vào giải các toán thực tế các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kinh tế, xã hội Có ý thức trách nhiệm việc sử dụng hóa chất đời sống + Qua mơn học vừa có lý thuyết, tập ứng dụng thực hành phịng thí nghiệm mơn học giúp người học u thích mơn học đồng thời cung cấp kiến thức để người học học tốt các mơn chun ngành Phương pháp giảng dạy: giảng, seminar, thảo luận, tập nhóm thực hành Chúng tơi biên soạn tài liệu bám sát theo yêu cầu chương trình đào tạo nhằm giúp cho SV có kiến thức sở làm tảng học tốt cho các môn chuyên ngành Trong quá trình biên soạn, chúng tơi khơng thể tránh khỏi sai sót, hi vọng người học góp ý, chúng tơi chân thành ghi nhận ý kiến dóng góp để điều chỉnh tài liệu để ngày hoàn thiện Đồng Tháp, ngày 01 tháng năm 2017 VÕ ĐĂNG KHOA ii MỤC LỤC - PHẦN LÍ THUYẾT Chương DUNG DỊCH 1 Mục tiêu Nội dung chương .1 2.1 Hệ phân tán dung dịch 2.1.1 Hệ phân tán 2.1.2 Dung dịch 2.2 Dung dịch keo 2.2.1 Khái niệm hệ keo .2 2.2.2 Cấu tạo hạt keo 2.2.3 Phân loại hệ keo 2.2.4 Tính chất hệ keo 2.2.5 Phương pháp điều chế keo 2.2.6 Sự keo tụ 2.3 Nồng độ dung dịch .5 2.3.1 Nồng độ phần trăm khối lượng 2.3.2 Nồng độ mol/l Câu hỏi ôn tập .5 Chương DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI Mục tiêu: Nội dung chương .7 2.1 Thuyết điện li 2.2 Dung dịch điện li .7 2.2.1 Sự điện li 2.2.2 Độ điện li () 2.2.3 Phân loại các chất điện li 2.3 Cân hóa học dung dịch điện li 2.3.1 Sự điện li nước 2.3.2 pH dung dịch .9 2.3.3 Dung dịch đệm pH 10 2.3.4 Chất thị màu pH (chất thị màu acid - base) 10 2.4 Cân dung dịch chất điện li tan 11 2.4.1 Tích số tan 11 2.4.2 Mối quan hệ tích số tan (Tt) độ tan (S) .12 Câu hỏi ôn tập 13 Chương ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỮU CƠ 14 Mục tiêu .14 Nội dung chương 14 2.1 Phân loại các hợp chất hữu .14 2.1.1 Phân loại theo nhóm định chức 14 2.1.2 Phân loại theo mạch carbon .14 2.2 Các hydrocarbon khơng mang nhóm chức 14 iii 2.2.1 Định nghĩa 14 2.2.1.1 Ankan 14 2.2.1.2 Anken 15 2.2.1.3 Ankin .15 2.2.1.4 Benzen – hydrocarbon phương hương 15 2.2.2 Danh pháp 15 2.2.2.1 Danh pháp ankan 15 2.2.2.2 Danh pháp anken 16 2.2.2.3 Danh pháp ankin .17 2.2.2.4 Danh pháp hydrocarbon phương hương 18 2.2.3 Tính chất vật lý .19 2.2.4 Tính chất hóa học .19 2.2.4.1 Phản ứng 19 2.2.4.2 Phản ứng cộng .23 2.2.4.3 Phản ứng oxi hóa 26 2.2.4.4 Một số phản ứng đặc biệt 27 2.2.5 Điều chế 28 2.2.5.1 Ankan 28 2.2.5.2 Anken 29 2.2.5.3 Ankin .30 2.2.5.4 Hydrocarbon phương hương 30 2.3 Các hydrocarbon có mang nhóm chức 31 2.3.1 Định nghĩa 31 2.3.1.1 Dẫn xuất hydroxyl hydrocarbon .31 2.3.1.2 Hợp chất carbonyl 31 2.3.1.3 Hợp chất carboxylic 31 2.3.1.4 Hợp chất có nhóm amin 32 2.3.2 Danh pháp 32 2.3.2.1 Danh pháp alcol (rượu) 32 2.3.2.2 Danh pháp aldehyde .32 2.3.2.3 Danh pháp ceton .33 2.3.2.4 Danh pháp acid carboxylic .33 2.3.2.5 Danh pháp amin 33 2.3.3 Tính chất vật lý .34 2.3.3.1 Alcol 34 2.3.3.2 Phenol 35 2.3.3.3 Aldehyde ceton 35 2.3.3.4 Acid carboxylic .35 2.3.3.5 Amin 35 2.3.4 Tính chất hóa học .36 2.3.4.1 Tính chất hóa học alcol 36 2.3.4.2 Tính chất hóa học phenol .37 2.3.4.3 Tính chất hóa học aldehyde – ceton .37 2.3.4.4 Tính chất hóa học acid carboxylic 38 2.3.4.5 Tính chất hóa học amin 38 iv 2.3.5 Điều chế 39 2.3.5.1 Điều chế alcol 39 2.3.5.2 Điều chế phenol 40 2.3.5.3 Điều chế aldehyde – ceton 40 2.3.5.4 Điều chế acid carboxylic .41 2.3.5.5 Điều chế amin .41 Câu hỏi ôn tập 41 Bài 1: ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH KEO VÀ XÁC ĐỊNH NGƯỠNG KEO TỤ .43 Mục tiêu 43 Hóa chất, dụng cụ 43 2.1 Hóa chất 43 Kim loại: Mg, Al, Fe, Cu 43 2.2 Dụng cụ 43 Thực hành 43 Thí nghiệm 1: Điều chế dung dịch keo 43 Thí nghiệm 2: Xác định ngưỡng keo tụ 43 Thí nghiệm 3: Pha chế dung dịch theo nồng độ cho trước 44 Thí nghiệm 4: Nhận biết dung dịch 44 Bài 2: DUNG DỊCH ĐIỆN LI – CHẤT CHỈ THỊ MÀU- DUNG DỊCH ĐỆM 45 Mục tiêu .45 Hóa chất, dụng cụ 45 2.1 Hóa chất 45 2.2 Dụng cụ 45 Thực hành 45 Thí nghiệm 1: Màu các chất thị mơi trường acid baz .45 Thí nghiệm 2: Dung dịch đệm acid .45 Thí nghiệm 3: Dung dịch đệm baz .46 Thí nghiệm 4: Tính acid- baz .46 Thí nghiệm 5: Chỉ thị acid –baz 47 Thí nghiệm 6: Lập thang màu- khoảng pH dung dịch acid 47 Thí nghiệm 7: Xác định khoảng pH dung dịch X thị 47 Thí nghiệm 8: Lập thang màu- khoảng pH dung dịch baz 48 Thí nghiệm 9: Xác định khoảng pH dung dịch Y thị 48 Bài : HỢP CHẤT KHƠNG MANG NHĨM CHỨC- HỢP CHẤT MANG NHÓM CHỨC 49 Mục tiêu .49 Hóa chất, dụng cụ 49 2.1 Hóa chất 49 Thực hành 49 Thí nghiệm 1: Tác dụng kali permanganat với HYDROCARBON no 49 (n-hexan) .49 Thí nghiệm 2:Tác dụng acid sulfuric với HYDROCARBON no (n-hexan) 49 Thí nghiệm 3: Điều chế etylen 50 Thí nghiệm 4: Phản ứng cộng iod vào etylen .50 Thí nghiệm 5: Phản ứng oxy hóa etylen dung dịch KMnO4 .50 v Thí nghiệm 6: Điều chế acetilen 50 Thí nghiệm 7: Phản ứng cộng iod vào acetilen .50 Thí nghiệm 8: Phản ứng oxi hóa acetilen dung dịch KMnO4 .50 Thí nghiệm 9: Tính tan nước, khả hịa tan dầu ăn benzen 50 Thí nghiệm 10: Phản ứng rượu đơn chất rượu đa chức 51 Thí nghiệm 11: Phản ứng rượu etylic với Na 51 Thí nghiệm 12: Phản ứng oxi hóa aldehyd hợp chất phức bạc 51 Thí nghiệm 13: Phản ứng oxi hóa aldehyd thuốc thử Fehling .51 Thí nghiệm 14: Tính chất acid cacboxylic 52 Thí nghiệm 15: Phản ứng tạo thành phân giải các muối anilin 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 vi PHẦN LÍ THUYẾT Chương DUNG DỊCH - Mục tiêu Giúp tìm hiểu các vấn đề liên quan đến dung dịch như: trạng thái dung dịch, dung dịch keo, thành phần dung dịch tính chất các dung dịch khơng điện li Nội dung chương 2.1 Hệ phân tán dung dịch Dung dịch trạng thái các chất có cấu trúc tính chất đặc trưng riêng Dung dịch hệ phân tán hệ phân tán dung dịch 2.1.1 Hệ phân tán 2.1.1.1 Định nghĩa Hệ phân tán hệ có chất phân bố ( gọi chất phân tán) vào chất khác (gọi mơi trường phân tán) dạng hạt có kích thước nhỏ bé 2.1.1.2 Phân loại Có thể phân loại các hệ phân tán dựa vào: - Trạng thái tập hợp chất phân tán môi trường phân tán: Ví dụ:Hệ Khí – Khí (K-K) Lỏng – Khí (L-K) Khí – Lỏng (K-L) Khí – Rắn (K-R) Lỏng – Lỏng (L-L) Lỏng – Rắn (L-R) Rắn – Khí (R-K) Rắn – Lỏng (R-L) Rắn– Rắn (R-R) - Kích thước các hạt phân tán, người ta chia làm loại hệ phân tán: * Hệ phân tán thơ : Kích thước các hạt 10-5-10-2 cm , ta nhìn thấy các hạt mắt thường kính hiển vi quang học Tùy thuộc vào trạng thái chất phân tán mà người ta phân biệt dạng huyền phù hay nhũ tương + Dạng huyền phù thu có phân bố hạt chất rắn chất lỏng Ví dụ: hệ đất sét nước + Dạng nhũ tương thu có phân bố chất lỏng chất lỏng Ví dụ: Sữa hệ gồm các hạt mỡ lơ lửng chất lỏng Các hệ phân tán thơ khơng bền các hạt phân tán có kích thước quá lớn so với phân tử ion nên dễ dàng lắng xuống * Hệ phân tán cao (hệ keo ) : Các hạt phân tán có kích thước khoảng 10 đến 10–5cm, để quan sát các hạt phải dùng kính siêu hiển vi có độ phóng đại lớn –7 Ví dụ: Gelatine, keo dán, sương mù, khói Hệ khơng bền các hạt keo dễ liên hợp thành hạt có kích thước lớn lắng xuống * Hệ phân tán phân tử ion (dung dịch): Khi các hạt có kích thước phân tử hay ion nghĩa nhỏ 10–7cm các hệ phân tán trở thành đồng thể gọi đơn giản dung dịch Kích thước vơ bé nhỏ các hạt làm cho chúng phân bố đồng môi trường dẫn đến đồng thành phần, cấu tạo tính chất tồn thể tích hệ, làm cho hệ bền không bị phá hủy để yên theo thời gian Ví dụ: Hịa tan đường muối ăn vào nước, các hạt đường phân tán dạng phân tử, các hạt muối phân tán dạng ion 2.1.2 Dung dịch Dung dịch hệ đồng thể gồm hay nhiều chất mà thành phần chúng thay đổi giới hạn rộng Trong dung dịch, chất phân tán gọi chất tan, môi trường phân tán gọi dung môi Các loại dung dịch thường nhắc đến: - Dung dịch loãng : dung dịch chứa lượng chất tan - Dung dịch đậm đặc : dung dịch chứa lượng lớn chất tan - Dung dịch chưa bão hòa : dung dịch mà chất tan tiếp tục tan thêm - Dung dịch bão hòa : dung dịch mà chất tan tan thêm nhiệt độ xác định - Dung dịch quá bão hòa: dung dịch chứa lượng chất tan vượt quá so với độ tan 2.2 Dung dịch keo 2.2.1 Khái niệm hệ keo Các hạt có kích thước lớn phân tử ion khơng đủ lớn để quan sát các loại kính hiển vi quang học gọi các hạt keo ( kích thước từ 10–7 – 10–5cm ) Hạt keo chất vô hay hữu Hầu tất các chất tờn dạng keo Một hệ keo bao gồm các hạt keo gọi chất phân tán chất làm môi trường phân tán Môi trường phân tán quan trọng thường gặp nước khơng khí 2.2.2 Cấu tạo hạt keo Trung tâm hạt keo tinh thể ion nhỏ, nhóm phân tử, phân tử kích thước lớn Chúng hấp thụ lớp ion điện tích từ mơi trường, lớp ion đến lượt lại hấp thụ lớp ion có điện tích trái dấu bao quanh Kết dẫn đến các hạt keo phần bên ngịai có điện tích Do có điện tích nên các hạt keo đẩy nhau, kết hợp lại thành hạt có kích thước lớn tách khỏi hệ Chính lực đẩy tĩnh điện làm cho hệ keo bền khoảng thời gian dài ion dương ion âm Hình 1.1 Cấu tạo hạt keo 2.2.3 Phân loại hệ keo Dựa trạng thái vật lý hạt keo môi trường phân tán Bảng 1.1 Các kiểu hệ phân tán Chất rắn Chất khí Sương mù Khói Sol khí Sol khí Nhũ tương Huyền phù Sol Sol Chất rắn Chất khí Mơi trường phân tán Chất lỏng Chất lỏng Pha bị phân tán Bọt Hợp kim Gel Gel Sol rắn Dựa vào hình dạng hạt keo Dạng khơng gian chiều giống bóng, dạng khơng gian chiều giống phim dạng không gian chiều sợi Các tính chất học hạt keo phụ thuộc chủ yếu vào hình dạng hạt keo ... biên soạn tài liệu bám sát theo yêu cầu chương trình đào tạo nhằm giúp cho SV có kiến thức sở làm tảng học tốt cho các mơn chun ngành Trong quá trình biên soạn, chúng tơi khơng thể tránh khỏi... 11 2.4.2 Mối quan hệ tích số tan (Tt) độ tan (S) .12 Câu hỏi ôn tập 13 Chương ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỮU CƠ 14 Mục tiêu .14 Nội dung chương 14 2.1 Phân... dàng lắng xuống * Hệ phân tán cao (hệ keo ) : Các hạt phân tán có kích thước khoảng 10 đến 10–5cm, để quan sát các hạt phải dùng kính siêu hiển vi có độ phóng đại lớn –7 Ví dụ: Gelatine, keo