CHƢƠNG V DUNG DỊCH 5 1 Những vấn đề chung về dung dịch 5 2 Tính chất của dung dịch phân tử 5 3 Tính chất của dung dịch điện ly 5 4 Trạng thái cân bằng trong dung dịch 1 5 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG[.]
CHƢƠNG V: DUNG DỊCH 5.1 Những vấn đề chung dung dịch 5.2 Tính chất dung dịch phân tử 5.3 Tính chất dung dịch điện ly 5.4 Trạng thái cân dung dịch 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.1 Khái niệm: + Hệ phân tán: hệ gồm hay nhiều chất dạng hạt có kích thước nhỏ phân tán chất khác + Hệ phân tán gồm : Chất phân tán Môi trường phân tán + Pha phân tán : trạng thái tập hợp R, L, K + Môi trường phân tán : trạng thái tập hợp R, L, K 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.2 Phân loại: + Dựa vào trạng thái tập hợp : có hệ phân tán + Dựa vào kích thước hạt (d) người ta chia thành: Hệ phân tán thô: d = 10-7 – 10-4m Hệ không bền Loại hệ gồm + Huyền phù: Chất rắn phân tán chất lỏng (phù sa…) +Nhũ tương: Chất lỏng phân tán chất lỏng (hạt mỡ nước…) Hệ phân tán keo: d = 10-9 – 10-7m Hệ tương đối bền (sương mù : lỏng-khí; khói : rắn - khí) Dung dịch thật: Hạt pha phân tán kích thước phân tử ion (≤ 10-10m) 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.3 Sự tạo thành dung dịch: a) Khả hòa tan chất Hỗn hợp đồng (dung dịch) tạo phụ thuộc vào tương tác phân tử dung môi, tiểu phân chất tan tiểu phân chất tan-với dung mơi b) Các bước q trình hịa tan hiệu ứng nhiệt q trình hịa tan – Bước 1: Sự tách rời tiểu phân chất tan: ΔH1 – Bước 2: Sự tách rời tiểu phân dung môi: ΔH2 – Bước 3: Sự tương tác tiểu phân chất tan dung môi: ΔH3 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.3 Sự tạo thành dung dịch: 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.3 Sự tạo thành dung dịch: Bước 1: ΔH1> (quá trình thu nhiệt) Bước 2: ΔH2 > (quá trình thu nhiệt) Bước 3: ΔH3 < (qúa trình tỏa nhiệt) Nếu ΔH3 > ΔH1 + ΔH2 ΔHs < 0: q trình hịa tan tỏa nhiệt thuận lợi cho hòa tan Nếu ΔH3 < ΔH1 + ΔH2 ΔHs > 0: trình hịa tan thu nhiệt khơng thuận lợi cho hịa tan Nhiệt lượng hay thu vào hịa tan mol chất vào lượng dung mơi đủ lớn gọi nhiệt hòa tan chất 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.4 Độ tan Khái niệm Chất rắn Hòa tan Kết tinh Chất tan (dd) Độ tan số gam chất tan 100g dung mơi để tạo dung dịch bão hịa Bão Thơng thường chất có độ tan hịa nước +Trên 10g/100g nước chất dễ tan +Dưới g/100 g nước chất khó tan + Dưới 0,1 g /100g nước coi không tan 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.4 Độ tan Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan a) Ảnh hưởng nhiệt độ tới độ tan Đối với chất rắn nói chung t0 tăng độ tan tăng 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.4 Độ tan Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan a) Ảnh hưởng nhiệt độ tới độ tan Đối với chất lỏng + Các chất lỏng tan hoàn toàn vào nhau: nhiệt độ nói chung khơng ảnh hưởng + Các chất lỏng tan hạn chế với nhau: tăng nhiệt độ, độ tan tăng đến nhiệt độ mà chúng tan với tỉ lệ Nhiệt độ gọi nhiệt độ tới hạn + Các chất lỏng khơng hồn tồn tan vào 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.4 Độ tan Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan a) Ảnh hưởng nhiệt độ tới độ tan Đối với chất khí: Độ tan chất khí giảm nhiệt độ tăng 10 5.1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5.1.4 Độ tan Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan b) Ảnh hưởng áp suất tới độ tan Định luật Dalton: C = k Pkhí C nồng độ khí dd bão hòa,k số P áp suất riêng phần 11 5.2 TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH PHÂN TỬ + Dung dịch phân tử dung dịch hịa tan chât tan vào dung mơi phân tử không bị điện ly + Dung dịch phân tử khơng dẫn điện Ví dụ: Dung dịch rượu, đường glucozơ, saccarozơ… dung dịch khơng có khả phân ly tạo thành ion dung dịch 12 5.2.1 Áp suất CHẤT bãoCỦA hòa dung DỊCH dịch lỗng chứaTỬ chất tan 5.2:TÍNH DUNG PHÂN khơng bay hơi, khơng điện ly Trên mặt thống chất lỏng ln có cân lỏng hơi: P0 (T) Bay H > Lỏng Hơi Ngƣng tụ H < Hơi bão hòa: Trên mặt chất trạng thái ngưng tụ ln nằm cân với gọi bão hòa Áp suất bão hoà dd cân với dung dịch lỏng Áp suất bão hoà chất lỏng số nhiệt độ xác định tăng theo nhiệt độ 5.2.1 Áp suất bão hòa dung dịch lỗng chứa chất tan khơng bay hơi, khơng điện ly Áp suất bão hoà dd tổng áp suất bão hoà tất cấu tử có hệ Pdd = Pi Vì dung dịch lỗng chứa chất tan khơng bay nên áp suất bão hoà bề mặt dung dịch áp suất bão hồ dung mơi gây nên, đó: Pdd = Pdm = P0dm Ndm Ndm < → Pdd < Podm Ở nhiệt độ, Áp suất bão hồ dd ln nhỏ áp suất bão hồ dung mơi ngun chất 5.2.1 Áp suất bão hòa dung dịch lỗng chứa chất tan khơng bay hơi, khơng điện ly Ndm : nồng độ phần mol dung môi Nct : nồng độ phần mol chất tan Ndm + Nct =1 nên Ndm = – Nct Pdd = P0dm (1 – Nct) o Pdd nct ΔP Pdm N ct o o Pdm Pdm n ct ndm Định luật Raoult 1: Độ giảm áp suất tương đối dung dịch loãng chứa chất tan không bay hơi, không điện ly nồng độ phần mol chất tan 15 5.2.1 Áp suất bão hịa dung dịch lỗng chứa chất tan không bay hơi, không điện ly Ứng dụng định luật Raoult Xác định KL mol phân tử chất tan (hoặc dung môi) o Pdd nct nct mct /M ct ΔP Pdm N ct o o Pdm Pdm nct ndm ndm mdm /M dm Podm: Pdd: Biết 16 cho sổ tay đo đƣợc mct, mdm, Mdm (hoặc Mct) Xđ đƣợc Mct (hoặc Mdm) 5.2.1 Áp suất bão hòa dung dịch lỗng chứa chất tan khơng bay hơi, không điện ly Ứng dụng định luật Raoult VD: Ở 50oC, áp suất bão hòa dung dịch chứa 23g chất tan không bay hơi, không điện ly 250g rượu etylic 207,2 mmHg Xác định KL mol phân tử chất tan biết áp suất bão hòa rượu etylic nguyên chất nhiệt độ 219,8 mmHg Dung dịch: Chất tan (?): mct = 23g; Dung môi (C2H5OH): Podm = 219,8 mmHg mdm = 250g; Mdm = 46 đvC o Pdd nct ΔP Pdm N ct o o Pdm Pdm n ct ndm Pdd = 207,2 mmHg nct = 23/Mct ndm = 250/46 Mct = ? đvC Mct = 74 5.2.2 Nhiệt độ sôi nhiệt độ đơng đặc dung dịch lỗng chứa chất tan không bay hơi, không điện ly a Độ tăng nhiệt độ sôi Xét CB: LH Nhiệt độ sôi dung dịch phụ thuộc vào P Nồng độ chất tan Độ tăng nhiệt độ sôi Chất lỏng sôi khi: Pchất lỏng = Pkq Dung môi nguyên chất sôi khi: Podm = Pkq Dung dịch sôi khi: Pdd = Pkq Tại nhiệt độ sôi dung môi nguyên chất: Podm = Pkq Pdd < Podm = Pkq Dung dịch sôi to cao to sôi dung môi tinh khiết 18 5.2.2 Nhiệt độ sôi nhiệt độ đơng đặc dung dịch lỗng chứa chất tan không bay hơi, không điện ly b Độ hạ nhiệt độ đông đặc Xét CB: RL Nhiệt đông đặc dung dịch phụ thuộc vào P Nồng độ chất tan Nhiệt độ đông đặc Nhiệt độ đông đặc dung dịch lỗng chứa chất tan khơng bay hơi, khơng điện ly to áp suất bão hịa dung mơi dung dịch áp suất bão hịa dung mơi tinh thể ngun chất 5.2.2 Nhiệt độ sơi nhiệt độ đơng đặc dung dịch lỗng chứa chất tan khơng bay hơi, khơng điện ly c Q trình sơi q trình đơng đặc - Dung mơi ngun chất: Ts = const Tđ = const q trình sơi q trình đơng đặc - Q trình sơi dung dịch: Dung môi bay Cm tăng Tsdd tăng dần Khi đạt Cm bão hòa Tsdd = const Lúc Tsdd phụ thuộc vào P bên 20 ... Sự tương tác tiểu phân chất tan dung môi: ΔH3 5. 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5. 1.3 Sự tạo thành dung dịch: 5. 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5. 1.3 Sự tạo thành dung dịch: Bước 1: ΔH1> (quá... coi không tan 5. 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5. 1.4 Độ tan Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan a) Ảnh hưởng nhiệt độ tới độ tan Đối với chất rắn nói chung t0 tăng độ tan tăng 5. 1 NHỮNG VẤN... tồn tan vào 5. 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DUNG DỊCH 5. 1.4 Độ tan Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan a) Ảnh hưởng nhiệt độ tới độ tan Đối với chất khí: Độ tan chất khí giảm nhiệt độ tăng 10 5. 1 NHỮNG VẤN