HPT Ch2 1 Nhắc lại CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN cần cho Hóa phân tích CHƯƠNG 2 Các tiền tố của đơn vị đo Dung dịch • Một hệ đồng thể do sự phân tán của phân tử hay ion giữa hai hay nhiều chất • T[.]
HPT_Ch2 Các tiền tố đơn vị đo CHƯƠNG Nhắc lại CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN cần cho Hóa phân tích Dung dịch Dung dịch • Một hệ đồng thể phân tán phân tử hay ion hai hay nhiều chất • Thành phần thay đổi giới hạn rộng • Gồm chất phân tán (chất tan) môi trường phân tán (dung mơi) • Dung dịch rắn: rắn / rắn • Dung dịch lỏng Muối Chất tan khí / lỏng lỏng / lỏng Nước Dung môi Phổ biến hóa phân tích: dung dịch rắn/ lỏng dung dịch lỏng/lỏng rắn / lỏng • Dung dịch rắn lỏng / rắn rắn / rắn HPT_Ch2 Dung dịch Nồng độ dung dịch • Dung dịch loãng Nồng độ dung dịch đại lượng đo biểu diễn lượng chất tan hòa tan lượng dung dịch định • Dung dịch đậm đặc • Dung dịch chưa bão hịa Có thể áp dụng với mẫu dạng khí dạng rắn • Dung dịch bão hồ • Dung dịch q bão hồ Một số đơn vị nồng độ thông dụng Tên gọi Đơn vị Ký hiệu Nồng độ mol M Nồng độ đương lượng N Nồng độ molal m Nồng độ khối lượng g/L Nồng độ % khối lượng % w/w Nồng độ % thể tích % v/v Nồng độ % khối lượng/thể tích % w/v Nồng độ phần triệu ppm Nồng độ phần tỉ ppb Nồng độ dung dịch • Độ tan (S) – số gam chất tan 100 g dung mơi dung dịch bão hồ nhiệt độ, áp suất xác định HPT_Ch2 Ví dụ Nồng độ dung dịch • Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/L : – số g chất tan lít dung dịch Độ hòa tan số muối nước theo nhiệt độ Nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch • Độ chuẩn (T): • Nồng độ mol/L (M) hay nồng độ mol – số g hay mg chất tan mL dung dịch – Số mol chất tan lít dung dịch HPT_Ch2 Nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch • Nồng độ mol/L (M) hay nồng độ mol (cont.) • Nồng độ molan (Cm ): – số mol chất tan 1000 g dung mơi (mol/kg) • Nồng độ mol phân tích – Tổng số mol chất tan lít dung dịch (tương ứng với cơng thức) Ví dụ: NaCl, Na2SO4 • Nồng độ mol cân – Nồng độ mol cấu tử dung dịch trạng thái cân Ví dụ: [H+], [Cl-] - Khơng phụ thuộc nhiệt độ (q - số gam dung môi) Nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch • Nồng độ phân mol (Ni): • Nồng độ đương lượng (CN): – tỷ số số mol ni cấu tử i tổng số mol N chất tạo thành dung dịch – số đương lượng gam chất tan lít dung dịch - + +⋯ +⋯=1 Đ: đương lượng gam chất tan có khối lượng phân tử M n: đơn vị đương lượng HPT_Ch2 Nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch • Nồng độ phần trăm (C %): • Nồng độ phần triệu (ppm): khối lượng chất tan 106 lần khối lượng mẫu có đơn vị C% (m/m): Khối lượng chất tan (g) có 100 g dung dịch C% (m/v): Khối lượng chất tan (g) có 100 mL dung dịch C% (v/v): Thể tích chất tan (mL) có 100 ml dung dịch Mẫu rắn: Mẫu lỏng: Mẫu rắn-lỏng: ppm = mg/kg = µg/g ppm = µL/L = nL/mL ppm = mg/L = àg/mL Nng dung dch ã Nng phần tỉ (ppt): khối lượng chất tan 109 lần khối lượng mẫu có đơn vị • Mẫu rắn: Mẫu lỏng: ppb = µg/kg ppb = nL/L = pL/mL HPT_Ch2 Khối lượng riêng tỷ trọng Liên hệ loại nồng độ • Khối lượng riêng chất khối lượng đơn vị thể tích chất nhiệt độ định, thường g/mL hay g/cm3 20 oC • Tỷ trọng (tương đối) tỷ số khối lượng thể tích chất đó, thường 20 oC, khối lượng thể tích nước cất oC (hoặc 20oC) • Khối lượng riêng nước: dH2O = 1,0000 g/mL oC dH2O = 0,99821 g/mL 20 oC Dung dịch nồng độ dung dịch Pha chế dung dịch • Hàm p hay giá trị p • Pha dung dịch chuẩn gốc (stock solution): từ a (g) chất rắn tinh khiết V (mL) dung dịch tinh khiết, thêm dung mơi pha lỗng đến thể tích xác định [H+] pH [Ba2+] pBa [Cl-] pCl [Cl-] = 2.45 x 10-5 M pCl = 4.6108 = 4.61 = 4,611? • Pha lỗng dung dịch • Ngun tắc: Khối lượng chất tan khơng đổi q trình pha lỗng • Quy tắc: Cđậm đặc × Vđậmđặc = Clỗng × Vlỗng HPT_Ch2 Một số dụng cụ dùng pha chế dung dịch Khái niệm đương lượng Đương lượng & Định luật tác dụng đương lượng Đương lượng gam Đ nguyên tố hay hợp chất: số phần khối lượng nguyên tố hay hợp chất thay vừa đủ với đơn vị đương lượng, tương đương với giá trị: # 1,008 phần khối lượng H2 # phần khối lượng O2 # đương lượng nguyên tố hay hợp chất khác HPT_Ch2 Khái niệm đương lượng Khái niệm đương lượng mol phân tử H2O có: • phần khối lượng Hydro ↔ ĐL H Đương lượng nguyên tố: • 16 phần khối lượng Oxy ↔ ĐL O → H2O có ĐL nguyên tố H tác dụng vừa đủ với ĐL nguyên tố O n: hố trị ngun tố hợp chất Tính số đơn vị đương lượng hợp chất AB Khái niệm đương lượng AB + nY ↔ C + D PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ MAB: Khối lượng đương lượng chất AB Đương lượng hợp chất AB: AB ± ne- ↔ C + D mol electron ↔ đương lượng (n: số đơn vị đương lượng AB tham gia pứ) n: số mol electron trao đổi vừa đủ với mol hợp chất AB HPT_Ch2 Tính số đơn vị đương lượng hợp chất AB PHẢN ỨNG ACID – BAZ AB + nH+/OH- Tính số đơn vị đương lượng hợp chất AB PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION ↔ C + D AB + nM+/M- ↔ C + D mol H+/OH- ↔ đương lượng mol M+/M- ↔ đương lượng n: số mol H+/OH- thực tham gia trao đổi mol AB n: số mol M+/M- thực tham gia trao đổi với mol AB Định luật tác dụng đương lượng Trong phản ứng hóa học, số đương lượng chất tham gia phản ứng phải V1.C1 = V2.C2 Cân hóa học – Định luật tác dụng khối lượng Khái niệm hoạt độ Cân hóa học Định luật tác dụng khối lượng → dùng phân tích định lượng HPT_Ch2 Khái niệm hoạt độ Khái niệm hoạt độ a = f.c - Nếu chất tan dung dịch diện dạng ion - Sự tác động nhiều ion khác dung dịch gây lực tương tác ion μ - Lực tương tác ion μ làm giảm khả hoạt động ion ion diện với nồng độ hiệu dụng a (hoạt độ) - Lực tương tác ion μ tỉ lệ thuận với nồng độ điện tích ion (f : hệ số hoạt độ) lgf = φ(μ): thay đổi theo lực ion μ f≤1 Dung dịch loãng: μ ≈ → f ≈ → a ≈ c Áp dụng hóa phân tích với dung dịch loãng (nồng độ thấp) Ci, Zi – nồng độ điện tích ion I dung dịch Định luật tác dụng khối lượng → quy ước f =1 Định luật tác dụng khối lượng Cân động → tuân theo nguyên lý Le Châtelier Tỷ số tích hoạt độ (nồng độ) sản phẩm tích hoạt độ (nồng độ) tác chất số K1 lớn → phản ứng theo chiều chiếm ưu K > 107: phản ứng hoàn toàn Dung dịch lỗng: Áp dụng với dung dịch lỗng khơng điện li hay điện li yếu 10