Giáo trình làm việc với hóa chất môi trường 1 (ngành kỹ thuật thoát nước và xử lý nước thải cao Đẳng)

Phân tử là h¿t đ¿i dián cho chất, gồm 1 sã nguyên tử liên kết vßi nhau và thá hián đầy đủ tính chất hóa hßc của chất, là phần tử nhá nhất của một chất có khÁ nng tồn t¿i độc lÁp mà v¿n

Bà XÂY DþNG

TR¯àNG CAO ĐÀNG XÂY DĀNG Sâ 3 CTC1

GIÁO TRÌNH

LÀM VIàC VâI HÓA CHÂT MÔI TR¯äNG 1

NGÀNH: KĀ THUÀT THOÁT N¯âC VÀ Xþ LÝ N¯âC THÀI

TRÌNH Đà: CAO ĐÀNG

Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐXD1 ngày…….tháng….năm ………… của Hiệu tr°ởng tr°ờng Cao đẳng Xây dựng số 1

LäI GIâI THIàU

Giáo trình <Làm việc với hóa chất môi tr°ờng 1= cung cấp nhÿng kiến thức vß sā

hình thành, tính chất và ho¿t động của các chất hóa hßc và quy trình tổ chức công

viác trong phòng thí nghiám, từ đó có kiến thức nßn tÁng đá nghiên cứu các môn

hßc, mô đun khác trong ch°¡ng trình đào t¿o ngành Kỹ thuÁt thoát n°ßc và xử lý

n°ßc thÁi trình độ Cao đÁng Giáo trình gồm 4 ch°¡ng, 3 ch°¡ng đầu là phần lý

thuyết, ch°¡ng thứ 4 là làm quen vßi các quy định, trang thiết bị trong phòng thí

nghiám

Giáo trình do các giÁng viên trong Bộ môn Cấp n°ßc và Thoát n°ßc, thuộc khoa

QuÁn lý Xây dāng và đô thị, tr°áng Cao đÁng Xây dāng sã 1 biên so¿n Chúng tôi

rất mong đ°ợc sā góp ý của các đồng nghiáp và b¿n đßc đá giáo trình đ°ợc hoàn

thián h¡n

Trân trßng cÁm ¡n!

Tham gia biên so¿n

1 Chủ biên: Vũ Linh Huyßn Trang

Mục lục

Ch°¡ng 1: Mở đầu 7

1.1 Các chất và hợp chất 7

1.1.1 Khái niệm về chất 7

1.1.2 Giới thiệu về các chất 9

1.2 Sā hình thành chất 11

1.2.1 Sự hình thành nguyên tử theo Bohr 11

1.2.2 Sự hình thành nguyên tử theo Bohr- Sommerfeld 12

1.3 BÁng tuần hoàn 12

1.3.1 Nguyên tắc sắp xếp của bảng tuần hoàn 12

1.3.2.Các tính chất có tính chu kỳ của nguyên tố trong bảng tuần hoàn 15

Ch°¡ng 2: Liên k¿t hóa học và tính chÃt của chÃt 21

2.1 Đặc tr°ng của lāc liên kết 21

2.1.1 Độ dài liên kết 21

2.1.2 Góc liên kết (góc hóa trị) 21

2.1.3 Bậc liên kết 22

2.1.4 Năng l°ợng liên kết 22

2.2 Các lo¿i liên kết 22

2.2.1 Liên kết cộng hóa trị 22

2.2.2 Liên kết ion 23

2.2.3.Liên kết kim loại 25

2.2.4.Liên kết Hydro 27

Ch°¡ng 3 PhÁn ứng hóa học 30

3.1 Đißu kián đá xÁy ra phÁn ứng hoá hßc 30

3.2 Phân lo¿i các phÁn ứng hóa hßc theo nhißu tiêu chí khác nhau 30

3.3 Tãc độ phÁn ứng và cân b¿ng hoá hßc 32

3.4 Viết các ph°¡ng trình phÁn ứng hóa hßc 34

3.5 PhÁn ứng axit- baz¡ 37

3.5.1 Khái niệm về dung dịch 37

3.5.2.Một số tính chất của dung dịch 38

2/ Công thức tính nồng độ đ°¡ng l°ợng 40

3.5.3 Sự hoà tan của chất rắn trong dung dịch 42

3.5.4 Dung dịch chất điện ly 43

3.6 PhÁn ứng oxy hóa khử 47

3.6.1.Phản ứng ôxi hóa khử mở rộng (trao đổi electron) 47

3.6.2 Sự Ôxi hóa, sự khử, chất ô xi hóa, chất khử 48

3.6.3.Viết ph°¡ng trình phản ứng ô xi hóa khử 48

3.6.4 Phản ứng ô xi hóa khử phụ thuộc vào độ pH 50

3.7 PhÁn ứng t¿o kết tủa 50

3.7.1.Phản ứng kết tủa nh° là một quá trình trao đổi Ion 51

3.7.2 So sánh và phân biệt với quá trình keo tụ kết bông 51

3.8.Tính toán tỷ l°ợng và thiết bị phân tích 53

3.8.1 Tính toán tỷ l°ợng (Ph°¡ng pháp phân tích khối l°ợng) 53

3.8.2 Giới thiệu thiết bị, dụng cụ phân tích 57

Ch°¡ng 4 Tổ chức và vÁn hành phòng thí nghiám 64

4.1 Tổ chức công viác trong phòng thí nghiám 64

4.1.1 Nội quy phòng thí nghiệm 64

4.1.2 Quy trình thực hiện 66

4.2 LÁp báo cáo và m¿u báo cáo 67

4.2.1 H°ớng dẫn lập báo cáo 67

4.2.2 Mẫu báo cáo 68

4.3 H°ßng d¿n an toàn phòng thí nghiám 68

4.3.1 Phòng tránh tai nạn trong phòng thí nghiệm 68

4.3.2 Bảo vệ sức khỏe và phòng cháy trong phòng thí nghiệm 69

4.3.3 S¡ cứu khi bị tai nạn trong phòng thí nghiệm 70

4.4 Đặc tính của chất độc h¿i GHS 70

4.4.1 Các biển báo nguy hại 71

4.4.2 H°ớng dẫn về tính nguy hại 73

4.4.3 H°ớng dẫn an toàn 73

4.4.4 Các thuật ngữ cảnh báo 74

4.4.5 Xử lý 74

4.5 H°ßng d¿n sử dụng các thiết bị của phòng thí nghiám 74

4.5.1.Giới thiệu các dụng cụ, thiết bị 74

4.5.2 H°ớng dẫn sử dụng thiết bị phòng thí nghiệm 74

4.5.3 H°ớng dẫn vệ sinh thiết bị phòng thí nghiệm 74

Tài liáu tham khÁo 77

GIÁO TRÌNH LÀM VIàC VâI HÓA CHÂT MÔI TR¯äNG 1 Tên môn học: Làm viác vãi hóa chÃt môi tr°ång 1

Mã môn học: MH10

Vị trí, tính chÃt của môn học:

- Vị trí: Hßc kỳ I- nm thứ nhất (đào t¿o c¡ sã)

- Tính chất: Là môn hßc c¡ sã

thức, kỹ nng nßn tÁng đá nghiên cứu các môn hßc, mô đun chuyên ngành

Mục tiêu môn học:

- VÁ ki¿n thức:

+ Hiáu đ°ợc sā hình thành, tính chất và ho¿t động của các chất hóa hßc

+ Hiáu đ°ợc quy trình tổ chức công viác trong phòng thí nghiám

+ NhÁn thức đ°ợc ý nghĩa của môn hßc đãi vßi chuyên ngành

+ Có thái độ làm viác khoa hßc cẩn thÁn

+ Rèn luyán tính kỷ luÁt, kiên trì, cẩn thÁn, nghiêm túc và sáng t¿o

Ch°¡ng 1: Mở đầu Giãi thiáu: Ch°¡ng mã đầu bao gồm các khái niám c¡ bÁn vß chất, sā hình thành

chất, cấu t¿o và cách sử dụng bÁng tuần hoàn các nguyên tã hóa hßc

Mỗi chất có nhÿng tính chất nhất định, nh°ng phân lo¿i chung thì chất th°áng có tính chất vÁt lý và tính chất hóa hßc

a) Tính chất vật lí: Phân biát các chất thông qua các chỉ sã nh°: Tr¿ng thái, màu sắc,

mùi vị, tính tan trong n°ßc, nhiát độ sôi, nhiát độ nóng chÁy, tính d¿n đián, d¿n nhiát, khãi l°ợng riêng &

b) Tính chất hoá học: Chính là khÁ nng biến đổi từ chất này thành chất khác: ví dụ

khÁ nng bị phân huỷ, tính cháy đ°ợc&

Đá biết đ°ợc tính chất của chất ta phÁi: Quan sát, dùng dụng cụ đo, làm thí nghiám& Viác nắm tính chất của chất giúp chúng ta:

- Phân biát chất này vßi chất khác (nhÁn biết các chất)

- Biết cách sử dụng chất

- Biết ứng dụng chất thích hợp trong đái sãng và sÁn xuất;

+ Chất nguyên chất là Chất tinh khiết là chất không l¿n các chất khác, có tính chất vÁt lí và hoá hßc nhất định

+ Hỗn hợp gồm hai hay nhißu chất trộn vào nhau, có tính chất thay đổi (phụ thuộc vào thành phần của hỗn hợp)

- Tuỳ theo đißu kián vß nhiát độ và áp suất mà vÁt chất có ba tr¿ng thái tồn t¿i: rắn, láng và khí

1.1.1.2 Phân tử là h¿t đ¿i dián cho chất, gồm 1 sã nguyên tử liên kết vßi nhau và

thá hián đầy đủ tính chất hóa hßc của chất, là phần tử nhá nhất của một chất có khÁ nng tồn t¿i độc lÁp mà v¿n giÿ nguyên tính chất của chất đó

Phân tử không chỉ là các phân tử trung hoà nh° H2, Cl2, CO2 mà còn bao gồm các ion phân tử nh° NO3-&

- Phân tử khãi là khãi l°ợng của phân tử tính b¿ng đ¡n vị cacbon = tổng nguyên tử khãi của các nguyên tử trong phân tử

VD:O2 = 2.16 = 32 đvC ; Cl2 = 71 đvC

CaCO3= 100 đvC ; H2SO4 = 98 đvC

1.1.1.3 Nguyên tử

Nguyên tử là h¿t vô cùng nhá trung hoà vß đián, đ¿i dián cho nguyên tã hoá hßc và

không bị chia nhá h¡n trong phÁn ứng hoá hßc

- Nguyên tử gồm 1 h¿t nhân mang đián tích d°¡ng và vá t¿o bãi 1 hay nhißu electron

mang đián tích âm

- H¿t electron kí hiáu: e Đián tích: -1 Khãi l°ợng vô cùng nhá: 9,1095 10-28gam

Cấu tạo của hạt nhân: gồm hạt c¡ bản prôton và n¡tron

* H¿t proton: kí hiáu: p mang đián tích d°¡ng: +1 Khãi l°ợng: 1,6726.10-24g

* H¿t n¡tron: kí hiáu: n Không mang đián có khãi l°ợng:1,6748.10-24g

* Các nguyên tử có cùng sã prôton trong h¿t nhân gßi là các nguyên tử cùng lo¿i

* Vì nguyên tử luôn trung hoà vß đián nên: sã prôton = sã electron

* Vì khãi l°ợng của e nhá h¡n rất nhißu so vßi khãi l°ợng của n và p vì vÁy khãi

l°ợng của h¿t nhân đ°ợc coi là khãi l°ợng nguyên tử mnguyên tử j mh¿t nhân

Nguyên tử khãi là khãi l°ợng của nguyên tử tính b¿ng đ¡n vị cacbon

Một đ¡n vị cacbon = 1/12 khãi l°ợng của nguyên tử Cacbon ;

Khãi l°ợng của nguyên tử Cacbon = 12 đ¡n vị cacbon ( đvC )= 1,9926.10- 23 g

l°ợng Nguyên tử khãi (NTK) cho biết độ nặng nhẹ khác nhau giÿa các nguyên

tử và là đ¿i l°ợng đặc tr°ng cho mỗi nguyên tã

NTK là khãi l°ợng của nguyên tử tính b¿ng đ¡n vị Cacbon

Phân tử khãi (PTK) là khãi l°ợng của

1 phân tử tính b¿ng đ¡n vị Cacbon PTK = tổng khãi l°ợng các nguyên tử

có trong phân tử

1.1.1.4 Nguyên tố hoá học là tÁp hợp các nguyên tử cùng lo¿i có cùng sã h¿t prôton

trong h¿t nhân Sã prôton trong h¿t nhân là đặc tr°ng của nguyên tã

Có h¡n 100 nguyên tã trong vá trái đất (118 nguyên tã) trong đó 4 nguyên tã nhißu nhất lần l°ợt là: ôxi, silic, nhôm và sắt

1.1.1.5 Công thức hóa học

Công thức hóa hßc dùng đá biáu dißn chất, gồm một hay nhißu kí hiáu hóa hßc và chỉ sã ã chân mỗi kí hiáu hóa hßc

Ý nghĩa của công thức hóa học

Công thức Hóa Hßc cho chúng ta biết rấ nhißu thông tin vß chất nh°:

1 Nguyên tã nào t¿o nên chất

2 Sã nguyên tử mỗi nguyên tã có trong một phân tử chất

3 Phân tử khãi của chất

1.1.2 Giới thiệu về các chất

Chất bao gồm đ¡n chất và hợp chất

1.1.2.1 Đ¡n chất

Đ¡n chất là nhÿng chất đ°ợc t¿o nên từ một nguyên tã hóa hßc, bao gồm:

Đ¡n chất kim loại: có tính d¿n nhiát, d¿n đián, màu ánh kim Một vài kim lo¿i nh°

sắt, đồng, kẽm, chì, nhôm đßu đ°ợc t¿o nên từ các nguyên tã hóa hßc t°¡ng ứng

Fe, Cu, Zn, Pb, Al &

Đ¡n chất phi kim: cách nhiát, cách đián Một vài đ¡n chất rất đián hình nh° khí

hidro, l°u huỳnh đßu đ°ợc t¿o nên từ các nguyên tã hóa hßc t°¡ng ứng là H, S Đ¡n chất phi kim tồn t¿i ã cÁ 3 tr¿ng thái rắn, láng, khí

Tr¿ng thái rắn: than chì và kim c°¡ng (C), Bo (B), Silic (Si), Photpho (P), L°u

thái khí: Hidro (H2), Heli (He), Nit¡ (N2), Oxi (O2), Ozon (O3),

Flo (F2), Neon (Ne), Clo (Cl2) Argon (Ar)

Cách gọi tên của đ¡n chất sẽ ứng vßi tên của nguyên tã t¿o nên chất đó luôn, trừ

một sã ít tr°áng hợp thì không phÁi

Một sã nguyên tã có thá t¿o nên 2,3 d¿ng đ¡n chất nh° nguyên tã cacbon t¿o nên than bao gồm các lo¿i than khác nhau: than chì, than muội, than x°¡ng, than đá, than gỗ ) và cÁ kim c°¡ng

Đặc điểm cấu tạo: Trong đ¡n chất kim lo¿i các nguyên tử đ°ợc sắp xếp khít vßi

nhau và theo một trÁt tā xác định nh°ng trong đ¡n chất phi kim các nguyên tử th°áng liên kết vßi nhau theo một sã nhất định và th°áng là 2 nguyên tử liên kết vßi nhau

Công thức hóa học của đ¡n chÃt

Tổng quát: A x

Vßi A là kí hiáu hóa hßc của nguyên tã

* Vßi kim lo¿i x = 1 ( không ghi ) 3 ví dụ: Cu, Zn, Fe, Al, Mg, &

* Vßi phi kim; thông th°áng x = 2 ( trừ C, P, S có x = 1 ) - Ví dụ:

STT Tên chÃt Công thức Hóa Học STT Tên chÃt Công thức Hóa Học

Hợp chất hữu c¡: là một lßp lßn của các hợp chất hóa hßc mà các phân tử của

chúng có chứa cacbon trừ một sã cacbua, cacbonat, cacbon ôxít (mônôxít và

điôxít), xyanua CH4 (Mê tan), C12H22O11 (đ°áng), C2H2 (Axetilen),

C2H4 (Etilen)

Đặc điểm cấu tạo

Trong một hợp chất các nguyên tử liên kết vßi nhau theo một trÁt tā nhất định và theo một tỷ lá cã định: trong một phân tử thì sã nguyên tử là cã định không thá thay

nguyên tã oxy Sã l°ợng nguyên tã oxy và hidro không thá thay đổi và nếu nh° có

sā thay đổi nh° tng thêm sã l°ợng oxy thì khi đó chúng ta đang hiáu nó là chất khác [H2O2] mà sẽ không còn phÁi là n°ßc nÿa Vß trÁt tā liên kết trong phân tử n°ßc có góc liên kết là 104,45° và góc liên kết này sẽ không thay đổi nhißu t¿o nên đặc điám cấu t¿o của n°ßc mà chúng ta có thá so sánh vßi nhÿng chất khác

Công thức hóa học của hợp chÃt

Tổng quát: A xByCz &

Vßi A, B, C& là KHHH của các nguyên tã

x, y, z &là sã nguyên cho biết sã nguyên tử của A, B, C&

VD Sắt, đồng, oxi, nit¡, than chì& N°ßc, muãi n, đ°áng&

các nguyên tã hoá hßc khác nhau

1.2.1 Sự hình thành nguyên tử theo Bohr

Đầu thế kỉ 20, nhÿng thí nghiám của Ernest Rutherford đã cho thấy r¿ng nguyên

tử gồm có một đám mây electron khuếch tán mang điám tích âm bao xung quanh một nhân nguyên tử dày đặc mang đián tích d°¡ng Vßi dÿ liáu của thí nghiám này, Rutherford đã xây dāng nên mô hình hành tinh nguyên tử dāa theo mô hình các

Nm 1913, Bo đã vÁn dụng thuyết l°ợng tử ánh sáng vào há thãng nguyên tử và đß

ra một m¿u nguyên tử mßi mang tên mình M¿u này vß c¡ bÁn v¿n giÿ mô hình hành tinh nguyên tử của Rutherford nh°ng bổ sung thêm 2 tiên đß sau:

- Tiên đß vß các tr¿ng thái dừng: Nguyên tử chỉ tồn t¿i trong một sã tr¿ng thái có nng l°ợng xác định, gßi là các tr¿ng thái dừng Khi ã tr¿ng thái dừng thì các nguyên

từ không bức x¿ Trong các tr¿ng thái dừng của nguyên tử, electron chỉ chuyán động quanh h¿t nhân trên các quỹ đ¿o dừng có bán kính hoàn toàn xác định

- Tiên đß vß hấp thụ và bức x¿ nng l°ợng: Khi nguyên tử chuyán từ tr¿ng thái dừng

có nng l°ợng cao sang tr¿ng thái dừng có nng l°ợng thấp h¡n thì nó sẽ phát ra một photon có nng l°ợng b¿ng hiáu nng l°ợng của hai tr¿ng thái dừng và ng°ợc l¿i, nếu nguyên tử đang ã tr¿ng thái dừng có nng l°ợng thấp muãn lên tr¿ng thái dừng có nng l°ợng cao h¡n phÁi hấp thụ một photon có nng l°ợng đúng b¿ng hiáu nng l°ợng của hai tr¿ng thái dừng

Trong vÁt lý nguyên tử, Mô hình nguyên tử của Bohr mô tÁ nguyên tử gồm một h¿t

đ¿o tròn - t°¡ng tā cấu trúc của há Mặt Trái nh°ng lāc hấp d¿n đ°ợc thay b¿ng lāc

tĩnh đián Đây là mô hình cÁi tiến của mô hình mứt mÁn (Plum pudding model, 1904) và mô hình Rutherford (1911) Nhißu tài liáu còn gßi mô hình Bohr là

mô hình Rutherford-Bohr

1.2.2 Sự hình thành nguyên tử theo Bohr- Sommerfeld

Vßi sā mã rộng của lý thuyết Bohr của A Sommerfeld (nhà vÁt lý lý thuyết ng°ái Đức) vào nm 1915, mô hình này đã trã thành một công cụ m¿nh mẽ của nghiên cứu nguyên tử và đặc biát đ°ợc các nhà vÁt lý ng°ái Đức áp dụng và phát trián thêm Lý thuyết Bohr - Sommerfeld mßi và tổng quát h¡n đã mô tÁ nguyên tử theo hai sã l°ợng tử, trong khi Bohr ban đầu chỉ sử dụng một sã l°ợng tử Vßi phần mã rộng này, lý thuyết đã đ°a ra lái giÁi thích vß hiáu ứng Stark, hiáu ứng Zeeman thông th°áng và cấu trúc tinh tế của phổ hydro Các phát trián khác dāa trên quang phổ tia

X ít thành công h¡n, cũng nh° các nỗ lāc tìm hiáu cấu trúc của nguyên tử

thuyết này nh° là khuôn khổ khÁ thi duy nhất cho nghiên cứu nguyên tử và l°ợng

tử Nh°ng không phÁi tất cÁ các nhà khoa hßc đßu đồng ý nhÿng nội dung này

1.3 BÁng tuần hoàn

1.3.1 Nguyên tắc sắp xếp của bảng tuần hoàn

1.3.1.1 S¡ l°ợc lịch sử phát triển bảng tuần hoàn

BÁng tuần hoàn các nguyên tã hóa hßc là ph°¡ng pháp d¿ng bÁng hián thị các nguyên tã hóa hßc do nhà hóa hßc Dimitri Mendeleev ng°ái Nga phát minh vào nm 1869 Ông dā định bÁng đá minh hßa các xu h°ßng định kỳ trong các thuộc tính của các nguyên tã Bã cục của bÁng tuần hoàn hóa hßc đã đ°ợc tinh chỉnh và

mã rộng dần theo thái gian khi có nhißu nguyên tã mßi đ°ợc phát hián sau đó Tuy nhiên, các hình thức c¡ bÁn v¿n khá giãng vßi thiết kế ban đầu của Mendeleev

Giá trị cãt yếu của bÁng tuần hoàn hóa hßc là khÁ nng dā đoán tính chất hóa hßc của một nguyên tã dāa trên vị trí của nó trên bÁng Thuộc tính của các nguyên tã khác nhau nếu xét theo chißu dßc của cột bÁng hoặc theo chißu ngang dßc theo các hàng BÁng tuần hoàn hóa hßc này áp dụng phổ biến trong lĩnh vāc hóa hßc cũng nh° ứng dụng trong vÁt lý, kỹ thuÁt và công nghiáp, sinh hßc

BÁng tuần hoàn Mendeleev đ°ợc chia thành: 18 cột và 7 dòng, vßi hai dòng kép n¿m riêng n¿m bên d°ßi cùng Trong khi các nguyên tã 113, 115, 117 và 118 v¿n ch°a đ°ợc thừa nhÁn rộng rãi thì 98 nguyên tã đầu tồn t¿i trong tā nhiên mặc dù một sã chỉ tìm thấy sau khi đã tổng hợp đ°ợc trong phòng thí nghiám và tồn t¿i vßi một l°ợng cāc nhá

Trạng thái ở nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn

Màu sã nguyên tử đá là chất khí ã nhiát độ và áp suất tiêu chuẩn

Màu sã nguyên tử lục là chất láng ã nhiát độ và áp suất tiêu chuẩn

Màu sã nguyên tử đen là chất rắn ã nhiát độ và áp suất tiêu chuẩn

Tỷ lệ xuất hiện tự nhiên

Vißn lißn: có đồng vị già h¡n Trái Đất (chất nguyên thủy)

Vißn nét g¿ch: th°áng sinh ra từ phÁn ứng phân rã các nguyên tã khác, không có đồng vị già h¡n Trái Đất (hián t°ợng hóa hßc)

Vißn chấm chấm: t¿o ra trong phòng thí nghiám (nguyên tã nhân t¿o)

Không có vißn: ch°a tìm thấy (hián đã tìm thấy La ã ô 57 và Ac ã ô 89 lấp đầy chu

kỳ 7)

1.3.1.2 Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Nguyên tắc 1: Các nguyên tã đ°ợc xếp theo chißu tng dần của đián tích h¿t nhân nguyên tử

- Mỗi nguyên tã hóa hßc đ°ợc xếp vào một ô của bÁng gßi là ô nguyên tã

- Sã thứ tā của ô nguyên tã đúng b¿ng sã hiáu nguyên tử của nguyên tã đó

BÁng tuần hoàn gồm 7 chu kì Các chu kì đ°ợc đánh sã từ 1 đến 7

Sã thứ tā của chu kì b¿ng sã lßp electron trong nguyên tử

- Chu kì 1: gồm 2 nguyên tã H (Z = 1), 1s1 và He (Z = 2), 1s2

Nguyên tử của hai nguyên tã này chỉ có 1 lßp electron, đó là lßp K

- Chu kì 2: gồm 8 nguyên tã, bắt đầu là Li (Z = 3), 1s22s1 và kết thúc là Ne (Z = 10), 1s22s22p6

Nguyên tử của các nguyên tã này có 2 lßp electron: lßp K (gồm 2 electron) và lßp

L Sã electron của lßp L tng dần từ 1 ã liti đến tãi đa là 8 ã neon (lßp electron ngoài cùng bão hoà)

- Chu kì 3: gồm 8 nguyên tã, bắt đầu từ Na (Z = 11), 1s22s22p63s1và kết thúc là Ar (Z = 18), 1s22s22p63s23p6 Nguyên tử của các nguyên tã này có 3 lßp electron: lßp

K (2 electron), lßp L (8 electron) và lßp M (8 electron) Sã electron của lßp M tng dần từ 1 ã natri đến tãi đa là 8 ã agon (lßp electron ngoài cùng bßn vÿng)

BÁng d°ßi đây cho biết sã electron ã lßp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tã thuộc chu kì 2 và 3

một chu kì ch°a hoàn thành

Các chu kì 1, 2, 3 đ°ợc gßi là các chu kì nhá

Các chu kì 4, 5, 6, 7 đ°ợc gßi là các chu kì lßn

14 nguyên tố đứng sau La (Z = 57) thuộc chu kì 6 (đ°ợc gọi là các nguyên tố thuộc

họ lantan) và 14 nguyên tố sau Ac (Z = 89) thuộc chu kì 7 (gọi là các nguyên tố họ actini) có cấu hình electron đặc biệt, đ°ợc xếp thành hai hàng ở phần cuối bảng Nh° vậy, nếu trừ 14 nguyên tố trên, chu kì 6 cũng còn 18 nguyên tố nh° các chu kì

4 và 5, chu kì 7 còn 10 nguyên tố

1.3.1.3.3 Nhóm nguyên tố

Nhóm nguyên tã là tÁp hợp các nguyên tử có cấu hình electron t°¡ng tā nhau, do đó

có tính chất hoá hßc gần giãng nhau và đ°ợc xếp thành một cột

BÁng tuần hoàn có 18 cột đ°ợc chia thành 8 nhóm A đánh sã từ IA đến VIIIA và 8 nhóm B đánh sã từ IIIB đến VIIIB, rồi IB và IIB theo chißu từ trái sang phÁi trong bÁng tuần hoàn (xem BÁng tuần hoàn) Mỗi nhóm là một cột, riêng nhóm VIIIB gồm

Na (Z = 11): 1s22s22p63s1; Mg (Z = 12): 1s22s22p63s2;

Các nguyên tã s ho¿t động hoá hßc rất m¿nh, còn đ°ợc gßi là các kim lo¿i ho¿t động Chúng có khãi l°ợng riêng nhá, nhiát độ nóng chÁy và nhiát độ sôi thấp h¡n hầu hết các kim lo¿i khác

Khãi các nguyên tã p gồm các nguyên tã thuộc nhóm IIIA đến nhóm VIIIA (trừ He) Thí dụ:

O (Z = 8): 1s22s22p4; Ne (Z = 10): 1s22s22p6;

Nhóm A bao gồm các nguyên tã s và nguyên tã p

Khãi các nguyên tã d gồm các nguyên tã thuộc các nhóm B

Khãi nguyên tã f gồm các nguyên tã xếp ã hai hàng cuãi bÁng

Nhóm B bao gồm các nguyên tã d và nguyên tã f

1.3.2.Các tính chất có tính chu kỳ của nguyên tố trong bảng tuần hoàn

1.3.2.1 Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố

BÁng CÃu hình electron lãp ngoài cùng của nguyên tÿ các nguyên tá nhóm A Nhóm

Chu kì IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA

Mg 3s2

Al 3s23p1

Si 3s23p2

P 3s23p3

S 3s23p4

Cl 3s23p5

Ar 3s23p6

5s1 5s2 5s25p1 5s25p2 5s25p3 5s25p4 5s25p5 5s25p6

6s1

Ba 6s2

Ti 6s26p1

Pb 6s26p2

Bi 6s26p3

Po 6s26p4

At 6s26p5

Rn 6s26p6

tử là ns2np6(trừ chu kỳ 1) Cấu hình electron lßp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tã trong cùng một nhóm A đ°ợc lặp đi lặp l¿i sau mỗi chu kỳ, ta nói r¿ng: chúng biến đổi một cách tuần hoàn

Nh° thế, sā biến đổi tuần hoàn vß cấu hình electron lßp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tã khi đián tích h¿t nhân tng dần chính là nguyên nhân của

sā biến đổi tuần hoàn tính chất của các nguyên tã

CÃu hình electron nguyên tÿ của các nguyên tá nhóm A

a) Nguyên tử các nguyên tã trong cùng một nhóm A có cùng sã electron lßp ngoài cùng Chính sā giãng nhau vß cấu hình electron lßp ngoài cùng của nguyên tử là nguyên nhân của sā giãng nhau vß tính chất hoá hßc của các nguyên tã trong cùng một nhóm A

b) Sã thứ tā của nhóm (IA, IIA ) có biết sã electron lßp ngoài cùng và đồng thái cũng là sã electron hoá trị trong nguyên tử các nguyên tã đó

c) Các electron hoá trị của các nguyên tã thuộc hai nhóm IA, IIA là electron s, các nguyên tã đó là các nguyên tã s Các electron hoá trị của các nguyên tã thuộc sáu nhóm A tiếp theo là các electron s và p, các nguyên tã đó là các nguyên tã p (trừ He)

b) Nhóm IA là nhóm kim lo¿i kißm gồm các nguyên tã: liti, natri, kali, rubiđi, xesi (ngoài ra còn có nguyên tã phóng x¿ franxi)

Nguyên tử của các nguyên tã kim lo¿i kißm chỉ có 1 electron ã lßp ngoài cùng (cấu hình electron lßp ngoài cùng là ns1) Vì vÁy, trong các phÁn ứng hoá hßc, nguyên tử của các nguyên tã kim lo¿i kißm có khuynh h°ßng nh°áng đi 1 electron đá đ¿t đến cấu hình electron bßn vÿng của khí hiếm Do đó, trong các hợp chất, các nguyên tã kim lo¿i kißm chỉ có hoá trị 1

Các kim lo¿i kißm là nhÿng kim lo¿i đián hình, th°áng có nhÿng phÁn ứng sau:

- Tác dụng m¿nh vßi oxi t¿o thành oxit baz¡ tan trong n°ßc, thí dụ Li2O, Na2O,

- Tác dụng m¿nh vßi n°ßc ã nhiát độ th°áng t¿o thành hiđro và hiđroxit kißm m¿nh, thí dụ NaOH, KOH,

- Tác dụng vßi các phi kim khác t¿o thành muãi, thí dụ NaCl, K2S,

c) Nhóm VIIA là nhóm halogen, gồm các nguyên tã: flo, clo, brom, iot (ngoài ra còn có nguyên tã phóng x¿ atatin)

Nguyên tử của các nguyên tã halogen có 7 electron ã lßp ngoài cùng (cấu hình electron ã lßp ngoài cùng là ns2np5) Vì vÁy, trong các phÁn ứng hoá hßc các nguyên

tử hlogen có khuynh h°ßng thu thêm 1 electron đá đ¿t đến cấu hình electron bßn vÿng của khí hiếm (trừ At) Do đó, trong các hợp chất nguyên tã kim lo¿i, các nguyên tã halogen có hoá trị 1

â d¿ng đ¡n chất, các phân tử halogen gồm hai nguyên tử: F2, Cl2, Br2, I2 Đó là nhÿng phi kim đián hình, th°áng có nhÿng phÁn ứng sau:

- Tác dụng vßi kim lo¿i cho các muãi nh° KBr, AlCl3

- Tác dụng vßi hiđro t¿o ra nhÿng hợp chất khí HF; HCl; HBr; HI; trong n°ßc chúng

là nhÿng dung dịch axit

- Hiđroxit của các halogen là nhÿng axit, thí dụ : HClO, HClO3

1.3.2.2 Tính kim loại, tính phi kim

Tính kim lo¿i là tính chất của một nguyên tã mà nguyên tử của nó dß mất electron

đá trã thành ion d°¡ng Nguyên tử càng dß mất electron, tính kim lo¿i của nguyên

tã càng m¿nh

Tính phi kim là tính chất của một nguyên tã mà nguyên tử của nó dß thu electron đá trã thành ion âm Nguyên tử càng dß thu electron thì tính phi kim của nguyên tã càng m¿nh

Ranh gißi t°¡ng đãi giÿa nguyên tã kim lo¿i, phi kim trong bÁng tuần hoàn các nguyên tã hoá hßc (trang 37) đ°ợc phân cách b¿ng đ°áng dích dắc in đÁm Phía phÁi là các nguyên tã phi kim, phía trái là các nguyên tã kim lo¿i

a Sÿ bi¿n đổi tính kim lo¿i, phi kim trong mát chu kỳ

Trong một chu kỳ, theo chißu tng dần của đián tích h¿t nhân, tính kim lo¿i của các nguyên tã yếu dần, đồng thái tính phi kim m¿nh dần

Thí dụ: Chu kỳ bắt đầu từ nguyên tã Na (Z = 11), [Ne]3s1, là một kim lo¿i đián hình Rồi lần l°ợt đến Mg (Z = 12), [Ne]3s2, là kim lo¿i m¿nh nh°ng ho¿t động kém natri Al (Z = 13), [Ne]3s23p1, là một kim lo¿i nh°ng hiđroxit đã có tính chất l°ỡng tính Si (Z = 14), [Ne]3s23p2là một phi kim Từ P (Z = 15), [Ne]3s23p3đến S (Z = 16), [Ne]3s23p4 tính phi kim m¿nh dần Cl (Z = 17), [Ne]3s23p5là một phi kim đián hình, rồi đến khí hiếm Ar (Z = 18), [Ne]3s23p6 Quy luÁt trên đ°ợc lặp l¿i đãi vßi mỗi chu kỳ

Có thá giÁi thích quy luÁt biến đổi tính chất trên theo bán kính nguyên tử: Trong một chu kỳ, khi đi từ trái sang phÁi, đián tích h¿t nhân tng dần nh°ng

sã lßp electron của nguyên tử các nguyên tã b¿ng nhau, do đó lāc hút của h¿t nhân vßi các electron lßp ngoài cùng tng lên làm cho bán kính nguyên tử giÁm dần (xem

hình 2.1), nên khÁ nng dß nh°áng electron (đặc tr°ng cho tính kim lo¿i của nguyên tã) giÁm dần, đồng thái khÁ nng thu electron (đặc tr°ng cho tính phi kim của nguyên tã) tng dần

Hình 1.5 Bán kính nguyên tÿ của mát sá nguyên tá (nm)

Trong mỗi chu kỳ, bán ính nguyên tử giảm từ trái qua phải

Trong mỗi nhóm A, bán kính nguyên tử tăng theo chiều từ trên xuống dưới

b Sÿ bi¿n đổi tính kim lo¿i, tính phi kim trong mát nhóm A

Trong một nhóm A, theo chißu tng của đián tích h¿t nhân, tính kim lo¿i của các nguyên tã m¿nh dần, đồng thái tính phi kim yếu dần

Thí dụ:

Nhóm IA gồm các kim lo¿i đián hình: Tính chất kim lo¿i tng rõ rát từ Li (Z

= 3), 1s22s1đến Cs (Z = 55), [Xe]6s1tức là khÁ nng mất electron tng dần Xesi là nguyên tã kim lo¿i m¿nh nhất

Nhóm VIIA gồm các kim lo¿i đián hình: Tính phi kim giÁm dần từ F (Z = 9), 1s22s22p5đến I (Z = 53), [Kr] 4d105s25p5, tức là khÁ nng thu thêm electron giÁm dần Flo là nguyên tã phi kim m¿nh nhất

Quy luÁt đó đ°ợc lặp l¿i đãi vßi các nhóm A khác và đ°ợc giÁi thích nh° sau: Trong một nhóm A, theo chißu từ trên xuãng d°ßi, đián tích h¿t nhân tng, nh°ng đồng thái sã lßp electron cũng tng làm bán kính nguyên tã tng nhanh và chiếm °u thế h¡n nên khÁ nng nh°áng electron của các nguyên tã càng tng lên - tính kim lo¿i tng và khÁ nng nhÁn electron của các nguyên tã giÁm - tính phi kim giÁm

Nguyên tử Cs có bán kính nguyên tử lßn nhất nên dß nh°áng electron h¡n

cÁ, nó là kim lo¿i m¿nh nhất Nguyên tử F có bán kính nguyên tử nhá nhất nên dß thu thêm electron h¡n cÁ, nó là phi kim m¿nh nhất

c Đá âm đián

Độ âm đián của một nguyên tử đặc tr°ng cho khÁ nng hút electron của nguyên tử

đó khi hình thành liên kết hoá hßc Nh° vÁy χ càng lßn thì nguyên tã dß thu electron

Độ âm đián của nguyên tử càng lßn thì tính phi kim của nó càng m¿nh Ng°ợc l¿i,

độ âm đián của nguyên tử càng nhá thì tính kim lo¿i của nó càng m¿nh

Trong hoá hßc, có nhißu thang độ âm đián khác nhau do các tác giÁ tính toán trên nhÿng c¡ sã khác nhau D°ßi đây gißi thiáu bÁng giá trị độ âm đián do nhà hoá hßc Pau-linh (Pauling) thiết lÁp nm 1932 Vì nguyên tã flo là phi kim m¿nh nhất, Pau-

linh quy °ßc lấy độ âm đián của nó đá xác định độ âm đián t°¡ng đãi của các nguyên

tử nguyên tã khác

BÁng 6 Giá trị đá âm đián của nguyên tÿ mát sá nguyên tá nhóm A theo

Pau-linh Nhóm

0,98

Be 1,57

B 2,04

C 2,55

N 3,04

O 3,44

F 3,98

1.3.2.3 Hóa trị của các nguyên tố

Trong một chu kỳ, đi từ trái sang phÁi, hoá trị cao nhất của các nguyên tã trong hợp chất vßi oxi tng lần l°ợt từ 1 đến 7, còn hoá trị của các phi kim trong hợp chất vßi hiđro giÁm từ 4 đến 1

Thí dụ: trong chu kỳ 3, ba nguyên tã đầu chu kỳ (Na, Mg, Al) t¿o thành hợp chất oxit, trong đó chúng có hoá trị lần l°ợt là 1, 2, 3 Các nguyên tã tiếp theo (Si,

P, S, Cl) có hoá trị lần l°ợt là 4, 5, 6,7 trong oxit cao nhất

Các nguyên tã phi kim Si, P, S, Cl t¿o đ°ợc hợp chất vßi hiđro, trong đó chúng có hoá trị lần l°ợt 4, 3, 2,1

Đãi vßi các chu kỳ khác, sā biến đổi hoá trị của các nguyên tã cũng dißn ra t°¡ng tā (xem trang 7)

BÁng 7 Sÿ bi¿n đổi tuần hoàn hoá trị của các nguyên tá

1.3.2.4 Oxit và hiđroxit của các nguyên tố nhóm A

Trong một chu kỳ, đi từ trái sang phÁi theo chißu tng của đián tích h¿t nhân, tính baz¡ của các oxit và hiđroxit t°¡ng ứng yếu dần, đồng thái tính axit của chúng m¿nh dần

BÁng 8 Sÿ bi¿n đổi tính axit - baz¡

SiO2 Oxit axit P2O5 Oxit axit SO3 Oxit axit Cl2O7 Oxit axit

H3PO4 Axit trung bình

H2SO4 Axit m¿nh

HClO4 A

m¿nh

Tính baz¡ yếu dần đồng thời tính axit mạnh dần

Sā biến đổi tính chất nh° thế đ°ợc lặp l¿i ã các chu kỳ sau

1.3.2.5 Định luật tuần hoàn

Trên c¡ sã khÁo sát sā biến đổi tuần hoàn của cấu hình electron nguyên tử, bán kính nguyên tử, độ âm đián của nguyên tử, tính kim lo¿i và tính phi kim của các nguyên tã hoá hßc, thành phần và tính chất các hợp chất của chúng, ta thấy tính chất của các nguyên tã hoá hßc biến đổi theo chißu đián tích h¿t nhân tng, nh°ng không liên tục mà tuần hoàn

Định luÁt tuần hoàn vß các nguyên tã hoá hßc đ°ợc phát biáu nh° sau:

Tính chất của các nguyên tố và đơn chất, cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử

CÂU HàI ÔN TÀP

Ch°¡ng 2: Liên k¿t hóa học và tính chÃt của chÃt Giãi thiáu: Liên kết hoá hßc là sā kết hợp giÿa các nguyên tử đá t¿o thành phân tử

hay tinh thá Khi t¿o thành liên kết hoá hßc, nguyên tử th°áng có xu h°ßng đ¿t tßi cấu hình electron bßn vÿng của khí hiếm vßi 8 electron (của heli vßi 2 electron) ã lßp ngoài cùng

Mục tiêu: Trình bày đ°ợc:

+ Trình bày đ°ợc nguyên nhân các lāc liên kết

+ Trình bày đ°ợc các lo¿i liên kết

Picômét là một đ¡n vị đo chißu dài trong há mét, t°¡ng đ°¡ng vßi một phần ngàn

tỷ của mét, một đ¡n vị đo chißu dài c¡ bÁn trong Há đo l°áng quãc tế Nó có thá đ°ợc viết d°ßi d¿ng ký hiáu khoa hßc là 1×10⁻¹² m hay 1 E-12 m 4 cÁ hai đßu có nghĩa là 1 m / 1.000.000.000.000

2.1.2 Góc liên kết (góc hóa trị)

Là góc t¿o thành bãi 2 đo¿n thÁng nãi h¿t nhân nguyên tử trung tâm vßi 2 h¿t nhân nguyên tử liên kết

2.1.4 Năng lượng liên kết

Nng l°ợng cần tiêu tãn đá phá hủy liên kết có trong 1 mol phân tử ã tr¿ng thái khí

Ví dụ: EH-H = 431 kj/mol =104,2 kcal/mol

Nng l°ợng liên kết càng lßn thì liên kết càng bßn

Nng l°ợng liên kết phụ thuộc vào độ dài liên kết, bÁc liên kết

Độ dài liên kết và nng l°ợng liên kết của một sã liên kết

cặp electron dùng chung cho cÁ 2 nguyên tử, khi đó chúng cũng có đ°ợc cấu hình bßn vÿng của khí hiếm, liên kết này gßi là liên kết cộng hoá trị - mỗi cặp electron dùng chung t¿o thành một liên kết

Vậy liên kết cộng hoá trị là liên kết bằng cặp electron chung

Ví dụ: H + .H = H : H hay H 3 H

Nguyên tử H (Z =1) có cấu hình electron là 1s1, hai nguyên tử H liên kết vßi nhau b¿ng cách mỗi nguyên tử H góp 1 electron t¿o thành một cặp electron chung trong phân tử H2 Nh° thế trong phân tử H2, mỗi nguyên tử H có 2 electron, giãng cấu hình electron bßn vÿng của khí hiếm heli

Mỗi chấm bên kí hiáu nguyên tã biáu dißn một electron ã lßp ngoài cùng

H : H đ°ợc gßi là công thức electron, thay hai chấm b¿ng 1 g¿ch, ta có H-H gßi là công thức cấu t¿o Giÿa 2 nguyên tử hiđro có 1 cặp electron liên kết biáu thị b¿ng một g¿ch (-), đó là liên kết đ¡n

Liên kết cộng hoá trị hình thành giÿa các nguyên tử giãng nhau -> đ¡n chất

Liên kết giÿa các nguyên tử khác nhau -> hợp chất

2.2.1.2 Phân loại liên kết:

- Nếu hai nguyên tử có độ âm đián nh° nhau, cặp electron liên kết sẽ n¿m ã giÿa, ta

có liên kết cộng hoá trị không cāc

Nói chung, các chất chỉ có liên kết cộng hoá trị không cāc không d¿n đián ã mßi tr¿ng thái

2.2.1.3 Điều kiện tạo thành liên kết

Độ âm đián của 2 nguyên tử tham gia liên kết phÁi khác nhau không nhißu (hiáu sã

độ âm đián < 2, có tài liáu ghi <1,7)

2.2.1.4 Đặc điểm của liên kết

- Liên kết cộng hóa trị là liên kết có h°ßng

- Có tính bÁo hoà

- Liên kết kém bßn h¡n liên kết ion

2.2.1.5 Hoá trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hoá trị

Là sã liên kết hình thành giÿa một một nguyên tử của nguyên tã đó vßi các nguyên

nh°áng electron cho nguyên tử các nguyên tã khác đá trã thành ion d°¡ng, gßi là cation

Liên kết ion là liên kết đ°ợc hình thành do lāc hút tĩnh đián giÿa các ion mang đián tích trái dấu Liên kết ion là liên kết đ°ợc hình thành từ hai nguyên tử của hai nguyên

tã có độ âm đián rất khác nhau, một bên là kim lo¿i đián hình có độ âm đián rất bé, một bên là phi kim đián hình có độ âm đián rất lßn, nh° tr°áng hợp giÿa các kim lo¿i kißm hoặc kim lo¿i kißm thổ và halogen hoặc oxi Khi đó xẩy ra sā chuyán dịch electron từ một nguyên tử có tính d°¡ng đián m¿nh sang một nguyên tử có tính âm đián m¿nh đá t¿o thành cation và anion, các ion ng°ợc dấu hút nhau b¿ng lāc hút tĩnh đián

Vậy bản chất của liên kết ion là lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu

Ví dụ: phân tử NaCl, electron đ°ợc chuyán từ Na sang Cl đá t¿o thành Na+ và Cl-

Ví dụ: Tinh thá NaCl

â thá rắn, NaCl tồn t¿i d°ßi dāng tinh thá ion Trong m¿ng tinh thá NaCl các ion Na+ và Cl- đ°ợc phân bã luân phiên đßu đặn trên các đỉnh của các hình lÁp ph°¡ng nhá Xung quanh mỗi ion đßu có 6 ion ng°ợc dấu gần nhau

Mô hình tinh thá natri clorua NaCl

2.2.2.2 Điều kiện tạo thành liên kết ion

Độ âm đián của 2 nguyên tử tham gia liên kết phÁi khác nhau nhißu (hiáu sã độ âm đián g 2, có tài liáu ghi 1,7)

2.2.2.3 Đặc điểm của liên kết ion

- Mỗi ion t¿o ra đián tr°áng xung quanh nó, nên liên kết ion xÁy ra theo mßi h°ßng hay th°áng nói liên kết ion là liên kết không có h°ßng

- Không bÁo hoà, nghĩa là mỗi ion có thá liên kết đ°ợc nhißu ion xung quanh nó

- Liên kết rất bßn

Do hai tính chất này mà các phân tử hợp chất ion có khuynh h°ßng tā kết hợp l¿i m¿nh mẽ, các phân tử ion riêng lẻ chỉ tồn t¿i ã nhiát độ cao Còn ã nhiát độ th°áng mßi hợp chất ion đßu tồn t¿i ã tr¿ng thái rắn, có cấu trúc tinh thá và toàn bộ tinh thá đ°ợc xem nh° một phân tử khổng lồ

Tinh thá ion rất bßn vÿng vì lāc hút tính đián giÿa các ion ng°ợc dấu trong tinh thá ion rất lßn Các hợp chất ion đßu khá rắn, khó bay h¡i, khó nóng chÁy

Thí dụ: Nhiát độ nóng chÁy của NaCl là 8000C, của MgO là 28000C Các hợp chất ion th°áng tan nhißu trong n°ßc Khi nóng chÁy và khi hoà tan trong n°ßc, chúng d¿n đián, còn ã tr¿ng thái rắn thì không d¿n đián

2.2.2.4 Hoá trị của nguyên tố trong hợp chất ion

Hoá trị của một nguyên tã trong hợp chất ion đ°ợc gßi là đián hoá trị hay hoá trị ion của nguyên tã đó

VÁy, liên kết giÿa Na và Cl là liên kết ion

Trong phân tử HCl, hiáu độ âm đián của Cl và H là: 3,16 - 2,20 = 0,96

VÁy, liên kết giÿa H và Cl là liên kết cộng hoá trị có cāc

2.2.3.Liên kết kim loại

2.2.3.1 Khái niệm:

Liên kết kim lo¿i là liên kết đ°ợc hình thành giÿa các nguyên tử và ion kim lo¿i trong m¿ng tinh thá do sā tham gia của các electron tā do

So sánh liên kết kim lo¿i vßi liên kết cộng hóa trị:

- Giống nhau: có sā dùng chung electron

So sánh liên kết kim lo¿i vßi liên kết ion

- Giống nhau: đßu là liên kết sinh ra bãi lāc hút tĩnh đián

- Khác nhau:

+ Liên kết ion: do lāc hút tĩnh đián giÿa hai ion mang đián tích trái dấu + Liên kết kim lo¿i: lāc hút tĩnh đián sinh ra do các electron tā do trong kim lo¿i và ion d°¡ng kim lo¿i

Hầu hết các kim lo¿i ã đißu kián th°áng đßu tồn t¿i d°ßi d¿ng tinh thá (trừ Hg) Trong tinh thá kim lo¿i, ion d°¡ng và nguyên tử kim lo¿i ã nhÿng nút của m¿ng tinh thá Các electron hóa trị liên kết yếu vßi h¿t nhân nên dß tách khái nguyên tử và chuyán động tā do trong m¿ng tinh thá Lāc hút giÿa các electron này và các ion

Nh° vÁy: Liên kết kim loại là liên kết đ°ợc hình thành giữa các nguyên tử và ion

kim loại trong mạng tinh thể do sự tham gia của các electron tự do

Theo quan điám truyßn thãng, liên kết kim lo¿i là không phân cāc, trong đó hoặc là không có sā sai khác vß độ âm đián (đãi vßi kim lo¿i nguyên tã) hoặc rất nhá (đãi vßi hợp kim) giÿa các nguyên tử tham gia vào t°¡ng tác liên kết, và các đián tử tham gia trong t°¡ng tác này là tā do trong cấu trúc m¿ng tinh thá của kim lo¿i

2.2.3.2 Mạng tinh thể kim loại:

Các kim lo¿i tồn t¿i d°ßi ba d¿ng tinh

thá phổ biến sau:

Lập ph°¡ng tâm khối: Các nguyên tử,

ion kim lo¿i n¿m trên đỉnh và tâm của

Lập ph°¡ng tâm diện: Các nguyên tử,

ion kim lo¿i n¿m trên các đỉnh và tâm

các mặt của hình lÁp ph°¡ng

Lục ph°¡ng: Các nguyên tử, ion kim

lo¿i n¿m trên các đỉnh và tâm các hình

lục giác đứng và ba nguyên tử, ion n¿m

phía trong của hình lục giác

Kết cấu trúc m¿ng tinh thá phổ biến

của một sã kim lo¿i đ°ợc tổng kết

trong bÁng 3.1 Chúng ta có thá tra

cứu khi muãn biết kim lo¿i nghiên cứu

có kiáu m¿ng tinh thá nào

Thí dụ: Từ bÁng 3.1 cho thấy kim lo¿i sắt thuộc d¿ng tinh thá lÁp ph°¡ng tâm khãi,

đồng d¿ng thuộc tinh thá lÁp ph°¡ng tâm dián và coban thuộc d¿ng tinh thá lục ph°¡ng Ng°ái ta dùng độ đặc khít ρ là phần trm thá tích mà các nguyên tử chiếm trong tinh thá đá đặc tr°ng cho từng kiáu cấu trúc Vßi kiáu cấu trúc lÁp ph°¡ng tâm khãi, ρ=68%; Kiáu cấu trúc lục ph°¡ng tâm dián, ρ=74%; Kiáu cấu trúc lÁp ph°¡ng, ρ=74% Phần trm cón l¿i trong tinh thá là không gian trãng

Thí dụ: Đãi vßi các kim lo¿i có cấu trúc kiáu lÁp ph°¡ng tâm khãi, các nguyên tử

kim lo¿i chiếm 68% thá tích của tinh thá Không gian trãng của tinh thá là 32% thá tích tinh thá

BÁng Kiểu cÃu trúc m¿ng tinh thể phổ bi¿n của mát sá kim lo¿i trong bÁng

2.2.3.3 Tính chất của tinh thể kim loại

Vì trong tinh thá kim lo¿i có nhÿng electron tā do, di chuyán đ°ợc trong m¿ng nên tinh thá kim lo¿i có nhÿng tính chất c¡ bÁn sau: Có ánh kim, d¿n đián, d¿n nhiát tãt

và có tính dẻo

2.2.4.Liên kết Hydro

2.2.4.1 Khái niệm

Là liên kết đ°ợc hình thành bãi nguyên tử H linh động (là H liên kết vßi 1 nguyên

tử có độ âm đián lßn) vßi 1 nguyên tử có độ âm đián lßn khác

Xd-4Hd+& Y

X, Y là các nguyên tử có độ âm đián lßn (F, O, Cl, N)

Nguyên tử hydro ngoài khÁ nng tham gia liên kết cộng hoá trị thông th°áng, còn

có khÁ nng t¿o một mãi liên kết thứ hai vßi một nguyên tử khác có độ âm đián lßn

và kích th°ßc nhá Mãi liên kết thứ hai này kém bßn h¡n nhißu so vßi liên kết cộng hoá trị thông th°áng và đ°ợc gßi là liên kết hydro

Ví dụ liên kết hydro trong n°ßc: Các phân tử n°ßc t°¡ng tác l¿n nhau thông qua liên kết hiđrô và nhá vÁy có lāc hút phân tử lßn Đây không phÁi là một liên kết bßn vÿng Liên kết của các phân tử n°ßc thông qua liên kết hiđrô chỉ tồn t¿i trong một phần nhá của một giây, sau đó các phân tử n°ßc tách ra khái liên kết này và liên kết vßi các phân tử n°ßc khác

Trong phân tử HF, nguyên tử H sau khi liên kết vßi nguyên tử F b¿ng một liên kết cßng hoá trị còn hình thành mãi liên kết thứ hai (liên kết hydrô) vßi nguyán tử F của phân tử HF khác t¿o nên phân tử liên hợp (HF)n

2.2.4.2 Phân loại

Liên kết Hydro liên phân tử: Đ°ợc t¿o thành bãi các p.tử riêng biát nhau Ví dụ liên kết hydro trong n°ßc

Liên kết Hydro nội phân tử: Đ°ợc t¿o thành trong chính bÁn thân 1 phân tử

2.2.4.3 Nguyên nhân tạo thành liên kết

Do đặc điám cấu t¿o nguyên tử của hydro là chỉ có một electron duy nhất nên khi nguyên tử hydro liên kết cộng hoá trị vßi một nguyên tử của nguyên tã có độ âm đián lßn thì mây electron của hydro bị hút lách m¿nh vß phía nguyên tử đó và làm nguyên tử hydro bị biến thành h¿t tích đián d°¡ng mặc khác còn do kích th°ßc của hydro rất nhá nên ion hydro dß dàng tiến gần đến các nguyên tử hay ion khác, thÁm chí thâm nhÁp vào lßp vá electron của các nguyên tử hay ion khác đá hình thành nên mãi liên kết hydro Nng l°ợng của liên kết hydro rất bé (khoÁng 2 - 10 kcal/mol) nên liên kết hydro kém bßn h¡n liên kết hoá hßc thông th°áng (khoÁng h¿ng trm kcal/mol)

2.2.4.4 Tính chất của liên kết

- Làm tng nhiát độ nóng chÁy, nhiát độ sôi của các chất do liên kết hydro t¿o nên lāc hút giÿa các phân tử, gây nên sā trùng hợp phân tử làm phân tử l°ợng trung bình của các chất tng nên nhiát độ nóng chÁy và nhiát dộ sôi của các chất tng

Ví dụ: C2H5OH có ts, tnc cao h¡n CH3OCH3

CH3COOHcó ts, tnccao h¡n HCOOCH3

- Làm giÁm độ đián li, giÁm tính axit của các chất

Ví dụ: Trong dãy HX các axit HCl, HBr, HI là các axit m¿nh nh°ng do trong các phân tử HF có liên kết hydro liên phân tử nên HF là chất đián li yếu và có tính axit trung bình

- Làm tng độ tan của các chất: liên kết hydro giÿa các phân tử chất tan và dung môi làm độ tan của các chất tng do dß hình thành solvat

Ví dụ: Giÿa r°ợu và n°ßc có liên kết hydro nên r°ợu tan vô h¿n trong n°ßc, trong

kết hidro Sā hình thành liên kết hydro liên phân tử cho phép giÁi thích tính dß hoà tan của các hợp chất có nhóm phân cāc trong nhÿng dung môi phân cāc nh° n°ßc, r°ợu &

Ngoài ra liên kết hydro liên phân tử còn làm giÁm tính baz¡ của các chất và gây nên

sā biến đổi bất th°áng vß khãi l°ợng riêng

* Liên kết hydro môi phân tử làm thu gßn các phân tử l¿i đồng thái làm giÁm khÁ nng t¿o liên kết hydro giÿa chất vßi dung môi do đó làm giÁm nhiát độ nóng chÁy, nhiát độ sôi và độ tan của các chất, liên kết này còn làm giÁm tính axit của các chất

CÂU HàI ÔN TÀP

1 Liên kết hóa hßc là gì? Nng l°ợng liên kết phụ thuộc yếu tã nào?

2 Khi các nguyên tử liên kết vßi nhau đá t¿o thành phân tử phÁi tuân theo quy

tắc nào?

3 Liên kết ion là liên kết hóa hßc đ°ợc hình thành nh° nào?

4 Đißu kián t¿o thành liên kết ion là gì?

5 Sā giãng nhau giÿa liên kết kim lo¿i và liên kết cộng hóa trị là gì?

Ch°¡ng 3 PhÁn ứng hóa học Giãi thiáu: Ch°¡ng 3 bao gồm các khái niám đißu kián, tãc độ, cân b¿ng trong phÁn

ứng hóa hßc, các lo¿i phÁn ứng hóa hßc và các bài tÁp liên quan

+ Định nghĩa, tính chất của các phÁn ứng hóa hßc

+ Tính toán đ°ợc các chất tham gia và t¿o thành trong phÁn ứng hóa hßc

Nái dung chính:

3.1 ĐiÁu kián để xÁy ra phÁn ứng hoá học

3.1.1 Khái niệm phản ứng hóa học

- PhÁn ứng hóa hßc là quá trình biến đổi từ chất này sang chất khác Quá trình này luôn kèm theo 1 sā thay đổi nng l°ợng và tuân theo định luÁt bÁo toàn nng l°ợng PhÁn ứng hóa hßc kết thúc khi có sā cân b¿ng hóa hßc hay các chất phÁn ứng đã đ°ợc chuyán đổi hoàn toàn PhÁn ứng hóa hßc có thá dißn ra "tức thái", không yêu cầu cung cấp nng l°ợng ban đầu, hoặc "không tức thái", yêu cầu nng l°ợng ban đầu (d°ßi nhißu d¿ng nh° nhiát, ánh sáng hay nng l°ợng đián)

- Chất bị biến đổi trong phÁn ứng là chất phÁn ứng hay chất tham gia

- Chất mßi sinh ra là sÁn phẩm

Tên các chất tham gia phÁn ứng -> Tên các sÁn phẩm

không có chißu ng°ợc l¿i) thì sử dụng mũi tên một chißu, nếu là phÁn ứng thuÁn nghịch (các chất phÁn ứng không chuyán hết thành sÁn phẩm) thì sử dụng mũi tên hai chißu

3.1.2 Diễn biến của phản ứng hóa học

Từ s¡ đồ phÁn ứng hóa hßc giÿa hiđro và oxi t¿o thành n°ßc ta thấy: Trong phÁn ứng hóa hßc chỉ có liên kết giÿa các nguyên tử thay đổi làm cho phân tử này biến đổi thành phân tử khác

3.1.3 Điều kiện để có phản ứng hóa học xảy ra

- Chất tham gia phÁn ứng tiếp xúc nhau

- Có thá cần có nhiát độ

- Có thá cần xúc tác thích hợp

3.1.4 Dấu hiệu có thể nhận biết phản ứng hóa học xảy ra

- Có thá thay đổi màu sắc, tr¿ng thái, mùi

- Táa nhiát, thu nhiát hoặc phát sáng

- T¿o ra kết tủa, bay h¡i, hoặc đổi màu

3.2 Phân lo¿i các phÁn ứng hóa học theo nhiÁu tiêu chí khác nhau

3.2.1 Phân loại theo sự thay đổi số oxi hóa

Là phÁn ứng hóa hßc, trong đó các hợp chất trao đổi nguyên tử hay nhóm nguyên

Trong phÁn ứng trao đổi, sã oxi hoá của các nguyên tã không thay đổi

3.2.1.5 Phản ứng trung hòa

Là phÁn ứng giÿa một chất có tính axit và một chất có tính baz¡

3.2.1.6 Phản ứng oxi hóa - khử

2Mg + O2 ³ 2MgO

Sã oxh của Mg tng từ 0 lên +2, Mg nh°áng electron

Sã oxh của Oxi giÁm từ 0 xuãng -2, Oxi nhÁn electron

Quá trình Mg nh°áng electron là quá trình oxh Mg

➔ Chất oxh là oxi, chất khử là Mg

Là phÁn ứng hóa hßc trong đó xÁy ra đồng thái sā oxi hóa và sā khử, trong đó có sā chuyán electron giÿa các chất trong phÁn ứng hay phÁn ứng oxi hóa khử là phÁn ứng hóa hßc trong đó có sā thay đổi sã oxi hóa của một sã nguyên tã

Chất khử ( chất bị oxh) là chất nh°áng electron

Chất oxh ( Chất bị khử) là chất thu electron

Quá trình oxh ( sā oxh ) là quá trình nh°áng electron

Quá trình khử (sā khử ) là quá trình thu electron

KàT LUÀN

Dāa vào sā thay đổi sã oxi hoá, có thá chia phÁn ứng hoá hßc thành hai lo¿i: a) PhÁn ứng hoá hßc có sā thay đổi sã oxi hoá là phÁn ứng oxi hoá - khử Các phÁn ứng thế, một sã phÁn ứng hoá hợp và một sô phÁn ứng phân huỷ thuộc lo¿i phÁn ứng hoá hßc này

b) PhÁn ứng hoá hßc không có sā thay dổi sã oxi hoá, không phÁi là phÁn ứng oxi

Các phÁn ứng trao đổi, phÁn ứng trung hòa, một sã phÁn ứng hoá hợp và một sô phÁn ứng phân huỷ thuộc lo¿i phÁn ứng hoá hßc này

3.2.2 Phân loại theo sự trao đổi nhiệt

3.2.2.1 Phản ứng tỏa nhiệt

Là phÁn ứng hóa hßc giÁi phóng nng l°ợng d°ßi d¿ng nhiát (&H < 0)

Thí dụ: PhÁn ứng đãt cháy xng dầu, cung cấp nng l°ợng đá vÁn hành xe cộ, máy móc,

2SO2 (k) +O2 (k) ⇄ 2SO3 (k); &H < 0

3.2.2.2 Phản ứng thu nhiệt

Là phÁn ứng hóa hßc hấp thụ nng l°ợng d°ßi d¿ng nhiát (&H > 0)

Thí dụ: Khi sÁn xuất vôi, ng°ái ta phÁi liên tục cung cấp nng l°ợng d°ßi d¿ng nhiát

đá thāc hián phÁn ứng phân hủy đá vôi

3.2.3 Phân loại theo các chất tham gia phản ứng

các chất phÁn ứng hoặc sÁn phẩm ứng trong một đ¡n vị thái gian,

- Theo quy °ßc: nồng độ đ°ợc tính b¿ng mol/l

Thái gian là giây (s), phút (ph), giá (h)&

v =(ΔC) / (x Δt) ΔC: độ biến thiên nồng độ (mol/l),

Δt: độ biến thiên thái gian (s),

x: há sã tỉ l°ợng

3.3.1.2 Biểu thức tốc độ của phản ứng

Xét phÁn ứng: m A + nB ³ pC + qD Biáu thức vÁn tãc: v = k [A]m[B]n

- Tãc độ chuyán động của các phân tử tng, d¿n đến tần sã va ch¿m giÿa các chất phÁn ứng tng

chính làm cho tãc độ phÁn ứng tng nhanh khi tng nhiát độ

c) Ành h°ãng của áp suất

- Đãi vßi phÁn ứng có chất khi tham gia, khi áp suất tng (nồng độ chất khí tng), tãc độ phÁn ứng tng

- Khi tng áp suất, khoÁng cách giÿa các phân tử càng nhá, nên sā va ch¿m càng dß

có hiáu quÁ h¡n, phÁn ứng xÁy ra nhanh h¡n

- Nhÿng chất xúc tác làm cho quá trình xÁy ra chÁm đ°ợc gßi là chất xúc tác âm

Ví dụ: Quá trình oxi hóa Na2SO3trong dung dịch thành Na2SO4xÁy ra chÁm khi cho thêm glixerin

3.3.2 Cân bằng hoá học

3.3.2.1 Khái niệm

Đá tìm hiáu vß cân b¿ng hóa hßc tr°ßc tiên ta cần phÁi hiáu thế nào là phÁn ứng thuÁn nghịch, vì chính sā cân b¿ng trong phÁn ứng thuÁn nghịch sẽ t¿o nên cân b¿ng hóa hßc

PhÁn ứng một chißu là phÁn ứng chỉ xÁy ra theo chißu từ trái sang phÁi

PhÁn ứng thuÁn nghịch là phÁn ứng xÁy ra theo 2 chißu cÁ từ trái sang phÁi và từ phÁi sang trái Chất phÁn ứng tác dụng vßi nhau t¿o thành sÁn phẩm và sÁn phẩm cũng tác dụng vßi nhau t¿o ra chất phÁn ứng ban đầu

Chißu từ trái sang phÁi đ°ợc gßi là chißu của phÁn ứng thuÁn

Chißu từ phÁi sang trái gßi là chißu phÁn ứng nghịch

Fe2O3+3CO⇄2Fe + 3CO2

Nh° vÁy, cân b¿ng hóa hßc là tr¿ng thái chất tham gia phÁn ứng và chất sÁn phẩm đßu không thay đổi nồng độ theo thái gian của phÁn ứng thuÁn nghịch Thāc chất là phÁn ứng nghịch có tãc độ phÁn ứng t°¡ng đ°¡ng vßi phÁn ứng thuÁn, nên nồng độ

của các chất dao động ã một mức nhất định

Xét phÁn ứng thuÁn nghịch: mA + nB <=> pC + qD

VÁn tãc phÁn ứng thuÁn: vt=kt[A]m[B]n

Nếu A là chất láng hoặc chất khí thì ta sẽ có biáu thức tính K nh° sau:

K=[C]ā.[Ā]Ă[ý] ÿ [þ] Ā

H¿ng sã cân b¿ng K chỉ phụ thuộc duy nhất vào nhiát độ

3.3.2.3 Sự chuyển dịch cân bằng hóa học

Sā chuyán dịch cân b¿ng hóa hßc chỉ xÁy ra khi có yếu tã bên ngoài tác động lên cân b¿ng làm phá vỡ tr¿ng thái cân b¿ng cũ đá chuyán sang một tr¿ng thái cân b¿ng mßi

Cân b¿ng hóa hßc chỉ có thá bị chuyán dịch khi thay đổi các yếu tã nồng độ, nhiát

độ và áp suất Chất xúc tác chỉ có vai trò làm tng tãc độ phÁn ứng (thuÁn và nghịch)

mà không làm cho cân b¿ng chuyán dịch

3.3.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học

Một phÁn ứng thuÁn nghịch khi đang ã tr¿ng thái cân b¿ng mà chịu một tác động biến đổi nồng độ, nhiát độ, áp suất (khi phÁn ứng có chất khí) từ bên ngoài thì cân b¿ng sẽ chuyán dịch theo chißu chãng l¿i tác động bên ngoài đó (Định luÁt Le Châ-telier)

Ph°¡ng trình hóa hßc là ph°¡ng trình biáu dißn các phÁn ứng hóa hßc Trong một ph°¡ng trình hóa hßc sẽ bao gồm các chất tham gia phÁn ứng và chất đ°ợc t¿o thành khi phÁn ứng kết thúc

Cn cứ vào ph°¡ng trình hóa hßc có thá nhÁn biết đ°ợc tỉ lá vß sã nguyên tử, phân

tử của các chất, cặp chất tham gia vào một phÁn ứng hóa hßc

Đá lÁp một ph°¡ng trình hóa hßc cần phÁi tuân theo các b°ßc sau:

3.4.2 Các cách cân bằng phương trình hóa học

Cân b¿ng ph°¡ng trình hóa hßc là một trong nhÿng b°ßc rất quan trßng khi viết ph°¡ng trình Có nhißu ph°¡ng pháp cân b¿ng ph°¡ng trình hóa hßc:

Ví dụ: Cân b¿ng ph°¡ng trình hóa hßc: P + O 2 -> P2O5

Trong phÁn ứng trên, nguyên tử Oxi ã vế trái là 2 và vế phÁi là 5, nếu muãn nguyên

tử ã cÁ 2 vế b¿ng nhau ta thêm sã 2 tr°ßc P2O5 Khi đó sã nguyên tử của Oxi ã vế phÁi là chẵn, sau đó thêm 5 vào tr°ßc O2 Nh° vÁy nguyên tử Oxi ã 2 vế b¿ng nhau T°¡ng tā vßi nguyên tử Photpho, nếu muãn 2 vế b¿ng nhau ta chỉ cần đặt 4 tr°ßc P

ã vế trái

Nh° vÁy ph°¡ng trình hóa hßc sẽ là: 4P + 5O 2 -> 2P2O5

Ngoài 2 ph°¡ng pháp trên, đá cân b¿ng ph°¡ng trình hóa hßc có thá áp dụng một sã ph°¡ng pháp nh°:

BaCl2+Fe2(SO4)3³BaSO4+FeCl3

Hóa trị tác dụng lần l°ợt của ph°¡ng trình trên từ trái qua phÁi là:

II - I - III - II - II - II - III – I

B°ßc 2: Tìm bội sã chung nhá nhất của các hóa trị tác dụng

Bội sã chung nhá nhất của (I,II,III) là 6

B°ßc 3: Lấy bội sã chung nhá nhất chia cho các hóa trị ta sẽ đ°ợc há sã sau:

â các công thức của các chất tham gia phÁn ứng, thay các há sã vào không phân biát

sã nguyên hay phân sã sao cho sã nguyên tử của mỗi nguyên tã ã 2 vế ph°¡ng trình b¿ng nhau Tiếp theo, ã tất cÁ các há sã, thāc hián khử m¿u sã chung

3.4.2 5 Ph°¡ng pháp xuất phát từ nguyên tố chung nhất

Vßi ph°¡ng pháp này, ta sẽ lāa chßn nguyên tã có mặt ã nhißu chất nhất trong phÁn ứng

NhÁn thấy, oxi là nguyên tã có mặt nhißu nhất trong ph°¡ng trình phÁn ứng

Vế phÁi có 8 oxi, vế trái có 3 oxi

BSCNN của 3 và 8 là 24

Ghi 8 vào tr°ßc HNO3 Ta có:

Ph°¡ng trình hóa hßc sau khi đ°ợc cân b¿ng:

3.4.2 6 Ph°¡ng pháp cân bằng theo nguyên tố tiêu biểu

Nhÿng đặc điám của nguyên tã tiêu biáu bao gồm:

Ít có mặt nhất trong các chất tham gia phÁn ứng hóa hßc

Có liên quan gián tiếp nhißu nhất đến các chất tham gia phÁn ứng hóa hßc

Nguyên tử ã 2 vß ch°a cân b¿ng

Cách đá thāc hián ph°¡ng pháp nguyên tã tiêu biáu đá cân b¿ng ph°¡ng trình hóa hßc nh° sau:

Chßn ra nguyên tã tiêu biáu

Cân b¿ng nguyên tã tiêu biáu

Cân b¿ng các nguyên tã khác theo nguyên tã này

Cho ví dụ ph°¡ng trình hóa hßc nh° sau:

KMnO4 + HCl -> KCl + MnCl2+ Cl2 + H2O

Ta sẽ thāc hián tuần tā nh° sau:

a Chßn nguyên tã tiêu biáu là O

3.4.2 7 Ph°¡ng pháp đại số (sẽ học trong phần Phản ứng oxi hóa khử)

3.4.2 8 Ph°¡ng pháp cân bằng electron (sẽ học trong phần Phản ứng oxi hóa khử) 3.4.2 9.Ph°¡ng pháp cân bằng ion – electron (sẽ học trong phần Phản ứng oxi hóa khử)

3.5 PhÁn ứng axit- baz¡

3.5.1 Khái niệm về dung dịch

3.5.1.1 Một số khái niệm cơ bản

Dung dịch là há phân tán trong đó các h¿t của pha phân tán có kích th°ßc của phân

tử hoặc ion (10-10m) Trong dung dịch, các h¿t của pha phân tán và các phân tử của môi tr°áng có kích th°ßc xấp xỉ nhau, không còn bß mặt phân chia nÿa do đó toàn

Ví dụ: dung dịch r°ợu etylic và n°ßc Nếu trong dung dịch này n°ßc nhißu h¡n r°ợu thì n°ßc là dung môi, r°ợu là chất tan, ng°ợc l¿i thì r°ợu là dung môi, n°ßc là chất tan

Đãi vßi dung dịch đ°ợc t¿o ra do khí và rắn hòa tan trong láng thì khí, rắn đ°ợc xem

là chất tan, láng là dung môi

VD: N°ßc đ°áng: có đ°áng là chất tan, n°ßc là dung môi

Dung môi: là chất có khÁ nng hòa tan chất khác đá t¿o thành dung dịch

VD: Xng hòa tan đ°ợc dầu n, t¿o thành dung dịch N°ßc không hòa tan đ°ợc dầu

n Nên xng là dung môi của dầu n, n°ßc không là dung môi của dầu n

Chất tan: là chất bị hòa tan trong dung môi

VD: Trong VD trên, thì khi dầu n tan trong xng thì dầu n chính là chất tan Dung dịch ch°a bão hòa: là dung dịch có khÁ nng hòa tan thêm chất tan

Dung dịch bão hòa: là dung dịch không thá hòa tan thêm chất tan, tức l°ợng chất tan tãi đa Khi dung dịch đã bão hòa, l°ợng chất tan không đổi

Dung dịch t¿o thành sau phÁn ứng: <là dung dịch chứa các thành phần: chất tan tham gia phÁn ứng còn d° và chất tan t¿o ra trong quá trình phÁn ứng (không ká chất kết

Khãi l°ợng dung dịch: b¿ng tổng <khãi l°ợng dung môi= + <khãi l°ợng chất tan= Khãi l°ợng dung dịch t¿o thành sau phÁn ứng: b¿ng tổng khãi l°ợng của <các dung dịch ban đầu + các chất lấy vào= 3 tổng khãi l°ợng của <các chất kết tủa + bay h¡i= Hỗn hợp sau phÁn ứng: gồm < sÁn phẩm của phÁn ứng= + <chất còn d°= + <chất không tham gia phÁn ứng=

Khãi l°ợng chất kết tinh: chỉ có dung dịch bão hòa hoặc quá bão hòa thì mßi tính đ°ợc khãi l°ợng chất kết tinh

Thá tích dung dịch sau phÁn ứng: nói chung, thay đổi không đáng ká so vßi thá tích dung dịch tr°ßc phÁn ứng (cho dù có chất kết tủa và bay h¡i) Do đó, ta có thá lấy

b¿ng thá tích tr°ßc phÁn ứng

Dung dịch chất đián li: là dung dịch có chất tan là chất đián li

Chất đián li: là nhÿng chất khi tan trong n°ßc t¿o thành dung dịch có tính d¿n đián

Sā đián li: là quá trình phân li các chất trong n°ßc ra ion Nhÿng chất khi tan trong n°ßc phân li ra ion đ°ợc gßi là chất đián li

Chất đián li gồm có: axit, bazo và muãi

Dung dịch không đián li: là dung dịch có chất tan là chất không đián li

Chất không đián ly là nhÿng chất gần nh° hoàn toàn không phân ly, ví dụ C2H5OH

3.5.1.2 Các đặc tính của dung dịch

- Dung dịch là một hỗn hợp đồng nhất

- Dung dịch có tính ổn định

- Chất tan từ dung dịch không thá tách ra đ°ợc b¿ng cách lßc

3.5.1.3 Phân loại

Dung dịch khí: Nếu dung môi ã d¿ng khí, chỉ có các khí khác hòa tan đ°ợc d°ßi

nhÿng đißu kián cho phép

Dung dịch láng: Nếu dung môi là chất láng thì các chất d¿ng khí, láng hoặc rắn khác có thá hòa tan vào đ°ợc

Dung dịch rắn: Nếu dung môi là chất rắn thì các chất khí chất láng hoặc chất rắn khác có thá hòa tan vào đ°ợc

3.5.2.Một số tính chất của dung dịch

3.5.2.1 Nồng độ

Đá biáu thị thành phần của một dung dịch, ng°ái ta dùng nồng độ dung dịch Nồng

độ dung dịch là l°ợng chất tan có trong một l°ợng xác định dung dịch hoặc dung môi, l°ợng chất tan lßn t¿o dung dịch đặc, ng°ợc l¿i là dung dịch loãng

a Nồng độ phần trăm (%)

Nồng độ phần trăm khối l°ợng

Sã gam chất tan trong 100 gam dung dịch: C%=(mct/mdd).100

Ví dụ: Dung dịch NaOH 20% nghĩa là cứ 100g dung dịch thì có 20g NaOH tan trong

đó

Nồng độ phần trăm thể tích

Biáu thị sã ml chất tan có trong 100ml dung dịch

Ví dụ: ancol etylic 70o nghĩa là trong 100ml dung dịch r°ợu này cần có 70ml