Hóa phân tích chương 2 các khái niệm và định luật cơ bản

Hóa phân tích chương 2 các khái niệm và định luật cơ bản tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tậ...

CHƯƠNG II

CÁC KHÁI NIỆM VÀ

ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN

I Dung dịch

Các khái niệm và định luật cơ bản

II Nồng độ dung dịch III Cân bằng hóa học – Định luật tác dụng khối lượng

IV Đương lượng – Định luật tác dụng đương lượng

Dung dịch

1 Định nghĩa

2 Phân loại dung dịch

3 Nồng độ dung dịch

4 H t độ d dị h

4 Hoạt độ dung dịch

Phân loại dung dịch

‰Dung dịch khí

‰Dung dịch lỏng

• Khí / Lỏng

• Lỏng/Lỏng

• Rắn /Lỏng

‰Dung dịch rắn

Nồng độ dung dịch

‰Nồng độ dung dịch: là lượng chất tan trong một

đơn vị dung môi hoặc dung dịch

• Dung dịch loãng

• Dung dịch đậm đặc

• Dung dịch bão hoà

Dung dịch quá bão hoà

• Dung dịch quá bão hoà

Ký hiệu chung

m (g): khối lượng chất tan có phân tử khối M (g) g p

q (g): khối lượng dung môi

Vx (ml): thể tích chất tan X V(ml): thể tích cuối của dd sau khi pha chế

d ( / l) khối l iê ủ dd h hế

d (g/ml): khối lượng riêng của dd sau pha chế.

Nồng độ dung dịch

• Độ tan (S)

• Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/l (C g/l) Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/l (C g/l)

• Độ chuẩn (T)

• Nồng độ phần trăm (%)

• Nồng độ phần triệu (ppm)

• Nồng độ molan (C g ( mm) )

• Nồng độ mol (C )

Nồng độ dung dịch – Độ tan (S)

Độ tan (S)

ố hất t t 100 d ôi khi d dị h

„số gam chất tan trong 100 g dung môi khi dung dịch bão hoà ở một nhiệt độ, áp suất nhất định

100

×

S

q

Các loại nồng độ dung dịch

Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/l (C):

• số gam chất tan trong 1 lít dung dịch

1000 )

/

V

m l

g

C

V

Nồng độ dung dịch

Độ chuẩn (T)

• một dạng nồng độ khối lượng,

• số g hay mg chất tan trong 1 ml dung dịch (g/ml hoặc mg/ml)

m l

V

m ml

g

Nồng độ dung dịch

Nồng độ phần trăm

% ( khối lượng /khối lượng )

• Số gam chất tan trong 100 g dung dịch

100 )

/

+

=

q m

m m

m

C

+ q m

Các loại nồng độ dung dịch Nồng độ phần trăm

%( khối lượng /thể tích)

• Số gam chất tan trong 100 ml dung dịch

100 )

/

%( m v = m ×

V v m C

Các loại nồng độ dung dịch

Nồng độ phần trăm

% ( thể tích / thể tích )

100 )

/

% ( thể tích / thể tích )

• Số ml chất tan trong 100 ml dung dịch

100 )

/

V

V v

v

Các loại nồng độ dung dịch Nồng độ phần triệu (ppm)

• khối lượng chất tan trong 106lần khối lượng mẫu theo cùng đơn vị

• 1 g chất tan trong 106 g (1000 kg) mẫu

• 1 mg chất tan trong 106mg (1 kg) mẫu

Dung dịch loãng: 1mg/kg ~ 1 mg/L

6

10 )

+

=

q m

m ppm

C

Các loại nồng độ dung dịch

Nồng độ molan (Cm)

• số mol chất tan trong 1000 g dung môi

q M

m

q M

Các loại nồng độ dung dịch Nồng độ mol (CM)

• số mol chất tan trong 1 lít dung dịch

V M

m

V M

Nồng độ phân mol

Nồng độ phân mol (Ni)

• tỷ số giữa số mol của cấu tử i (ni) trên tổng

số mol N của các chất tạo thành dung dịch

N

n

i =

N

i

Nồng độ dung dịch Nồng độ đương lượng (CN)

• Số đương lượng chất tan trong một lít dung dịch

V Đ

m

Đ:đương lượng gam của chất tan có khối lượng phân tử M

Liên hệ giữa các loại nồng độ

Từ CM, CNvà C% (kl/kl):

CN= CM.n = C%.10.d / Đ

CM= CN/n = C%.10.d / M

(C%.10.d = CM.M = CN Đ)

Cg/l= CM.M = CN.Đ

Liên hệ giữa các loại nồng độ

Quy tắc đường chéo:

(áp dụng cho nồng độ %(kl/kl) của dd cùng chất tan)

• Trộn m a (g) dd a% với m b (g) dd b% sẽ được

m c = (ma + mb) (g) dd c%

• a>c>b

Liên hệ giữa các loại nồng độ

Tỷ lệ pha trộn được xác định:

( b) a

c

b (a –c) → m b

(c-b) → m a

c a

b

c m

m

b

a

−

−

=

Khái niệm đương lượng

Đương lượng gam Đ của một nguyên tố hay một hợp chất: là số phần khối lượng của

ê tố h h hất th thế ừ đủ ới nguyên tố hay hợp chất thay thế vừa đủ với

một đơn vị đương lượng, tương đương với giá trị:

• 1,008 phần KL của H2

• 8 phần KL của O 8 phần KL của O2 2

• 1 đương lượng của một nguyên tố

hay hợp chất khác

Cân bằng hóa học –

Định luật tác dụng khối lượng

1 Khái niệm hoạt độ

2 Cân bằng hóa học

3 Định luật tác dụng khối lượng

Khái niệm hoạt độ

- Nếu chất tan trong dung dịch hiện diện dưới dạng ion, gây ra lực tương tác ion μ.

Lực tương tác ion μ tỉ lệ thuận với nồng độ và điện tích

- Lực tương tác ion μ tỉ lệ thuận với nồng độ và điện tích của từng ion

∑

= n

1

2 i

i.Z C 2

1 μ

Ci, Zi– nồng độ và điện tích của ion I trong dung dịch

- Lực tương tác ion μ làm giảm khả năng hoạt động củaLực tương tác ion μ làm giảm khả năng hoạt động của ion Æ ion hiện diện với nồng độ hiệu dụng a (hoạt độ)

Định luật tác dụng khối lượng

1 Khái niệm

2 Hằng số cân bằng K

3 Sự hòa tan và sự tạo tủa

4 Tí h ố t Độ t

4 Tích số tan – Độ tan

Định luật tác dụng khối lượng

Áp dụng cho phản ứng thuận nghịch tổng quát

Trong thực tế đa số các phản ứng là thuận nghịch →

e

d ( E ) ) D

aA + bB (1)

(2) dD + eE

Trong thực tế, đa số các phản ứng là thuận nghịch → không xảy ra hoàn toàn

e d

) B (

) A (

) E (

) D

(

b a

e d

] B [

] A [

] E [

] D [

Định luật tác dụng khối lượng

Cân bằng động → tuân theo nguyên lý Le Châtelier g ộ g g y ý

K(1) càng lớn → phản ứng theo chiều 1 càng chiếm

ưu thế

K(1) > 1: Cân bằng ưu tiên theo chiều (1)

K(1) ≥ 10 7 : phản ứng hoàn toàn.

K nghiệm đúng cho dung dịch lý tưởng, dung dịch

thực không điện li hay điện li yếu

Sự hòa tan và sự tạo tủa

Hòa tan và tạo tủa là hai hiện tượng ngược nhau của một phản ứng thuận nghịch

Tích số tan của A m B n , ký hiệu T AmBn

AmBnÆmAn++ nB

B

m A

n m m n B

A B

m m n n

m = = + . − .

Ví dụ:

(1) (2)

Ag++ Cl- AgCl↓

m n

Độ tan

Độ tan S của một chất điện li ít tan là khả năng tan

tối đa của chất đó và tạo thành ion hiện diện trong

AmBnÆmAn++ nB

dung dịch (nồng độ mol/L hay ion g/L)

TAmBn= [An+]m [Bm-]n ÆS =

Nếu f~1 Æ a~c thì:

Khái niệm đương lượng

Đương lượng của nguyên tố:

Đ = M/n

n: hoá trị của nguyên tố trong

hợp chất

Khái niệm đương lượng

Đương lượng của một hợp chất AB:

ĐAB= MAB/n

(n: số đơn vị đương lượng AB tham gia phản ứng)

(n: số đơn vị đương lượng AB tham gia phản ứng)

Khái niệm đương lượng

PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ

AB ± ne- ↔ C + D

AB là chất oxy hóa hoặc chất khử

Khái niệm đương lượng

PHẢN ỨNG ACID – BAZ

AB + nH+/OH- ↔ C + D

AB là acid hoặc baz, ặ ,

n: số H+/OH-thực sự tham gia trao đổi

đối với 1 mol AB

Khái niệm đương lượng

PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION

AB + nM+/M- ↔ C + D

n: số ion điện tích +1/-1 thay thế vào 1 mol n: số ion điện tích +1/ 1 thay thế vào 1 mol

AB mà không làm AB thay đổi điện tích.

AB là hợp chất ion hoặc phức chất

Định luật tác dụng đương lượng

Theo Dalton: Trong một phản ứng hóa

học, một đương lượng của chất này chỉ

thay thế hay kết hợp với một đương

lượng của chất khác.

VA A.CA A= VB B.CB B

→ dùng trong phân tích định lượng.