Học phần: Hóa đại cương

Học phần: Hóa đại cương

1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Học phần: Hóa Đại Cương

(General Chemistry)

- Mã số: TN039

- Số Tín chỉ: 2 + Giờ lý thuyết: 20

+ Giờ bài tập: 10

1 Thông tin giảng viên

Tên giảng viên: Võ Hồng Thái học vị: thạc sĩ học hàm: giảng viên chính

Tên người cùng tham gia giảng dạy:

- Lâm Phước Điền học vị: thạc sĩ học hàm: giảng viên chính

- Bùi Thị Bửu Huê học vị: tiến sĩ học hàm: giảng viên chính

- Nguyễn Văn Đạt học vị: thạc sĩ học hàm: giảng viên

- Lê Thị Bạch học vị: thạc sĩ học hàm: giảng viên

- Trần Quang Đệ học vị: thạc sĩ học hàm: giảng viên

- Ngô Kim Liên học vị: thạc sĩ học hàm: giảng viên

- Phan Thị Ngọc Mai học vị: tiến sĩ học hàm: giảng viên chính (Khoa Sư Phạm)

Đơn vị: Khoa Khoa Học

Điện thoại: 0913107035; (0710)831468

E-mail: vhthai@ctu.edu.vn

2 Học phần tiên quyết: Học viên phải tốt nghiệp trung học phổ thông khối A, B

3 Nội dung

3.1 Mục tiêu: Học viên sẽ lĩnh hội các kiến thức cơ bản nhất của môn hóa học, như

liên kết hóa học, sự lai hóa orbital, liên kết hidro, lực tương tác Van der Waals, giải thích và so sánh được nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi các chất, điều kiện để phản ứng hóa học xảy ra (nhiệt phản ứng, biến đổi entropi, biến đổi năng lượng tự do), vận tốc phản ứng, cân bằng hóa học (điều kiện để phản ứng xảy ra nhanh, tạo nhiều sản phẩm), nồng độ dung dịch, tính được pH của các dung dịch acid, baz (base) mạnh, yếu, pH của dung dịch muối, dung dịch đệm, pin điện hóa học, điện phân, ăn mòn kim loại, Các kiến thức đại cương này giúp học viên học tiếp các kiến thức

cơ sở của hóa học như hóa vô cơ, hóa hữu cơ, hoá phân tích, hóa lý, cũng như vận dụng sự hiểu biết này đối với các chuyên ngành có liên quan đến hóa học như công nghệ hóa học, chế biến thực phẩm, môi trường, dược khoa, y khoa, sinh học, nông nghiệp, thủy sản, chăn nuôi, thú y, xây dựng, điện tử, cơ khí,

3.2 Phương pháp giảng dạy: Môn học này được coi là cơ bản nhất của hóa học Học

viên cần hiểu rõ các khái niệm, kiến thức cơ bản, coi như phần cứng, này

để vận dụng vào trường hợp cụ thể Do đó phương pháp diễn giải, chứng minh là chính và đưa ra một số minh hoạ cụ thể để học viên dễ tiếp thu hơn Người dạy hướng dẫn các vấn đề khó hiểu tại lớp, phần dễ hiểu thì hướng dẫn học viện tự đọc tại nhà (có giáo trình) Nếu có thời gian làm bài tập nhiều thì học viên sẽ hiễu rõ ý nghĩa của phần lý thuyết hơn Phần bài tập chiếm khoảng 20-25% (của 30 tiết)

2

3.3 Đánh giá môn học:

- Kiểm tra giữa kỳ: 3/10 điểm (chiếm 30%)

- Thi kết thúc: 7/10 điểm (chiếm 70%)

Ghi chú: Do lượng học viên môn học này rất đông (chung cho các khối ngành của

cả trường) và có nhiều giáo viên cùng dạy nên để công bằng và tránh các

phiền phức khác nên hiện nay môn này tổ chức thi chung một lần vào cuối học kỳ với số điểm 10/10 điểm

4 Đề cương chi tiết: (nêu những vấn đề chính học viên sẽ được học tập và trao đổi)

Chương 1 Cấu Tạo Nguyên Tử Và Bảng Phân Loại

Tuần Hoàn

III Nguyên tử đồng vị

IV Mẫu nguyên tử theo thuyết cơ học lượng tử

Số lượng tử chính n

Số lượng phụ l

Số lượng từ m

Số lượng tử spin ms

V Nguyên tử đa điện tử

Nguyên lý ngoại trừ Pauli

Số điện tử tối đa trong một orbital

Số điện tử tối đa trong một phân lớp

Số điện tử tối đa trong một lớp

Qui tắc Klechkovski (Qui tắc Aufbau): Cấu hình

electron Qui tắc Hund: Sự phân bố điện tử vào orbital

Qui ước: Điện tử vào orbital của phân lớp có số

lượng tử từ m nhỏ nhất trước và điện tử đầu tiên vào orbital có số lượng tử spin ms = +1/2

VI Bảng phân loại tuần hoàn

Định luật tuần hoàn

Mô tả (dạng bảng dài)

Biến thiên bán kính nguyên tử trong một chu kỳ,

trong một phân nhóm Biến thiên năng lượng ion hóa thứ nhất trong một

chu kỳ, trong một phân nhóm Biến thiên năng lượng anion hóa (năng lượng anion

hóa)

Chương 2 Liên Kết Hóa Học

I Đại cương về liên kết hóa học

II Liên kết ion

Định nghĩa

Các cấu hình điện tử bền của ion (Thuyết Kossel, 8

điện tử; 18 điện tử; điện tử d bán bão hòa; 2 điện tử

s ngoài cùng; ) Hợp chất ion có phần nào tính cộng hóa trị (Sự phân

cực ion) và hệ quả (so sánh nhiệt độ nóng chảy, sự hòa tan trong dung môi hữu cơ một số hợp chất ion) III Liên kết cộng hóa trị

2t

8t

3 Định nghĩa

Thuyết Lewis-Langmuir, công thức Lewis

Thuyết VB (Thuyết liên kết cộng hóa trị): Nguyên

tắc, Liên kết sigma, liên kết pi, sự lai hóa orbital, phương pháp dự đoán trạng thái lai hóa của nguyên

tố trung tâm, giải thích sự xen phủ giữa các orbital hóa trị để tạo phân tử một số hợp chất cộng hóa trị, như CH4, C2H4, C2H2, PCl5, SF6, CO2, SO2, NO3-,

CO32-, HCN; HCHO; Dự đoán góc liên kết Thuyết đẩy của các đôi điện tử ở lớp hóa trị (Thuyết

VSEPR): dự đoán cơ cấu bền của một số hợp chất Thuyết MO (Thuyết orbital phân tử): Nguyên tắc, Cấu

hình điện tử của các phân tử nhị nguyên tử đồng nhân, như

H2, O2, N2, F2, B2; Các phân tử dị nguyên tử dị nhân như CO,

NO, NO+, NO- Tính bậc nối, so sánh độ bền liên kết, độ dài

liên kết, sự tồn tại hay không tồn tạo của các phân tử này, từ

tính (thuận từ, phản từ)

IV Liên kết hidro

Định nghĩa: Liên kết hidro liên phân tử, nội phân tử

Hệ quả (giải thích nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, sự

hòa tan trong nước của một số hợp chất cộng hóa trị)

V Lực Van der Waals

Định nghĩa, nguyên nhân gây lực Van der Waals

Vận dụng so sánh nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi

của một số hợp chất cộng hóa trị

Chương 3 Nguyên Lý Thứ Nhất Nhiệt Động Học Và Áp

Dụng Vào Hóa Học

I Các khái niệm: Hệ nhiệt động học, trạng thái, quá trình,

hàm trạng thái, nhiệt , công, qui ước dấu nhiệt động học

II Nguyên lý thứ nhất nhiệt động học, nội năng U:

dU = δq + δw, ΔU = q + w

III Vận dụng vào hóa học:

Nhiệt phản ứng

Phương trình nhiệt hóa học

Entalpi mol chuẩn thức (Sinh nhiệt mol chuẩn thức)

Tính nhiệt phản ứng dựa vào: Entalpi mol chuẩn thức;

Dựa vào định luật Hess; Dựa vào năng lượng liên kết;

Dựa vào thiêu nhiệt mol chuẩn thức

Chương 4 Nguyên lý Thứ Hai Nhiệt Động Học Và Áp

Dụng Vào Hóa Học

I Khái niệm về entropi S Nguyên lý thứ hai nhiệt động

học

II Nguyên lý thứ ba nhiệt động học

Entropi mol chuẩn thức các chất

Tính biến đổi entropi ở điều kiện chuẩn thức của

phản ứng III Hàm số năng lượng tự do G

G = H – TS

Tính biến đổi năng lượng tự do ở điều kiện chuẩn

2t

3t

4 thức của một phản ứng (1atm, 25ºC), từ đó kết luận phản ứng có xảy ra được ở 1atm, 25ºC hay không

Chương 5 Khái Niệm về Động Hóa Học (Vận Tốc Phản

Ứng)

I Một số khái niệm cơ bản:

Phản ứng đơn giản, phản ứng phức tạp, vận tốc phản

ứng, bậc phản ứng riêng phần, bậc phản ứng tổng quát

(toàn phần), năng lượng kích động, tạp chất kích động,

phân tử số, chất trung gian

II Phương trình động học của các phản ứng có bậc đơn

giản

Phản ứng bậc 1

Phản ứng bậc 2, nồng độ lúc đầu hai tác chất bằng

nhau

III Biến đổi hằng số phản ứng theo nhiệt độ

IV Chất xúc tác

Định nghĩa

Tính chất của chất xúc tác

Tác động của chất xúc tác

Chương 6 Cân Bằng Hóa Học

I Định luật tác dụng khối lượng

KC, Kp, Kx

II Nguyên lý dịch chuyển cân bằng Le Châterlier

Ảnh hưởng của nồng độ

Ảnh hưởng của áp suất

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Áp dụng nguyên lý dịch chuyển cân bằng

Chương 7 Dung Dịch

I Dung dịch

Hệ phân tán (khuếch tán)

Nồng độ dung dịch: Phần trăm khối lượng; Mol/lít (M,

molarity); Molan (molality, m); Phân mol (phần mol);

Đương lượng gam/lít (N) (giới thiệu các khái niệm

đương lượng, đương lượng gam Sự liên hệ giữa

đương lượng và khối lượng nguyên tử, phân tử, ion

Định luật đuơng lượng, CAVA = CBVB) Sự liên hệ

giữa các nồng độ

Nhiệt hòa tan

Dung dịch chất không điện ly: Áp suất hơi của dung

dịch mà cả dung môi và chất tan đều bay hơi; Áp suất

hơi của dung dịch chứa chất tan không bay hơi; Độ

tăng nhiệt độ sôi của dung dịch chứa chất tan không

bay hơi; Độ giảm nhiệt độ đông đặc của dung dịch

chứa chất tan không bay hơi; Áp suất thẩm thấu của

dung dịch; Hệ số Van’t Hoff hiệu chỉnh đối với dung

dịch chứa chất tan điện ly

II Cân bằng ion trong dung dịch

Nhắc lại các khái niệm: Chất điện ly; Chất điện ly

mạnh; Chất điện ly yếu; Chất không điện ly

Sự ion hóa của nước Tích số ion Kw của nước

2t

2t

8t

5 Định nghĩa acid baz theo Arrhenius

Định nghĩa acid baz theo Bronsted-Lowry

pH, pOH

Độ mạnh của acid, baz (Ka, pKa, Kb, pKb)

pH của dung dịch acid, baz mạnh, yếu

Sự thủy phân của muối, pH của dung dịch muối

Dung dịch đệm: Định nghĩa, công thức tính pH của

dung dịch đệm

Tích số hòa tan Ksp của chất ít tan Từ tích số hòa tan

tính độ tan s và ngược lại Tính độ tan với sự hiện

diện ion chung

Chương 8 Phản Ứng Oxi Hóa Khử Và Điện Hóa

Nhắc lại các định nghĩa và khái niệm: Số oxi hóa; Chất oxi

hóa; Chất khử; Quá trình oxi hóa; Quá trình khử; Phản ứng

oxi hóa khử

Cặp oxi hóa khử (Ox/Kh)

Thế điện cực chuẩn (Thế khử chuẩn) E0

/ Kh

Ox Ý nghĩa Chiều diễn tiến của phản ứng oxi hóa khử trong dung dịch

Pin điện hóa học Ký hiệu pin (xét loại đơn giản nhất gồm hai

thanh kim loại khác nhau được nhúng trong dung dịch muối

tương ứng và hai dung dịch muối được nối với nhau bằng

một cầu muối) Xác định chiều di chuyển điện tử, chiều dòng

điện, cực âm, cực dương của pin Phản ứng xảy ra tại mỗi

điện cực Tính sức điện động chuẩn của pin

ΔG = -w = -nFE; ΔG0 = -nFE0 Phương trình Nernst

Q n

E

E 00,0591log Áp dụng tính sức điện động của pin

không chuẩn Thế điện cực không chuẩn

Ăn mòn kim loại (kim loại đóng vai trò anod hay cực âm của

pin bị ăn mòn)

Sự liên hệ giữa biến đổi năng lượng với sức điện động và

hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra trong pin

3t

5 Tài liệu của học phần

- Bài Giảng Môn Học Hóa Đại Cương Tập I Biên soạn: Bùi Thị Bửu Huê

- Bài Giảng Môn Học Hóa Đại Cương Tập II Biên soạn: Võ Hồng Thái

- Bài Giảng Môn Học Hóa Đại Cương Tập III Biên soạn: Lâm Phước Điền

- Tất cả các giáo trình, sách về hóa đại cương, hóa cơ sở (kể cả tiếng Việt, tiếng Anh: General Chemistry, Fundamentals of Chemistry) có rất nhiều ở Trung Tâm Học Liệu của Nhà Trường, ở thư viện, tiệm sách

Ngày 20 tháng 12 năm 2011

Võ Hồng Thái

6