Học phần 1: HÓA ĐAI CƯƠNG

Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 1 Chương I: CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT HOÁ HỌC §1. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN I.1. Chất, đơn chất, hợp chất. - Là tập hợp các tiểu phân có thành phần cấu tạo, tính chất xác định và có thể tồn tại trong những điều kiện nhất định. 1. Chất 2. Đơn chất Chất mà phân tử đƣợc cấu tạo bởi một loại nguyên tử đƣợc gọi là đơn chất Ví dụ: O 2 , Cu, O 3 , N 2 , Ag,…. Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 2 3. Hợp chất: Chất mà phân tử đƣợc cấu tạo bởi hai loại nguyên tử trở lên đƣợc gọi là hợp chất. Tập hợp các phân tử cùng loại đƣợc gọi là chất nguyên chất. Tập hợp các phân tử khác loại đƣợc gọi là hợp chất. O 2 H 2 N 2 Ví dụ: Các đơn chất Các hợp chất NaCl H 2 SO 4 H 2 O HNO 3 O 3 Fe Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 3 I.2. Nguyên tử, nguyên tố, phân tử 1. Nguyên tử Nguyên tử là hạt vi mô đại diện cho nguyên tố hoá học, không bị chia nhỏ trong phản ứng hoá học cấu tạo nên phân tử các chất. - Kích thƣớc khác nhau, khối lƣợng khác nhau - Hình dạng một khối cầu. Tâm nguyên tử là hạt nhân tích điện dƣơng. Vỏ nguyên tử gồm các electron chuyển động quanh hạt nhân. Số đơn vị điện tích âm của vỏ bằng số đơn vị điện tích dƣơng hạt nhân. Nguyên tử trung hoà về điện. Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 4 Chuyển động của electron trong nguyên tử 2. Nguyên tố hoá học Tập hợp các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số đơn vị điện tích dƣơng là một nguyên tố hoá hoá học. Ví dụ: 8 O 16 , 8 O 16 8 O 17 , 8 O 18 hoặc 8 O 17 , 8 O 17 , Phân biệt các khái niệm nguyên tố, nguyên tử, đơn chất. 3. Phân tử Phân tử là phần tử (hay hạt) nhỏ nhất của một chất có thể tồn tại đọc lập mà vẫn giữ nguyên tính chất của chất đó. Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 5 Phân tử CO và CO 2 O C O O O O C O C O O C 2CO + O 2 2CO 2 + Q Chất phân tử  4. Thành phần của phân tử: Phân tử được tạo ra từ các hạt nhỏ hơn, là nguyên tử hay ion. Phân tử tạo ra từ các nguyên tử cùng loại là đơn chất, hai loại nguyên tử trở lên là hợp chất Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 6 Phân tử 1 nguyên tử là phân tử đơn nguyên tử. Đây là phân tử đơn chất. Hầu hết các đơn chất đơn nguyên tử là kim loại: K Na, Mg, Al, Cu, Ag, Au, Pt, Hg,… Phân tử 2 nguyên tử trở lên cùng loại hay của 1nguyên tố hóa học là phân tử đơn chất: H 2 , O 2 O 3 , P 4 , S 8 ,…. Hợp chất là các chất mà phân tử gồm nhiều loại nguyên tử Phân tử 2 nguyên tử, 3 nguyên tử, 4 nguyên tử, 5, 6 nguyên tử: HCl, CO, H 2 O, CO 2 , SO 3 , HCHO, CH 3 OH, CH 3 CHO… Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 7 5. Liên kết cộng hoá trị và liên kết ion Liên kết cộng hóa trị là liên kết giữa các nguyên tử tạo ra phân tử bằng cặp electron chung H :Cl O::O O:: C ::O N:::N H :C:::C: H Liên kết ion là liên kết bằng lực hút tĩnh điện giữa các ion tích điện trái dấu tạo ra hợp chất ion. Na + Cl - Ca 2+ SO 4 2- Các đơn chất khác nhau của một nguyên tố hóa học được gọi là các dạng thù hình của nguyên tố đó. Ví dụ: Ozon, oxi, than gỗ, kim cƣơng, than chì,… Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 8 6. Sơ lược về tương tác giữa các phân tử. - Tương tác Vanđevan, tương tác hiđro, tương tác kim loại. 7. Một số đặc điểm về kim loại. Phân tử trung hòa về điện. 8. Cấu trúc hình học của phân tử: Từ đặc điểm cấu tạo các phân tử có cấu trúc hình học khác nhau Ví dụ: CO, CO 2 , H 2 O, NH 3 , HNO 3 , H 2 SO 4 Phân tử ion: H 2 + , NO + , O 2 2+ ,… Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 9 1.3. Khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử. khối lượng mol. 1. Đơn vò khối lượng, khối lượng nguyên tử, khối lượng phân tử. - Lấy khối lương 1 nguyên tử cacbon đồng vò 12 là ( 12 C hay C 12 )làm một đơn vò khối lượng. 1 12 1 nguyên tử C nặng 19,9260.10 -24 g 1 đvkl ứng với 1,6605.10 -24 g hay 1,6605.10 -27 kg Tỉ số giữa khối lượng 1 nguyên tử của một nguyên tố so với 1đvkl là khối lượng nuyên tử của nguyên tố đó được kí hiệu A t (về sau dùng là A). Ví dụ: O = 16, C = 12, Na= 23 Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 10 Tỉ số giữa khối lượng 1 phân tử của một chất so với 1đvkl được gọi là khối lượng phân tử của chất đó được kí hiệu M t (còn gọi là phân tử khối). Ví dụ: H 2 O = 18, HNO 3 = 63, CO 2 = 44 A t , M t không có thứ nguyên 2. Mol và khối lƣợng mol. a. Số Avogađro. Mol 1 mol C 12 có 6,023.10 23 nguyên tử C 12 , số 6,023.10 23 gọi là số Avogađro. Mol là lương hạt vật chất chứa 6,023.10 23 hạt vi mô. (hat vi mô là phân tử, nguyên tử, ion,….). [...]... trong phản ứng hóa học A + B = C + D mA + mB  mC + mD 3.2 Đònh luật đương lượng: Các nguyên tố kết hợp với nhau hay thay thế cho nhau (trong phản ứng hóa học) theo các khối lượng tỉ lệ với đương lượng của chúng mA E A  mB EB Ví dụ: Truong CDSP Nha Trang mAl EAl 27.2 EAl 27.2.8     EAl  9 mO EO 16.3 8 16.3 Nguyen Van Hieu 26 3.3 Đònh luật thành phần không đổi Một hợp chất hóa học dù có điều chế... Là phần khối lượng của ngun tố đó kết với 1,008 phần khối lượng hiđro hoặc 8 phần khối lượng oxi hoặc thay thế mỗi lượng trên trong hợp chất Kí hiệu Ei Ví dụ: EH = 1,008; EO = 8; ENa = 23; ECa = 20 b Liên hệ giữa Ei và Ai - Tỉ số giữa khối lương ngun tử với đương lượng của một ngun tố đúng bằng số đơn vị hóa trị - Kí hiệu: hi Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 13 Ta có: hi  At ,i Ei  Ei  Hóa. .. (1,108%) Khối lƣợng của cacbon tự nhiên là: 12.0,98892 + 13.0,01108 = 12,01108  12,01 Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 35 §6 CƠNG THỨC VÀ PHƢƠNG TRÌNH HĨA HỌC 6.1 Cơng thức hóa học Cơng thức: Biểu diễn thành phần phân tử của chất gồm kí hiệu hóa các ngun tố và chỉ số của ngun tử tạo ra phân tử hợp chất Ý nghĩa định tính và định lƣợng: - Phân tử chất đó gồm những ngun tố nào, đơn chất hay hợp chất... 8 16.3 Nguyen Van Hieu 26 3.3 Đònh luật thành phần không đổi Một hợp chất hóa học dù có điều chế bằng cách nào cũng đều có thành phần không đổi H H O H H H H Truong CDSP Nha Trang 2H2 + O O H H O2  Nguyen Van Hieu 2H2O 27 3.4 Đònh luật tỉ lệ bội - Nếu hai nguyên tố hóa học tạo với nhau một số hợp chất thì các lượng của một nguyên tố (mà các lượng đó) kết hợp với cùng một lượng nguyên tố kia tỉ lệ... loại và các đơn chất khó bay hơi và chỉ áp dụng hẵn cho có M ≥ 30 5.2 Phƣơng pháp Cannizaro: - Lấy một số hợp chất của ngun tố khảo sát xác định khối lƣợng phân tử của chúng bằng phƣơng pháp phân tích hóa học để xác định số đơn vị khối lƣợng của ngun tố kháo sát có trong từng phân tử Trị số nhỏ nhất trong các trị số khối lƣợng của ngun tố khảo sát trong các hợp chất trên sẽ là khối lƣợng ngun tử của ngun... hóa trị - Kí hiệu: hi Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 13 Ta có: hi  At ,i Ei  Ei  Hóa trị: hH = 1; hO = 2; hCa = 2,… At ,i hi 2 Đƣơng lƣợng của một hợp chất a Đƣơng lƣợng của một hợp chất: Là phần khối lượng hợp chất đó tác dụng vừa đủ với một đương lượng của chất khác ENaOH = 40; 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O Vậy E H SO = 49 2 Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 4 14 b Qui tắc kinh nghiệm tính... theo tập qn 2.1 Hệ đợn vị quốc tế SI Ra đời tháng 10 năm 1960 tại Pari do đại hội đo lường quốc tế đưa ra Hệ SI cơ sở: - Gồm bảy đại lƣợng chọn làm cơ sở Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 17 Bảng 1: Bảy đại lƣợng cùng đơn vị đo kèm theo làm cơ sở hệ đo lƣờng quốc tế (SI) và hai đại lƣợng bổ sung ĐƠN VỊ ĐO ĐẠI LƢỢNG Kí hiệu Tên gọi Độ dài Khối lƣợng Thời gian Cƣờng độ dòng điện Nhiệt độ nhiệt đlực... MB 31 4.2 Dựa vào phƣơng trình trạng thái: mi ni  Số mol của một chất: Mi m mRT PV  RT  M  M PV §5 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHỐI LƢỢNG NGUN TỬ 5.1 Phƣơng pháp Đuylơng – Pơti (1919): Hai nhà bác học này tìm ra ngun tắc thực nghiệm: Nhiệt dung ngun tử của một đơn chất rắn là tích số giữa nhiệt dung riêng với khối lượng mol ngun tử gần bằng 26,0 J.mol-1 Truong CDSP Nha Trang Nguyen Van Hieu 32 Ví... Kilogam giây Ampe Kenvin mol Candela m kg s A K mol cd m kg s(giây) A K mol cd HAI ĐẠI LƯNG BỔ SUNG Góc phẳng Góc khối (góc đặc) Truong CDSP Nha Trang radian sterdian Nguyen Van Hieu rd sr rd sr 18 Bảng 1: Bảy đại lƣợng cùng đơn vị đo kèm theo làm cơ sở hệ đo lƣờng quốc tế (SI) và hai đại lƣợng bổ sung ĐẠI LƢỢNG Tên gọi ĐƠN VỊ ĐO Kí hiệu Tên gọi Kí hiệu Quốc tế Việt Nam Độ dài l mét m Khối lƣợng m Kilogam... min, h atm bar mmHg erg cal Wh,kWh Nguyen Van Hieu t0C= T - 273,15 1min=60s, 1h=3600s 1atm=1,013.105Pa 1bar=105Pa(1atm) 1mmHg=1/760atm 10-7J 4,184J 3600J, 3600kj 24 2 Hệ đơn vò nguyên tử - Dùng trong hóa viết tắt là đvn hoặc au, trong hệ đơn vò này qui ước như sau: Hằng số Plang rút gọn:  = h/2 = 1,0 Bán kính Bo thứ nhất a0 = 0,529Ao = 1,0 Khối lượng electron me = 1 Điện tích cơ bản eo = 1 §3 MỘT . Hieu 13 1.5. Đƣơng lƣợng. 1. Đƣơng lƣợng của nguyên tố. - Là phần khối lượng của nguyên tố đó kết với 1,008 phần khối lượng hiđro hoặc 8 phần khối lượng oxi hoặc thay thế mỗi lượng trên trong hợp. tố, phân tử 1. Nguyên tử Nguyên tử là hạt vi mô đại diện cho nguyên tố hoá học, không bị chia nhỏ trong phản ứng hoá học cấu tạo nên phân tử các chất. - Kích thƣớc khác nhau, khối lƣợng khác. của electron trong nguyên tử 2. Nguyên tố hoá học Tập hợp các nguyên tử mà hạt nhân có cùng số đơn vị điện tích dƣơng là một nguyên tố hoá hoá học. Ví dụ: 8 O 16 , 8 O 16 8 O 17 , 8 O 18 hoặc