BÀI GIẢNG HÓA ĐẠI CƯƠNG, CHƯƠNG 5 TRẠNG THÁI TẬP HỢP
Trang 1HUI© 2006General Chemistry:
Slide 1 of 48
Trao đổi trực tuyến tại:
www.mientayvn.com/chat_box_hoa.html
Trang 2HÓA ĐẠI CƯƠNG
Chapter 5:Trạng thái tập hợp (2 TIẾT)
Trang 3HUI© 2006General Chemistry:
Trang 4gian của bình đựng Yếu tố này được đánh giá bằng động
năng chuyển động nhiệt của hạt.
Lực tương tác giữa các tiểu phân thành những tập hợp chặt
chẽ có cấu trúc xác định Yếu tố này được đánh giá bằng
năng lượng tương tác giữa các tiểu phân (còn gọi là thế năng tương tác giữa các phân tử)
Trang 5HUI© 2006General Chemistry:
Slide 5 of 48
Trang 6Một số đặc trưng của các trạng thái
không có thể tích và hình dạng
có thể tích nhưng
ko có hình dạng
Hình dạng
và thể tích bảo toàn Hình dạng
khí Lỏng
Rắn Trạng thái
khá lớn so với kích thước hạt
tăng lên quá cỡ kích thước hạt
bé, kích cỡ hạt
khoảng cách
giữa các hạt
Tịnh tiến, quay, dao động
Tịnh tiến, quay, dao động
dao động Chuyển động
Trang 7HUI© 2006General Chemistry:
Slide 7 of 48
Các tr ạ ng thái t ậ p h ợ p ch ấ t
Trang 8Các tr ạ ng thái t ậ p h ợ p ch ấ t
Trang 9HUI© 2006General Chemistry:
Slide 9 of 48
Quá trình chuyển trạng thái
Rắn Lỏng
Trang 11HUI© 2006General Chemistry:
Slide 11 of 48
Tr ạ ng thái khí
Khi cho các chất khí vào cùng một bình chứa, chúng
trộn đều nhau.
Trang 12Tr ạ ng thái khí
Có thể nén hay
giãn chất khí dễ
dàng.
Các chất khí có khối lượng riêng nhỏ hơn chất lỏng và chất rắn.
Các chất khí tác dụng
áp lực lên bề mặt tiếp
xúc với chúng.
Trang 13HUI© 2006General Chemistry:
Slide 13 of 48
Phương trình tr ạ ng thái khí lý tưở ng
5.2.1.Các định luật chất khí lý tưởng.
Tại nhiệt độ không đổi, thể tích của một khối khí tỉ lệ nghịch
với áp suất của nĩ.
V = k 1 /P hay V x P = k 1 (k 1 : hằng số tỷ lệ)
Trang 14( Tại áp suất không đổi, thể tích của một khối khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.
• V = k 2 T hay V/T = k 2 hay V 1 /V 2 = T 1 /T 2
(k 2 : hằng số tỷ lệ)
Nước đá
Nước sơi
Trang 15HUI© 2006General Chemistry:
• R hằng số khí lý tưởng phụ thuộc vào đơn vị đo.
• Ở nhiệt độ 0 0 C, áp suất 1 atm, một mol khí bất kỳ đều có thể tích 22,414 lít.
Trang 16B ả ng gía tr ị R ph ụ thu ộ c vào đơn v ị đo
N/m 2 m 3 8,3144 J./mol.K
atm lít 22,4/273 = 0,0821 l.atm/mol.K
mmHg ml 62400 ml.mmHg/mol.K
Trang 17HUI© 2006General Chemistry:
Slide 17 of 48
Áp su ấ t riêng ch ấ t khí – Đị nh lu ậ t Dalton
• Áp suất riêng: P r = (V 0 /V hh ) * P 0
Trong đó: P r : áp suất riêng
V 0 : thể tích ban đầu của chất khí
V hh : thể tích hỗn hợp
P 0 : áp suất ban đầu của chất khí.
Trang 18Áp su ấ t riêng ch ấ t khí – Đị nh lu ậ t Dalton
Trang 19HUI© 2006General Chemistry:
Slide 19 of 48
• Định luật Dalton: Áp suất chung của hỗn hợp các chất khí không tham gia tương tác hóa học với nhau bằng tổng áp suất riêng của các khí tạo hỗn hợp.
• P hh = P 1 + P 2 + P 3 + ….+ P n
• Trong đĩ:
• P hh : áp suất hỗn hợp
• P 1 , P 2 , P 3 ,…, P n : áp suất riêng chất khí.
Trang 21HUI© 2006General Chemistry:
Slide 21 of 48
5.2.2 Phương trình tr ạ ng thái khí th ự c
Trang 22Phương trình tr ạ ng thái khí th ự c
Khi tăng áp suất (khỏang cách giữa các phân tử khí giảm) Lực tương hỗ giữa các phân tử đủ lớn và ảnh hưởng đến chuyển động của chúng.
Áp suất thấp
Áp suất cao
Thừa số hiệu chỉnh áp suất: P lt = P t + (an 2 /V 2 )
Trong đó:
a : hằng số cho từng chất khí
n: số mol khí V: thể tích
Trang 23HUI© 2006General Chemistry:
giảm, khi đó lực tương tác
hút – đẩy giữa các phân tử
Trang 245.3 Tr ạ ng thái l ỏ ng
5.3.1 Cấu tạo chất lỏng
Trang 25HUI© 2006General Chemistry:
Slide 25 of 48
Tr ạ ng thái l ỏ ng
Màng bán thấm
Phân tử nước Phân tử
chất tan
Màng bán thấm
Phân tử nước Phân tử
chất tan
Sau thời
gian t
Trang 26Tr ạ ng thái l ỏ ng
5.3.2 Áp suất hơi bão hòa chất lỏng
- Áp suất hơi chất lỏng ở trạng thái bão hòa được gọi là áp suất hơi bão hòa Mỗi chất lỏng có áp suất hơi bão hòa xác định.
- Áp suất hơi bão hòa tỷ lệ thuận với nhiệt độ.
Trang 27HUI© 2006General Chemistry:
Trang 29HUI© 2006General Chemistry:
Slide 29 of 48
Tr ạ ng thái l ỏ ng
5.3.4 Nhiệt hóa hơi
Nhiệt hóa hơi là nhiệt
lượng cần hấp thụ để làm
hóa hơi 1 mol chất lỏng
tại nhiệt độ sôi Kí hiệu:
H hh và đơn vị nhiệt hóa
hơi: kJ/mol.
5.3.5 Độ nhớt
Các lớp chất lỏng cản lại
chuyển động của chúng đối
với nhau gọi là tính nhớt.
Trang 30Sự hóa hơi của chất lỏng
ΔH hh = H hơi – H lỏng = - ΔH ngưng tụ
Trang 31HUI© 2006General Chemistry:
Trang 32Sức căng bề mặt
Trang 33HUI© 2006General Chemistry:
Slide 33 of 48
Tr ạ ng thái l ỏ ng
5.3.7 Hiện tượng mao dẫn
Nếu lực hút giữa các tiểu phân chất lỏng yếu hơn lực hút giữa các tiểu phân chất rắn và chất lỏng thì chất lỏng sẽ tẩm ướt chất rắn và có bề mặt
lõm xuống Ví dụ: ống thủy tinh tiếp xúc với
nước.
Nếu lực hút giữa các tiểu phân của chất lỏng lớn
hơn lực hút giữa các tiểu phân của chất rắn và
chất lỏng thì không xuất hiện hiện tượng tẩm
ướt chất rắn và có bề mặt lồi lên Ví dụ: ống thủy
tinh tiếp xúc vơi thủy ngân.
Trang 34Sức căng bề mặt của nước và thủy ngân
Trang 35HUI© 2006General Chemistry:
Slide 35 of 48
Capillary
Trang 36Mao dẫn
Trang 37HUI© 2006General Chemistry:
đường kính của mao quản
Trang 38+ Bên trong tinh thể các nguyên tử, phân tử, ion được
phân bố một cách tuần hòan theo những quy luật nhất
định tạo thành mạng lưới không gian đều đặn.
+ Nhiệt độ nóng chảy của tinh thể xác định và không thay
đổi trong suốt quá trình nóng chảy.
+ Có tính định hướng.
Trang 39HUI© 2006General Chemistry:
Trang 405.4.2 Mạng tinh thể và cách sắp xếp khít nhất
Trang 41HUI© 2006General Chemistry:
Slide 41 of 48
Hốc trong tinh thể
Trang 42Sự sắp xếp các quả cầu
Trang 43HUI© 2006General Chemistry:
Trang 44Mật độ xếp khít và tỷ số bán kính ion
• Mật độ xếp khít (P)
– P = N x Vc/V tb
– P = 1 4/3 πr 3 /a 3 = 0.52
– Tính P đối với mạng lập phương
nội tâm (tâm diện)
Tỷ số bán kình (độ xếp khít)
= r + /r
Trang 45-HUI© 2006General Chemistry:
Trang 462 Mạng lưới phân tử
Các tiểu phân cấu trúc là những phân tử (trừ
khí hiếm), chúng hút nhau bằng lực hút yếu
Van der Waals, đôi khi cả liên kết hydro Vì
vậy, cấu trúc mạng lưới phân tử dễ nóng chảy,
dễ hóa hơi, tương đối mềm.
.
Trang 47HUI© 2006General Chemistry:
Slide 47 of 48
3 Mạng lưới tinh thể ion
• Được tạo thành từ những ion
ngược dấu luân phiên nằm
tại nút mạng và liên kết với
nhau bằng lực hút tĩnh điện.
NaCl:
Trang 49HUI© 2006General Chemistry:
(
2
n r
Z Z
NMe U
Trang 51HUI© 2006General Chemistry:
Slide 51 of 48