Hóa đại cương ( phần 4 ) Liên kết hiđro Liên kết hiđro là mối liên kết phụ (hay mối liên kết thứ 2) của nguyên tử H với nguyên tử có độ âm điện lớn (như F, O, N…). Tức là nguyên tử hiđro linh động bị hút bởi cặp e chưa liên kết của nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Liên kết hiđro được ký hiệu bằng 3 dấu chấm ( … ) và không tính hoá trị cũng như số oxi hoá. Liên kết hiđro được hình thành giữa các phân tử cùng loại. Ví dụ: Giữa các phân tử H 2 O, HF, rượu, axit… hoặc giữa các phân tử khác loại. Ví dụ: Giữa các phân tử rượu hay axit với H 2 O: hoặc trong một phân tử (liên kết hiđro nội phân tử). Ví dụ : Do có liên kết hiđro toạ thành trong dung dịch nên: + Tính axit của HF giảm đi nhiều (so với HBr, HCl). + Nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của rượu và axit hữu cơ tăng lên rõ rệt so với các hợp chất có KLPT tương đương. Các định luật về chất khí Định luật Avôgađrô. 1. Nội dung: ở cùng một điều kiện (nhiệt độ và áp suất) những thể tích bằng nhau của mọi chất khí đều chứa số phân tử khí bằng nhau. 2. Hệ quả: a) Thể tích mol phân tử. ở cùng điều kiện (T, P), 1 mol của mọi chất khí đều chiếm thể tích bằng nhau. Đặc biệt, ở điều kiện tiêu chuẩn (T = 273K, P = 1atm = 760 mmHg) 1 mol khí bất kỳ chiếm thể tích 22,4 l. Thể tích này được gọi là thể tích mol ở đktc. Công thức liên hệ giữa số mol khí (n) và thể tích (V o ) ở đktc là. Khi n = 1 mol ® V o = 22,4 Khối lượng mol: M = 22,4.D D là khối lượng riêng của chất khí đo ở đktc, tính bằng g/l. b) Tỷ khối của khí này so với khí khác: Tỷ khối của khí này (hay hơi) A so với khí B (ký hiệu là d A/B ) là tỷ số khối lượng của 1 thể tích khí A so với khối lượng của một thể tích tương đương khí B, khi đo ở cùng T và P. m A , m B là khối lượng của cùng thể tích khí A và khí B. Với n mol khí thì: c) Tỷ lệ thể tích các chất khí trong phản ứng hoá học. Các chất khí tham gia phản ứng và tạo thành sau phản ứng theo tỷ lệ thể tích đúng bằng tỷ lệ giữa các hệ số phân tử của chúng trong phương trình phản ứng và cũng chính bằng tỷ lệ mol của chúng. Ví dụ: N 2 + 3H 2 = 2NH 3 . Tỷ lệ mol: 1 : 3 : 2. Tỷ lệ thể tích : 1V : 3V : 2V (ở cùng T, P) Phương trình trạng thái khí lý tưởng. - Phương trình Công thức này thường được sử dụng để tính V o (thể tích ở đktc), từ đó tính ra số mol khí n: - Phương trình trên còn viết dưới dạng: - Ta lại biết, số mol khí n = a / M (a là số gam khí). Do đó Hỗn hợp khí. 1. Áp suất riêng của chất khí trong hỗn hợp. Giả sử trong hỗn hợp có 3 khí A, B, C. Các phân tử khí gây ra áp suất tương ứng là P A , P B , P C . Người ta gọi P A , P B và P C là áp suất riêng của các chất khí A, B và C. Vậy áp suất riêng của một chất khí trong hỗn hợp là áp suất có được nếu một mình khí đó chiếm toàn bộ thể tích hỗn hợp ở nhiệt độ đã cho. áp suất chung: P = P A + P B +P C P A , P B và P C tỉ lệ với số mol của các khí A, B, C trong hỗn hợp. 2. Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí là khối lượng của 22,4 lít hỗn hợp khí đó ở đktc. Ví dụ: của không khí bằng 29 gam. Cách tính : + Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp 3 khí. vào phương trình trên ta có: V A , V B , V C , là thể tích các khí A, B, C (đo ở cùng điều kiện) khi trộn thành hỗn hợp. Dung dịch – Sự điện li – điện phân Dung dịch 1. Định nghĩa. Dung dịch là hệ đồng thể gồm hai hay nhiều chất mà tỷ lệ thành phần của chúng có thể thay đổi trong một giới hạn khá rộng. Dung dịch gồm: các chất tan và dung môi. Dung môi là môi trường để phân bổ các phân tử hoặc ion chất tan. Thường gặp dung môi lỏng và quan trọng nhất là H 2 O. 2. Quá trình hoà tan. Khi hoà tan một chất thường xảy ra 2 quá trình. - Phá huỷ cấu trúc của các chất tan. - Tương tác của dung môi với các tiểu phân chất tan. Ngoài ra còn xảy ra hiện tượng ion hoá hoặc liên hợp phân tử chất tan (liên kết hiđro). Ngược với quá trình hoà tan là quá trình kết tinh. Trong dung dịch, khi tốc độ hoà tan bằng tốc độ kết tinh, ta có dung dịch bão hoà. Lúc đó chất tan không tan thêm được nữa. 3. Độ tan của các chất. Độ tan được xác định bằng lượng chất tan bão hoà trong một lượng dung môi xác định. Nếu trong 100 g H 2 O hoà tan được: >10 g chất tan: chất dễ tan hay tan nhiều. <1 g chất tan: chất tan ít. < 0,01 g chất tan: chất thực tế không tan. 4. Tinh thể ngậm nước. Quá trình liên kết các phân tử (hoặc ion) chất tan với các phân tử dung môi gọi là quá trình sonvat hoá. Nếu dung môi là H 2 O thì đó là quá trình hiđrat hoá. Hợp chất tạo thành gọi là sonvat (hay hiđrat). Ví dụ: CuSO 4 .5H 2 O ; Na 2 SO 4 .10H 2 O. Các sonvat (hiđrat) khá bền vững. Khi làm bay hơi dung dịch thu được chúng ở dạng tinh thể, gọi là những tinh thể ngậm H 2 O. Nước trong tinh thể gọi là nước kết tinh. Một số tinh thể ngậm nước thường gặp: FeSO 4 .7H 2 O, Na 2 SO 4 .10H 2 O, CaSO 4 .2H 2 O. 5. Nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch là đại lượng biểu thị lượng chất tan có trong một lượng nhất định dung dịch hoặc dung môi. a) Nồng độ phần trăm (C%). Nồng độ phần trăm được biểu thị bằng số gam chất tan có trong 100 g dung dịch. Trong đó : m t , m dd là khối lượng của chất tan và của dung dịch. V là thể tích dung dịch (ml), D là khối lượng riêng của dung dịch (g/ml) b) Nồng độ mol (C M ). Nồng độ mol được biểu thị bằng số mol chất tan trong 1 lít dung dịch. Ký hiệu là M. c) Quan hệ giữa C% và C M . Ví dụ : Tính nồng độ mol của dung dịch axit H 2 SO 4 20%, có D = 1,143 g/ml Giải : Theo công thức trên ta có : . Hóa đại cương ( phần 4 ) Liên kết hiđro Liên kết hiđro là mối liên kết phụ (hay mối liên kết thứ 2) của nguyên tử H với nguyên tử có độ âm điện lớn (như F, O, N…). Tức là nguyên tử hiđro. hút bởi cặp e chưa liên kết của nguyên tử có độ âm điện lớn hơn. Liên kết hiđro được ký hiệu bằng 3 dấu chấm ( … ) và không tính hoá trị cũng như số oxi hoá. Liên kết hiđro được hình thành. Giữa các phân tử rượu hay axit với H 2 O: hoặc trong một phân tử (liên kết hiđro nội phân tử). Ví dụ : Do có liên kết hiđro toạ thành trong dung dịch nên: + Tính axit của HF giảm đi nhiều