Bài giảng hóa đại cương chương 5 dung dịch

Lớp học phần VNUA-Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam 9/26/2015 https://sites.google.com/site/lophocphank57vnua/ Chƣơng DUNG DỊCH - Một số khái niệm dung dịch - Dung dịch phân tử + Áp suất nước bão hòa + Độ tăng nhiệt độ sôi, độ giảm nhiệt độ đông đặc + Áp suất thẩm thấu - Dung dịch điện li + Một số đại lượng đặc trưng dung dịch chất điện li + Khái niệm hoạt độ ion + Sự điện li nước, số hiđrô (pH) số hiđroxyl (pOH) + Cặp axit-bazơ liên hợp + Sự thủy phân muối + Dung dịch đệm axit-bazơ + Tính pH số dung dịch + Chất điện li mạnh khó tan + Khái niệm phức chất I- MỘT SỐ KHÁI NIỆM 1.1.HỆ PHÂN TÁN Hệ phân tán hệ tiểu phân chất (chất bị phân tán) phân bố vào chất khác (môi trường phân tán) Chất phân tán môi trường phân tán nằm trạng thái tập hợp giống khác Dựa vào kích thước hạt pha phân tán người ta chia làm loại hệ phân tán: Hệ phân tán thô: Đường kính hạt phân tán > 10-4cm -Nếu pha phân tán chất rắn gọi hệ huyền phù, pha phân tán chất lỏng gọi hệ nhũ tương -Trong hệ phân tán thô, hạt pha phân tán có kích thước lớn nên chuyển động Brao  chúng có khuynh hướng kết hợp thành hạt lớn tách khỏi môi trường khuếch tán (lắng xuống lên) Vì chúng hệ bền Hệ phân tán keo (dung dịch keo) Đường kính hạt phân tán khoảng 10-7-10-4cm Dung dịch thật (còn gọi tắt dung dịch) Đường kính hạt phân tán 10-7cm Trong chương ta nghiên cứu dung dịch: dung dịch phân tử dung dịch điện ly 9/26/2015 1.2 NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH a- Nồng độ phần trăm Nồng độ % khối lượng: Nồng độ % thể tích: b- Nồng độ mol/l ( gọi tắt nồng độ mol) (CM) c- Nồng độ đƣơng lƣợng gam (CN) d- Nồng độ phân số mol (Ni) Là tỷ số số mol chất tan so với tổng số mol chất tan số mol dung môi Giả sử dung dịch có loại chất tan; Gọi n1 số mol chất tan n2 số mol dung môi Khi đó, nồng độ phân số mol chất tan đươc tính theo biểu thức: N1  n1 n1  n (5.1) Nồng độ phân số mol dung môi N2  Như : n2 n1  n (5.2) N1 + N2 = Trong trường hợp tổng quát : dung dịch tạo nên từ nhiều cấu tử: n ,n2, n3 …nk Thì nồng độ phân số mol chất i là: N i  n i k (5.3) nj j e- Nồng độ Môlan (M/1000): tính số mol chất tan 1000 gam dung môi Thí dụ: Dung dịch CH3COOH MôLan có nghĩa dung dịch có mol CH3COOH 1000 gam dung môi(nước) 1.3 SỰ HOÀ TAN CHẤT RẮN VÀO NƢỚC Quá trình hòa tan chất rắn vào chất lỏng trình phức tạp xảy giai đoạn: Giai đoạn 1: Các phân tử dung môi tương tác với phân tử chất tan, Nếu lực tương tác mạnh lực liên kết phân tử chất tan, phân tử chất tan tách khỏi bề mặt chất rắn  phá vỡ mạng lưới tinh thể chất rắn (Quá trình phá vỡ mạng lưới tinh thể chất rắn) Giai đoạn tiêu tốn lượng (H1) Giai đoạn 2: Các phân tử chất tan tương tác với phân tử dung môi (Quá trình solvat hoá Nếu dung môi nước gọi trình Hidrat hoá) Quá trình giải phóng lượng (H2) Giai đoan 3: Các phần tử solvat hay hidrat phân tán vào dung dịch Quá trình thường tiêu tốn lượng (H3) Tổng lượng trình hoà tan H = H1+ H2+ H3 Thông thường H3 10 9/26/2015 1.6 – Chất thị acid - base Chất thị acid – base chất có màu sắc thay đổi phụ thuộc vào pH môi trường Chúng thường acid hay base hữu yếu mà dạng phân tử dạng ion có màu khác Cụ thể đọc sách trang 100 – ACID VÀ BAZƠ 2.1 – Thuyết proton acid – base Bronsted (1923-Đan Mạch) Acid chất có khả nhường proton, base chất có khả nhận proton CH3COOH NH4+ R-NH3+ Tổng quát: HA H+ + CH3COOH+ + NH3 H+ + R-NH2 H + + A- Như vậy, acid HA phân li cho proton base A Cặp HA/A- gọi cặp acid – base liên hợp 2.2 – Thuyết electron acid – base Lewis Acid chất có khả nhận cặp electron, base chất có khả cho cặp electron H H+ + :O : H H2O H+ + :N H NH4+ H 2.3 Sự điện li acid – base nước Cặp axit – bazơ liên hợp (SGK T 101) pKa= - lgKa; pKb = -lgKb pKa + pKb = 14 (5.17) (5.18) Hằng số điện li (Ka, Kb) số pKa, pKb số acid yếu base yếu đưa trang 102, 103 SGK 11 9/26/2015 2.4 – pH dung dịch acid mạnh, base mạnh (SGK T 103) Acid HnA nH+ + AnpH = -lg[H+] = -lgn.Ca Ca nCa (5.19) Base B(OH)n nOH- + Bn+ pH = 14 + lg[OH-] = 14 + lgn.Cb Cb nCb 2.5 – pH dung dịch acid yếu, base yếu (SGK T 104) Acid yếu Base yếu pH  (pKa  lgC a ) (5.20) (5.21) pOH  (pKb  lgC b ) pH  14  pOH  14  (pKb  lgC b ) (5.22) 2.6 – pH dung dịch acid yếu nhiều nấc, base yếu nhiều nấc (SGK T 105) – SỰ ĐIỆN LI CỦA CÁC AMIN ACID (SGK T 106) – pH CỦA DUNG DỊCH MUỐI (SGK T 107) 4.1– Sự thủy phân muối (SGK T 107) Các muối tạo acid mạnh base mạnh ( NaCl, Na 2SO4,…) tan vào nước thương cho pH Các muối lại hòa tan vào nước thường cho pH< ( muối tạo acid mạnh base yếu) pH> ( muối tạo acid yếu base mạnh) Việc làm cho giá trị pH < hay pH > dung dịch muối hòa tan muối nước, chúng phân li hoàn toàn thành ion, sau ion muối sinh (các ion gốc acid yếu base yếu) tham gia phản ứng thủy phân tạo ion H+(tạo pH < 7) ion OH-( tạo pH > 7) Hòa tan muối tạo acid mạnh base yếu cho môi trường có pH < Thí dụ: hòa tan muối NH4Cl vào nước Đầu tiên xảy raquá trình phân li: NH4Cl NH4+ + Cl+ Sau xảy phản ứng thủy phân ion NH :NH4+ + H2O NH4OH + H+ pH Muối tạo acid yếu base yếu ( (NH4)2CO3; (NH4)2S…), tùy theo pK acid base tạo muối mà pH < hay pH >7 Nhưng pH thương gần 12 9/26/2015 4.2– pH dung dịch muối (SGK T 107) a- Muối tạo acid mạnh base yếu pH   (pKb  lgC m ) (5.22) Kb- số bazơ Cm- nồng độ muối b- Muối tạo acid yếu base mạnh pH   (pKa  lgC m ) (5.23) Ka- số acid Cm- nồng độ muối c- Muối tạo acid yếu base yếu (xem thí dụ trang 107) – DUNG DỊCH ĐỆM ACID-BASE (SGK T 108) 5.1– Khái niệm dung dịch đệm acid - base 5.2– pH dung dịch đệm acid - base – DUNG DICH CHẤT ĐIỆN LI MẠNH ÍT TAN (SGK T 110) 6.1– Khái niệm chất điện li mạnh tan 6.2– Tích số ion – Tích số tan – SỰ ĐIỆN LI CỦA PHỨC CHẤT (SGK T 112) 7.1– Khái niệm phức chất 7.2– Sự điện li phức chất – Hằng số không bền phức chất 13 [...]... 9/26/20 15 4.2– pH của dung dịch muối (SGK T 107) a- Muối tạo bởi acid mạnh và base yếu 1 pH  7  (pKb  lgC m ) 2 (5. 22) Kb- hằng số bazơ Cm- nồng độ của muối b- Muối tạo bởi acid yếu và base mạnh 1 pH  7  (pKa  lgC m ) 2 (5. 23) Ka- hằng số acid Cm- nồng độ của muối c- Muối tạo bởi acid yếu và base yếu (xem thí dụ trang 107) 5 – DUNG DỊCH ĐỆM ACID-BASE (SGK T 108) 5. 1– Khái niệm về dung dịch đệm... pKa= - lgKa; pKb = -lgKb pKa + pKb = 14 (5. 17) (5. 18) Hằng số điện li (Ka, Kb) và chỉ số pKa, pKb của một số acid yếu và base yếu được đưa ra ở trang 102, 103 SGK 11 9/26/20 15 2.4 – pH của dung dịch acid mạnh, base mạnh (SGK T 103) Acid HnA nH+ + AnpH = -lg[H+] = -lgn.Ca Ca nCa (5. 19) Base B(OH)n nOH- + Bn+ pH = 14 + lg[OH-] = 14 + lgn.Cb Cb nCb 2 .5 – pH của dung dịch acid yếu, base yếu (SGK T 104) Acid... pH của dung dịch acid yếu, base yếu (SGK T 104) Acid yếu Base yếu 1 pH  (pKa  lgC a ) 2 (5. 20) (5. 21) 1 pOH  (pKb  lgC b ) 2 1 pH  14  pOH  14  (pKb  lgC b ) 2 (5. 22) 2.6 – pH của dung dịch acid yếu nhiều nấc, base yếu nhiều nấc (SGK T 1 05) 3 – SỰ ĐIỆN LI CỦA CÁC AMIN ACID (SGK T 106) 4 – pH CỦA DUNG DỊCH MUỐI (SGK T 107) 4.1– Sự thủy phân của muối (SGK T 107) Các muối tạo bởi acid mạnh và... Ka- hằng số acid Cm- nồng độ của muối c- Muối tạo bởi acid yếu và base yếu (xem thí dụ trang 107) 5 – DUNG DỊCH ĐỆM ACID-BASE (SGK T 108) 5. 1– Khái niệm về dung dịch đệm acid - base 5. 2– pH của dung dịch đệm acid - base 6 – DUNG DICH CHẤT ĐIỆN LI MẠNH ÍT TAN (SGK T 110) 6.1– Khái niệm về chất điện li mạnh ít tan 6.2– Tích số ion – Tích số tan 7 – SỰ ĐIỆN LI CỦA PHỨC CHẤT (SGK T 112) 7.1– Khái niệm về... thương cho pH 7 Các muối còn lại khi hòa tan vào nước thường cho pH< 7 ( muối tạo bởi acid mạnh và base yếu) hoặc pH> 7 ( muối tạo bởi acid yếu và base mạnh) Việc làm cho giá trị pH < 7 hay pH > 7 của dung dịch muối là do khi hòa tan các muối này trong nước, chúng phân li hoàn toàn thành các ion, sau đó ion của muối sinh ra (các ion gốc acid yếu hoặc của base yếu) sẽ tham gia phản ứng thủy phân tạo ra...9/26/20 15 1.6 – Chất chỉ thị acid - base Chất chỉ thị acid – base là chất có màu sắc thay đổi phụ thuộc vào pH của môi trường Chúng thường là acid hay base hữu cơ yếu mà dạng phân tử và dạng ion có màu khác nhau ... nồng độ muối c- Muối tạo acid yếu base yếu (xem thí dụ trang 107) – DUNG DỊCH ĐỆM ACID-BASE (SGK T 108) 5.1– Khái niệm dung dịch đệm acid - base 5.2– pH dung dịch đệm acid - base – DUNG DICH CHẤT... ngược lại Với dung dịch P < P0 (ở t0) Do dung môi sôi nhiệt độ t0 dung dịch chưa sôi Muốn dung dịch sôi phải cung cấp thêm nhiệt đến nhiệt độ t Rõ ràng t > t0 Như vậy: nhiệt độ sôi dung dịch chất... (hoặc chuyển dung môi từ dung dịch loãng vào dung dịch đặc) qua màng bán thẩm gọi tượng thẩm thấu Dung dịch đường Xét thí nghiệm hình bên: Một bình thuỷ tinh A có gắn mao quản đựng dung dịch đường