Đề cương bài giảng hóa lý

PHN A- NHIT NG HểA HC Chng I: C S NHIT NG HểA HC I.1 M u: I.1.1 i tng ca nhit ng hc: Nhit ng hc l mt ngnh khoa hc nghiờn cu cỏc quy lut v s chuyn húa nng lng t dng ny sang dng khỏc, t phn ny sang phn khỏc ca h, nhng hiu ng nng lng gõy bi cỏc quỏ trỡnh vt lý v húa hc khỏc nhau, s ph thuc ca chỳng vo cỏc iu kin tin hnh cỏc quỏ trỡnh cng nh kh nng, chiu hng v gii hn ca cỏc quỏ trỡnh t tin hnh (t din bin), nhng iu kin nht nh C s ch yu ca nhit ng hc l hai nguyờn lý I v II Hai nguyờn lý ny c xõy dng trờn c s khỏi quỏt húa cỏc kinh nghim thc tin nhiu th k, nú khụng th chng minh c bng lớ lun, vỡ vy nú mang tớnh cht tiờn S ỳng n ca cỏc nguyờn lý ú c chng thc ch mi h qu suy mt cỏch logich t chỳng phự hp vi lý thuyt v thc t Nguyờn lý III c xõy dng u th k XX, khụng mang tớnh tng quỏt nhng nú cú ý ngha quan trng vic phõn tớch cỏc quỏ trỡnh húa hc Nhit ng húa hc da vo nhng nh lut c bn ca nhit ng hc kho sỏt cỏc hin tng húa hc, c bit cỏc hin tng húa lý Nhit ng húa hc nghiờn cu ch yu nhng sau õy: - Nhit húa hc: nghiờn cu hiu ng nhit ca cỏc quỏ trỡnh húa hc, cỏc quỏ trỡnh trung hũa v hũa tan, nhit dung ca cỏc n cht v hp cht, nng lng liờn kt v mi quan h gia hiu ng nhit v phn ng húa hc - Cõn bng pha: nghiờn cu cỏc iu kin v tớnh cht ca cõn bng pha cỏc h d th, nhng quy lut ca cỏc quỏ trỡnh nh kt tinh, núng chy, húa hi, thng hoa, chuyn húa a hỡnh - Cõn bng húa hc: nghiờn cu nhng iu kin cõn bng v din bin ca nhng phn ng húa hc, cỏc yu t nh hng n cõn bng Ngoi ra, nhit ng húa hc cũn nghiờn cu cỏc tớnh cht v quy lut c bn ca cỏc loi dung dch v ng dng thc t ca chỳng Trong húa hc, nhim v ch yu ca nhit ng hc l xut phỏt t cỏc iu kin cho sn ca mt phn ng húa hc, d oỏn phn ng cú th xy hay khụng v nu xy thỡ n gii hn no Vai trũ ni bt ca nhit ng húa hc chớnh l ch, trng hp ngi ta khụng cn tin hnh thớ nghim m ch da vo cỏc d kin ó bit v hiu ng nhit ca quỏ trỡnh cú th tớnh toỏn bit c kh nng, chiu hng v gii hn ca phn ng nghiờn cu I.1.2 Bn cht ca phng phỏp nhit ng: Phng phỏp nhit ng da ch yu trờn hai nguyờn lớ I v II ca nhit ng hc, ú l cỏc nguyờn lý rt tng quỏt rỳt t thc t t nhiờn mt cỏch logic v ỏp dng ỳng n cho mi quỏ trỡnh nghiờn cu Phng phỏp nhit ng ch ỏp dng cho h v mụ m khụng ỏp dng c cho h vi mụ Bn cht ny gn lin trc tip vi bn cht thng kờ ca nguyờn lý II Phng phỏp nhit ng khụng nghiờn cu c ch v cỏc giai on trung gian ca cỏc quỏ trỡnh m ch gii hn s kho sỏt cỏc trng thỏi u v cui Bn cht ny cng gn lin vi nguyờn lý II bi vỡ c ch ca cỏc quỏ trỡnh ph thuc ch yu vo tng tỏc ca cỏc tiu phõn riờng bit Phng phỏp nhit ng khụng xột ti mt thi gian ca quỏ trỡnh ngha l khụng xột ti tc ca quỏ trỡnh Vớ d phn ng tng hp amoniac tin hnh iu kin ti u v mt nhit ng 20-25 0C, hiu sut cú th t gn 100%, nhng iu kin ú, tc phn ng vụ cựng chm v nhit ng hc khụng cú cỏch gỡ lm thay i c tc ú Cỏc i lng c bn nhit ng hc l cỏc th nhit ng c im ca nhit ng hc l xem xột mt quỏ trỡnh l nú cn c vo s bin thiờn ca cỏc th nhit ng ca trng thỏi u v trng thỏi cui m khụng h quan tõm n cỏc trng thỏi trung gian Bin thiờn ú ca th nhit ng c trng cho cụng cc i ca quỏ trỡnh cng nh trng thỏi quỏ trỡnh t cõn bng Vỡ bin thiờn ca cỏc th nhit ng khụng ph thuc ng i ca quỏ trỡnh, nờn nhiu trng hp phng phỏp nhit ng s dng cỏc quỏ trỡnh mang tớnh c l in hỡnh cho cỏc t c trỡnh by mt cỏch n gin v d hiu I.1.3 Mt s khỏi nim v nh ngha c bn nhit ng hc: a H v s phõn loi chỳng: * H v mụ: Nhit ng hc ch nghiờn cu nhng h v mụ gm mt s lng ln cỏc tiu phõn (phõn t, nguyờn t, ion) Khi mt vt hoc mt hp nhiu vt v mụ c coi l h kho sỏt thỡ tt c cỏc vt khỏc cũn li, k c khụng khớ bao quanh nú l mụi trng bờn ngoi i vi nú * H cụ lp, h úng v h m : H cú th tng tỏc vi bờn ngoi thụng qua nhng ranh gii ca nú Tng tỏc ú bao gm vic trao i nng lng (di dng nhit, cụng) hoc trao i cht - H cụ lp: Mt h khụng trao i gỡ v nng lng, cng khụng trao i cht vi bờn ngoi l mt h cụ lp Th tớch ca nú phi khụng i, vỡ mi bin thiờn th tớch u gn lin vi vic sn cụng chng ỏp sut ngoi (tr trng hp ỏp sut ngoi bng khụng) - H úng (h kớn): l h khụng trao i cht nhng cú trao i nng lng vi mụi trng ngoi, v th tớch ca nú cú th thay i - H m (h h): l h cú trao i c cht v nng lng vi mụi trng ngoi qua ranh gii * H ng th v d th, ng nht v khụng ng nht: - H l ng th nu cỏc thuc tớnh ca nú hoc khụng i, hoc thay i u liờn tc t im ny qua im kia, hon ton khụng cú nhng b mt phõn chia h - B mt phõn chia l nhng b mt vt lớ m i qua nú thỡ cú s thay i t bin nhng thuc tớnh v mụ no ú ca h Nu h cú nhng b mt phõn chia nh th thỡ h l d th Thớ d h hp bi nc lng v nc ỏ l h d th B mt phõn chia nc lng v nc ỏ l b mt vt lớ biu th s t on nhng thuc tớnh ca nc: i qua nú, t ca nc thay i t bin (t nc lng xp x 1, t nc ỏ xp x 0,9) Cn phõn bit nhng khỏi nim ng th, d th vi nhng khỏi nim ng nht v khụng ng nht H ng nht l h cú thnh phn nh v cú cỏc thuc tớnh nh khp mi im ca h Nu khụng c nh th thỡ h l khụng ng nht H ng nht bt buc phi l h ng th Nhng h ng th khụng tt yu l h ng nht Thớ d khớ quyn l mt h ng th, khụng cú b mt phõn chia, nhng cỏc thuc tớnh ca nú nh ỏp sut, t khi, thay i dn theo cao : Vy ú l mt h khụng ng nht * Khỏi nim pha : Tp hp nhng phn ng th ging ca mt h hp thnh mt pha Nú c gii hn vi nhng phn khỏc bng nhng b mt phõn chia Pha n gin (hay pha nguyờn cht) ch gm mt cht húa hc nguyờn cht Pha cha hai hay nhiu cht gi l pha hp Mt h ng th bao gi cng hp bi mt pha, pha ny cú th l n gin hay hp Cũn h d th thỡ cha ớt nht l hai pha b Trng thỏi v quỏ trỡnh: - Trng thỏi ca mt h c xỏc nh bng mt hp cỏc tớnh cht vt lý v hoỏ hc nh T, P, V, n, m Chỳng cú th o c trc tip hoc giỏn tip v c gi l cỏc thụng s trng thỏi (cỏc hm nhit ng) - Trng thỏi dng l trng thỏi ú cỏc thuc tớnh ca h khụng thay i theo thi gian Nu ngoi ra, h khụng nhng cỏc thuc tớnh ca h khụng i theo thi gian, m cũn khụng cú s thay i no nhng tỏc dng t ngoi gõy thỡ h vo trng thỏi cõn bng nhit ng (gi tt l trng thỏi cõn bng) Mt h cụ lp, khụng tng tỏc vi bờn ngoi, nu cha vo trng thỏi cõn bng thỡ theo thi gian, sm hay mun, bao gi cng t i ti trng thỏi cõn bng nhit ng v khụng no t nú h cú th i thoỏt trng thỏi ny Nhit ng hc nghiờn cu ch yu cỏc thuc tớnh ca nhng h cõn bng Do ú h nhit ng khụng phi l bt c h v mụ no m l nhng h v mụ trng thỏi cõn bng Nhng hm nhit ng m bin thiờn ca nú ch ph thuc vo trng thỏi u v trng thỏi cui m hon ton khụng ph thuc vo ng i ca quỏ trỡnh hay cỏch thc tin hnh phn ng c gi l hm trng thỏi Núi chung cỏc thụng s trng thỏi u l cỏc hm trng thỏi, nhng cng cú nhng i lng l cỏc hm quỏ trỡnh nh A, Q , nhng hm ny bin thiờn ca nú khụng nhng ph thuc vo trng thỏi u v trng thỏi cui ca quỏ trỡnh m cũn ph thuc vo ng i ca quỏ trỡnh hay cỏch thc tin hnh phn ng, chỳng c gi l cỏc hm quỏ trỡnh Trong mt chu trỡnh (h xut phỏt t trng thỏi u i qua mt lot cỏc trng thỏi trung gian ri tr v trng thỏi ban u) thỡ bin thiờn cỏc hm trng thỏi bng khụng cũn bin thiờn cỏc hm quỏ trỡnh khỏc khụng - Khi thay i cỏc thụng s nhit ng thỡ h s chuyn t trng thỏi ny sang trng thỏi khỏc v ngi ta núi h ó thc hin mt quỏ trỡnh (quỏ trỡnh nhit ng) Phng phỏp nhit ng ch ỏp dng cht ch cho cỏc quỏ trỡnh cõn bng, l quỏ trỡnh cu to bi mt dóy liờn tc cỏc trng thỏi cõn bng Chớnh xỏc hn, quỏ trỡnh cõn bng l quỏ trỡnh m sut thi gian din bin ca nú, h lỳc no cng ch cú nhng sai lch vụ cựng nh so vi trng thỏi cõn bng Nu khụng c nh vy thỡ quỏ trỡnh l khụng cõn bng - Quỏ trỡnh xy nhit khụng i l quỏ trỡnh ng nhit - Quỏ trỡnh xy ỏp sut khụng i gi l quỏ trỡnh ng ỏp - Quỏ trỡnh xy th tớch khụng i gi l quỏ trỡnh ng tớch - Quỏ trỡnh xy khụng cú s trao i nhit vi mụi trng gi l quỏ trỡnh on nhit - Quỏ trỡnh thun nghch : Quỏ trỡnh i t n c gi l thun nghch nu cú th thc hin c quỏ trỡnh ngc t n i qua ỳng mi trng thỏi trung gian nh ln i thun cho h tr v trng thỏi ban u thỡ khụng cũn tn ti mt bin i no h cng nh mụi trng xung quanh Nu khụng c nh vy thỡ õy l quỏ trỡnh khụng thun nghch Bt kỡ quỏ trỡnh no m cú ma sỏt thỡ u l khụng thun nghch, bi vỡ ú mt phn cụng chuyn thnh nhit Nhng b mt c sỏt vo núng lờn v nhit khuch tỏn xung quanh Nu khụng tiờu th cụng ca mt vt khỏc thỡ khụng th no chuyn c nhit ny tr v nhng b mt c sỏt li bin nú hon ton cụng Trong nhit ng hc, quỏ trỡnh thun nghch ch cú th l quỏ trỡnh cõn bng Cn phõn bit khỏi nim thun nghch nhit ng v khỏi nim thun nghch dựng cho phn ng húa hc Trong húa hc, phn ng thun nghch l phn ng gm hai phn ng n gin hn, mt phn ng thun v mt phn ng nghch, xy ng thi v ngc chiu Phn ng thun nghch mi thi im l kt qu tng hp ca hai phn ng thun nghch ú Tựy theo iu kin, mt hai chiu thun hay nghch cú th chim u th v phn ng thun nghch tng quỏt s din theo chiu ú cho n t ti trng thỏi cõn bng húa hc Trong iu kin din bin thụng thng, phn ng thun nghch húa hc l mt quỏ trỡnh khụng thun nghch nhit ng Cỏc quỏ trỡnh thun nghch xy vi tc vụ cựng chm v cú th xem l mt dóy liờn tc cỏc trng thỏi cõn bng ni tip Trong thc t, mi quỏ trỡnh xy vi tc quan sỏt c u l bt thun nghch vỡ ớt nhiu nú cng lm thay i mụi trng, xy vi mt tc no ú nht nh s cú tng tỏc vi mụi trng xung quanh Nh vy, quỏ trỡnh thun nghch l cỏc quỏ trỡnh c gi thit mt cỏch lớ tng xõy dng cỏc h thc chớnh xỏc nhit ng hc Thc t, cng cú mt s quỏ trỡnh gn vi quỏ trỡnh thun nghch Vớ d : - Cỏc quỏ trỡnh chuyn pha xy iu kin nhit v ỏp sut chuyn pha (vớ d nc nguyờn cht núng chy 00C v bay hi 1000C di ỏp sut 1atm) - Cỏc quỏ trỡnh tng hay gim nhit vụ cựng chm bng cỏch cho tip xỳc ln lt vi cỏc ngun nhit cú nhit chờnh lch khụng ỏng k c Ni nng, Cụng v Nhit: * Ni nng: Vt cht luụn ng v nng lng ca h l i lng dựng ỏnh giỏ mc ng ca h Nng lng ca h nm trng lc ngoi bao gm ng nng E ng vi chuyn ng c hc ca h, th nng Et v ni nng U Trong nhit ng hc ch xột nhng h tnh ti khụng t trng lc ngoi Nờn nng lng ca h ch cú ni nng U, nú bao gm cỏc thnh phn: + ng nng chuyn ng phõn t ca h ( bao gm chuyn ng tnh tin v chuyn ng quay ca cỏc phõn t ca h) + Th nng tng tỏc gia cỏc phn t (hỳt v y) + Nng lng dao ng ca cỏc nguyờn t hay nhúm nguyờn t phõn t + Nng lng electron ca cỏc nguyờn t, phõn t, nng lng ht nhõn nguyờn t *Cụng v Nhit : Cú hai cỏch khỏc chuyn nng lng t vt ny sang vt khỏc + Nu s truyn nng lng gn lin vi s chuyn ng nh hng ca h nhn thỡ s truyn nng lng ú c thc hin di dng cụng + Nu s truyn nng lng cú liờn quan n s tng mc chuyn ng hn lon ca cỏc phn t h nhn thỡ s truyn nng lng ú c thc hin di dng nhit Cụng l mt hỡnh thỏi vt lớ v mụ, cú trt t, nh hng ca s chuyn nng lng t h thc hin cụng n h nhn cụng Cũn nhit, trỏi li, l mt hỡnh thỏi vt lớ vi mụ, khụng cú trt t ca s trao i nng lng gia cỏc h, thc hin qua s chuyn ụng hn lon (chuyn ng nhit) ca cỏc tiu phõn Cụng (A) v Nhit (Q) khụng phi l nng lng m ch l nhng hỡnh thc khỏc ca s truyn nng lng t h ny sang h khỏc hay gia h vi mụi trng Cụng (A) v Nhit (Q) ch xut hin h cú s bin i t trng thỏi ny sang trng thỏi khỏc v chỳng ph thuc vo cỏc quỏ trỡnh bin i ú Ngi ta quy c: nu h thc hin cụng cho bờn ngoi, cụng A tớnh l õm Nu h nhn Q t bờn ngoi, Q tớnh l dng Trong quỏ trỡnh bin i ng ỏp ng nhit lng nhit trao i c gi l nhit ng ỏp kớ hiu l Qp ; vi quỏ trỡnh bin i ng tớch ng nhit lng nhit trao i c gi l nhit ng tớch kớ hiu l Qv I.2 Nguyờn lý I ca nhit ng hc: I.2.1.Ni dung nguyờn lý I: Nguyờn lý I ca nhit ng hc l mt dng ca nh lut bo ton v bin i nng lng, cú th núi õy l s ỏp dng nh lut bo ton v bin i nng lng vo h v mụ cú liờn quan n s trao i cụng v nhit vi mụi trng bờn ngoi a Quỏ trỡnh úng (chu trỡnh): Khi mt h nhit ng thc hin mt chu trỡnh ú nú ch trao i nng lng vi bờn ngoi di dng nhit v cụng thỡ: - Nu nú nhn nhit (Q>0) thỡ nú sinh cụng A< cho bờn ngoi; - Nu nú nhn cụng (A>0) thỡ nú nhng nhit Q< cho bờn ngoi - Gia nhng cụng v nhit lng ú cú mt t l xỏc nh khụng i Nu c A v Q u biu th bng cựng mt loi n v thỡ: Q = -A hoc Q + A = b S khụng th cú ng c vnh cu loi mt Nu mt chu trỡnh Q = thỡ A = Do ú, sau mi chu trỡnh, nu khụng cung cp nhit cho h thỡ h khụng th no sinh c cụng cho bờn ngoi iu ú cú ngha l khụng th ch c ng c vnh cu loi mt, tc l mt mỏy chuyn ng vnh vin vi s thng ma sỏt khụng th trỏnh c gia cỏc b phn chuyn ng ca nú hoc cho cụng cú ớch m khụng phi tiờu vo ú nng lng tng ng ly t ngoi Chuyn ng khụng ngng ca electron xung quanh ht nhõn nguyờn t hoc ca nhng hnh tinh xung quanh Mt tri khụng mõu thun vi nguyờn lớ khụng th cú ng c vnh cu: vỡ nhng chuyn ng ú khụng cú ma sỏt v khụng thc hin cụng no cho bờn ngoi c Quỏ trỡnh m Nguyờn lớ trng thỏi u v cui Gi s cú mt h kớn trng thỏi chuyn sang trng thỏi 2, ú h trao i nng lng vi mụi trng xung quanh di dng nhit Q v cụng A thỡ tng A + Q l mt hng s ch ph thuc vo trng thỏi u v trng thỏi cui ca h m hon ton khụng ph thuc vo ng i ú l nguyờn lớ trng thỏi u v cui, tc l mt dng ca nguyờn lớ ỏp dng cho nhng quỏ trỡnh m Ta cú: Q + A = U2 - U1 = U (*) Vi U l bin thiờn ni nng ca h Trong cỏc quỏ trỡnh khỏc a h t trng thỏi sang trng thỏi thỡ Q v A s nhn nhng giỏ tr khỏc nhng U thỡ luụn cú giỏ tr khụng i Vớ d: Xột mt c quy tớch in cú ni nng U1 v phúng in cú ni nng U2 ta cú U = U2 - U1 < 0, quỏ trỡnh phúng in cú th thc hin bng cỏc cỏch sau: - Ni cc ca c quy vi mt in tr A = 0, Q = U nng lng c chuyn hoỏ hon ton thnh nhit nng v t giỏ tr cc i - Ni cc ca c quy vi mt ng c in Q = 0, U = - A nng lng c chuyn hoỏ hon ton thnh cụng - Ni cc ca c quy vi mt ng c in v mt in tr ú nú va to nhit va sinh cụng ta cú: U = A + Q T (*) ta thy i vi h cụ lp thỡ A = v Q = 0, ú U = d Biu thc vi phõn ca nguyờn lớ I: Nu quỏ trỡnh bin i l vụ cựng nh thỡ biu thc ca nguyờn lớ c vit di dng vi phõn: dU = Q + A Vi A = - PdV (ch l cụng gión n ng ỏp) ta cú: dU = Q PdV A= p.dV * Th nguyờn: [U], [A], [Q] = [nng lng] 1cal = 4,184.10-7 erg = 4,184 (J) 1J = 0,239 (cal) l.atm = 24,22 (cal) = 101,32 N.m = 101,32 (J) I.2.2.p dng nguyờn lý I tớnh A v Q ca cỏc quỏ trỡnh: Trong trng hp tng quỏt, cụng A h thc hin gm cú: cụng pdV gn lin vi s thay i th tớch ca h v cỏc dng cụng khỏc gi l cụng cú ớch A: A = - p.dV + A Do ú, nguyờn lớ cú th vit thnh: dU = Q + A = Q - p.dV + A hay Q = dU + p.dV - A a Trng hp khụng cú cụng A: A = 0; Q = dU + p.dV * Vi P = const: 2 1 A= p.dV = p dV = p.V QP = d(U + PV) hay Qp = U + p.V = H H = U+PV (H l Entanpi, l hm trng thỏi ca h nhit ng) * Vi V= const: A= thỡ QV = dU hay Qv = U Ton b nhit h hp th quỏ trỡnh ny dựng lm tng ni nng ca h Trong trng hp chung, Q khụng phi l vi phõn ton phn, Q khụng phi l hm trng thỏi ca h Tuy nhiờn, i vi nhng h khụng cú cụng no khỏc ngoi cụng gión n th tớch thỡ cú hai trng hp riờng lm cho giỏ tr ca Q ch ph thuc vo trng thỏi u v cui ca h ú l: - Trng hp quỏ trỡnh ng tớch: Qv = U - Trng hp quỏ trỡnh ng ỏp: Qp = H b Trng hp cú cụng A: Ta cú: Qp - Qv = H - U = P.V + Vi cht lng v cht rn thỡ V khụng ỏng k nờn Qp Qv cũn vi cht khớ nu l khớ lý tng thỡ: Qp- Qv = P.V = n.RT * Vi T= const: dU= 0; QT= AT Vi khớ lý tng: P.V= n.R.T P= A= V2 V1 V n R.T dV A= n.R.T.ln V V1 * Th nguyờn: R R P.V n.T n R.T V R P V n T [P]: atm [V]: l [T]: K l.atm [R]= 0,082 mol.K [n]: mol cal = 24,22 0,082= 1,987 l.atm = 24,22 cal J = 8,314 mol.K mol.K I.3 nh lut Hess: I.3.1 Mt s khỏi nim: - Hiu ng nhit ca mt phn ng húa hc: l lng nhit phn ng ta hay thu vo vi iu kin: + Phn ng c thc hin iu kin ng ỏp ng nhit hoc ng tớch ng nhit + H ch thc hin cụng gión n ng ỏp + Nhit ca cỏc cht tham gia phn ng bng vi nhit ca sn phm phn ng - Nhit sinh: nhit sinh ca mt cht l hiu ng nhit ca phn ng to mol cht ú t cỏc n cht trng thỏi t v bn vng nhit ng Vớ d: H0298.s (CO2) = - 393,51 kJ mol-1 ú l nhit phn ng ca phn ng sau 25oC PCO PO 1atm 2 Cgr + O2(k) = CO2(k) C graphit l n cht bn nht ca cacbon atm v 298K - Nhit chỏy: nhit chỏy ca mt cht l hiu ng nhit ca phn ng t chỏy 1mol cht ú vi oxi to oxits cú húa tr cao nht Vớ d: H 298.C (CH4) = -890,34 KJ/mol-1 ng vi nhit phn ng sau 25oC v P = const khi: P CH P O P CO 1atm o 2 CH4 (k) + O2(k) CO2(k) +2 H2O I.3.2 nh lut Hess: ôHiu ng nhit ng tớch hay ng ỏp ca phn ng hoỏ hc ch ph thuc vo trng thỏi ca cỏc cht u v cỏc cht cui m hon ton khụng ph thuc vo ng i hay cỏch thc tin hnh phn ngằ Xột phn ng: A + B = C + D + Q Phn ng c tin hnh theo nhng ng khỏc m mi mt giai on trung gian u cú hiu ng nhit tng ng theo s : Q1 A+B (cht u) Q2 TG1 Q 10 TG3 TG2 C+D (cht cui) ngha l cú cỏc ion Ag+, NO3-, K+ Khi ú ta cú ht keo dng mixen cú dng: { m(AgI)nAg+(n-x)NO3- }.x NO3* iu ch keo SiO2 nc: Khi ht keo SiO2 tip xỳc vi nc, cỏc phõn t SiO2 trờn b mt thy phõn to H2SiO3 Axit ny li phõn ly theo hai nc tựy theo pH ca mụi trng: pH nh: H2SiO3 = H+ + HSiO3pH ln: H2SiO3 = 2H+ + SiO32Cu to mixen ca keo cú th cú hai dng sau õy: pH nh: { m(SiO2)n HSiO3- (n-x)H+ }.xH+ pH l: { m(SiO2)n HSiO32- (2n-x)H+ }.xH+ Trong cỏc ht keo trờn, ngi ta nhn thy m ằ n, ngoi vit s mixen, chỳng ta phi chỳ ý l mixen trung hũa in vỡ vy in tớch ion to th phi ỳng bng in tớch ion khuch tỏn d Gii thớch mt s hin tng in ng: Cu to ht keo v lp in tớch kộp gn lin vi hin tng in ng Di õy ta gii thớch hai hin tng c th: * Hin tng in chuyn: + + Khi nm ngoi in trng, cỏc ion i + ca lp khuch tỏn phõn + b i xng quanh ht keo (xem hỡnh 13-17) Khi t h keo nm (-) in trng, ht keo chuyn v mt cc Hình 13-17 in th in ng l in th gia ht keo v lp khuch tỏn Quỏ trỡnh in chuyn õy khụng khỏc gỡ s dn in ca cht in ly thng, cú iu khỏc l cỏc ht keo cú lng ln nờn cú tc nh, vỡ vy dn in ca h keo rt nh * Hin tng in th chy: Khi dựng mt ỏp lc c hc lm cho pha lng chy qua mao qun ca mng xp thỡ dũng pha lng s cun theo nhng ion lp khuch tỏn nm ngoi biờn gii bb, ú ng thi vi quỏ trỡnh chy l quỏ trỡnh to thnh mt dũng in tớch chuyn theo mt hng, nh th l to dũng in (thụng thng cng dũng in rt nh, vỡ vy phi dựng in k nhy mi phỏt hin c) + + + + + + + + + + + + + (+) 235 Cỏc hin tng in thm v in th lng cng cú th gii thớch d dng nh cu to ca lp in tớch kộp II.3.3 Cỏc yu t nh hng ti : Vỡ l in th trờn mt trt ca ht keo nờn nú cú tỏc dng quan trng i vi bn v s keo t h keo õy chỳng ta ch kho sỏt mt s yu t nh hng ti a nh hng ca cht in ly tr: Cht in ly tr khụng cú ion tham gia vo lp to th Vỡ vy thay i nng ca nú, in th gia hai pha R v L khụng thay i i vi cht in ly tr, ngi ta ó xỏc nh c mi liờn h gia chiu dy lp khuch tỏn vi in tớch (hoc húa tr) ca ion Z v nng C ca ion nh sau: const Z C (13-21) Trong (13-21): const l hng s ph thuc bn cht h v nhit Cht in ly tr cú cation v anion cú th mang in tớch khỏc nhng cụng thc (13-21) Z l in tớch ca ion cht in ly tr cựng du vi ion lp khuch tỏn ca ht keo * nh hng ca nng : Khi tng nng C ca cht in ly tr, gim xung ú 2 khụng thay i, vỡ th cỏc ng cong = (x) x phi thu dn v phớa trc Hình 13-19 tung lm cho gim Sơ đồ giảm điện nồng độ chất điện ly trơ vào hệ xung Hỡnh (13-19) biu th cỏc ng cong (x) v tng nng C ca cht in ly tr ú: C3 > C2 > C1 = < < = < < * nh hng ca in tớch ion: Cụng thc (13-21) cho thy, nu ion cht in ly tr cú Z cng ln thỡ cng nh, nh th cng nh Vỡ vy, mun lm gim mnh ca mt h keo, ngi ta chn cht in ly tr cú ion thớch hp mang in tớch ln Ngi ta ó tớnh c rng, lm cho ca mt h keo gim i cựng mt giỏ tr, thớ d: gim 30 mV- nu dựng cỏc ion cú in tớch khỏc 236 nhau, ú lng ion húa tr phi dựng l C = thỡ lng cỏc ion húa tr 3, 2, phi dựng tng ng l: Z C 10-20 60-100 500-1020 * nh hng ca bỏn kớnh ion: nh hng ny khụng suy trc tip t cụng thc (13-21), nhiờn nh chỳng ta ó bit chng 11, nu bỏn kớnh ion cng ln thỡ ion hydrat húa cng yu, nh th bỏn kớnh ion k c v hydrat cng nh Do ú ion cú bỏn kớnh cng ln cng d b hp ph mnh Kt qu l cỏc ion bỏn kớnh ln lm gim mnh , ú lm gim hn cỏc ion bỏn kớnh nh b nh hng ca cht in ly khụng tr: Ion ca cht in ly ny c hp ph vo b mt pha rn vỡ vy chỳng cú th lm thay i c v Cú th xy cỏc trng hp sau õy: * Ion cú thnh phn pha rn v cựng du vi ion to th: Thớ d: keo õm AgI, cú ion to th l nI- vi cu to mixen: { m(AgI)nI-(n-x)K+ }.xK+ By gi thờm vo h mt lng dung dch KI na, nh vy l tng nng ion cht in ly khụng tr I- Nhõn ht keo cú th hp ph thờm mt lng nIna, ú mixen cú thnh 01 phn mi: { m(AgI) (n + n)I- (n + n- x)K+ }.xK+ 3 Nh th c lng ion to th x I- v c lng ion khuch tỏn Hình 13-20 K+ u c tng, ú c 1- đuờng cong = (x) hệ keo âm AgI v u tng (ng 2- đuờng cong (x) thêm vào hệ trờn th hỡnh 13-20) KI õy, tng t 01 3-đuờng cong hệ keo hấp phụ bão ti 02 cũn tng t n hoà I Nhng s tht tng ch t ti gii hn xỏc nh vỡ b mt ht keo sau hp ph bóo hũa I- thỡ dự cú thờm KI tip tc nú cng khụng hp ph hn c na 02 237 Do ú, sau t ti hn, nu thờm KI tip tc thỡ bõy gi KI s úng vai trũ cht in ly tr v s lm gim (ng cong trờn hỡnh 13-20) * Ion cú thnh phn pha rn ngc du vi ion to th: Thớ d: thờm AgNO3 vo h keo õm AgI, cú cu to nh s u phn a trờn õy, Ag+ c hp ph vo b mt nhõn, tỏc dng vi I- to AgI mi b sung vo nhõn Nh vy, kớch thc nhõn tng lờn nhng v u gim Sau tỏc dng ht vi nI-, cỏc ion Ag+ s c gi li v úng vai trũ ion to th mi Nh vy, v i du v cú giỏ tr tng dn tng nng AgNO3 Quỏ trỡnh sau ú tng t nh trỡnh by phn a trờn õy * Ion khụng cú thnh phn pha rn nhng b hp ph mnh nờn c hp ph vo b mt pha rn: ú l cỏc ion húa tr cao (3,4), ion ca mt s cht hu c, ion cú bỏn kớnh khỏ lnThot u thờm vo mt lng nh, chỳng cng ch lm gim , nng tng dn cỏc ion ú lm i du Thớ d: b mt thy tinh nc tớch in õm to in th Khi thờm vo h cỏc cht in ly cú kh nng hp ph c bit ú, chỳng ta thu c th hỡnh 13-21 c nh hng ca nng v nhit ti in th: * nh hng ca nng : Khi tng nng ht s lm gim chiu dy ca lp khuch tỏn, ú lm gim , nh vy pha loóng h keo s lm tng Tuy nhiờn pha loóng h keo, cú th dn ti vic kh ion to th, ú cú th lm gim v Mi quan h gia 0, v vic pha loóng h keo ch xột c tng trng hp c th * nh hng ca nhit : Khi tng nhit , chuyn ng ca ion tng, ú lp khuch tỏn tng v lm tng Tuy nhiờn tng nhit cú th kh hp ph ion to th, ú cú kh nng lm v gim nh hng ca nhit ti cng ch xột c mi trng hp c th II.3.4 Phng phỏp xỏc nh: a Cụng thc liờn h gia vi tc chuyn ng tng i gia hai pha: l in th gia pha tnh v pha chuyn ng, xỏc nh trờn khong cỏch so vi pha rn ln ca Hình 13-22 Sơ đồ dụng cị xác định tốc độ điện chuyển Hệ keo nghiên cúu Dung môi Điện cục 238 thay i theo tc chuyn ng ca hai pha Vỡ vy, ph thuc vo tc chuyn ng tng i ca hai pha Hỡnh 13-22 Trong trng hp in chuyn, ngi ta chng minh c: L.U E (13-22) (13-22): nht mụi trng, Nsm-2 L khong cỏch gia hai in cc thm in ca mụi trng hng s in, 8,85.10-12 F.m-1 E in th ỏp vo hai cc, V U tc in chuyn, ms-1 Trong trng hp in thm vi tc (m3.s-1), in th in ng cú giỏ tr: I (13-23) (13-23): , , ý ngha nh cụng thc (13-22) dn in riờng ca mụi trng, om-1.m-1 I cng dũng in h A Thớ d 1: in chuyn gia hai in cc t cỏch 0,1m, in th ngoi ỏp lờn hai cc l 100V, cỏc ht keo thch anh nc chuyn v anot, sau 180s thỡ chuyn c 0,05m Xỏc nh ca h keo nu bit = 81; = 0,001Nsm-2 Bi gii: ỏp dng cụng thc (13-22) ta cú: 0,001.0,1.0,05 0,378V 81.8,85.10 12.180 b Phng phỏp thc nghim xỏc nh : Cỏc cụng thc (13-22) v (13-23) cho thy mun xỏc nh cn phi bit mt s thụng s, ú thụng s tc u v cú vai trũ c bit Cú nhiu phng phỏp khỏc xỏc nh u v Di õy chỳng ta nờu mt nhng cỏch xỏc nh H keo nghiờn cu t bỡnh ch U, phớa trờn dung dch keo c hai nhỏnh u cú lp dung mụi nguyờn cht in cc nhỳng dung mụi nguyờn cht ni vi ngun in mt chiu Quan sỏt chuyn ng ca biờn gii gia h keo v dung mụi Xỏc nh thi gian t biờn gii ú di chuyn mt on l s: Suy ra: U = s/t [m.s-1] II.4 Tớnh cht c hc cu to ca h phõn tỏn: Cng nh nhng vt th khỏc, h phõn tỏn cú mt cu trỳc bờn no ú 239 Tớnh cht c hc ca h phõn tỏn ph thuc vo cu trỳc bờn h Vỡ vy, nghiờn cu cu trỳc bờn trong, ngi ta ó gii thớch c nhiu tớnh cht c hc ca h Hn na, xỏc nh c mi liờn quan cu to bờn v tớnh cht c hc, ngi ta ó tỡm cỏch thay i cu trỳc bờn to cho vt liu cú nhng tớnh cht c hc cn thit II.4.1 S hỡnh thnh cu trỳc h v c im: a Phõn loi h phõn tỏn: Cn c vo tng tỏc gia cỏc ht thỡ h phõn tỏn lng cú th chia lm hai loi: * H phõn tỏn t do: Thớ d: cỏc h keo k lng, huyn phự v dung dch loóng ca cao phõn t Cỏc ht phõn tỏn h chuyn ng Brao hoc chuyn ng nhit hn lon Gia cỏc ht ú cha cú mt mi liờn h no So vi pha lng nguyờn cht, cỏc h ny cú nht ln hn nhng cng ging nh pha lng nguyờn cht, h phõn tỏn t chy d dng * H phõn tỏn liờn kt: Gm dung dch cao phõn t c, cỏc h keo, huyn phự, nh tng c c bo v bng CPT, x phũng, mt s keo a lng Thớ d: cỏc hydroxyt st, nhụm nc, SiO2 nc Cỏc h ny cú th t ti nng cao Thớ d: nh tng m c, pha b phõn tỏn cú th t ti nng 99% th tớch ton h Gia nhng ht ca pha b phõn tỏn cú mt mi liờn h no ú, chỳng ta s xột phn di c im quan trng ca h phõn tỏn liờn kt l cú nht cao, nhiu trng hp khụng th chy t c Khi chu tỏc dng ca ngoi lc, cỏc h ny bin dng d, tc l chy nhng rt chm Chng tớnh cht c hc cu to ny ch nghiờn cu tớnh cht ca h phõn tỏn liờn kt b S to cu trỳc ni ti h keo: Cn c vo cu trỳc ni ti h, Rờbinde chia h phõn tỏn liờn kt hai loi: * H ngng t tinh th: Liờn kt gia cỏc ht to cu trỳc l liờn kt rt bn Thớ d: liờn kt mng li khụng gian ca gel axit silicic nc Vỡ cu trỳc bn, nhng h ny khụng trng, khụng co th tớch Tớnh cht c hc ch yu ca h l cng, giũn * H ụng t: Khi tỏc dng vo h mt yu t lm gim bn hp, cu trỳc ni ti bt u hỡnh thnh h Nu cỏc yu t bn hp (lp v solvat, lp in tớch kộp) b gim mnh thỡ cỏc ht pha b phõn tỏn s hỳt v to liờn kt bn tt c cỏc v trớ tip xỳc 240 H to thnh l mt hp c, sau ú to mt gi l gel khụ (cụagel) Trong gel khụ, cỏc ht tip xỳc trc tip khụng qua mt lp no ca mụi trng phõn tỏn H gel khụ cng cú tớnh cht rũn nh h ngng t tinh th, nhng khỏc h trờn ch gel khụ s trng rt mnh tip xỳc vi mụi trng phõn tỏn Nu cỏc yu t bn ch b gim chng mc no ú thỡ cỏc ht pha b phõn tỏn cng liờn kt vi nhng v trớ ca ht, ti ú yu t bn b gim mnh nht Mi v trớ tip xỳc ca cỏc ht to mt nỳt, cỏc phn cũn li hỡnh thnh mt mng li khụng gian (xem hỡnh 13-23), mng li khụng gian cú cha y pha phõn tỏn: Quỏ trỡnh ny gi l s gel húa hay gelatin húa H thu c cng gi l gel, so vi gel khụ thỡ gel ny kộm bn vng, cú mt no ú c Nhng yu t nh hng ti s gel húa: * Nng ht v hỡnh dỏng ht: Khi nng ht tng thỡ kh nng gel húa tng lờn, vỡ s nhng v trớ tip xỳc to nỳt mng li tng lờn Nng ht cng ln, gel cng cú tớnh cht gel khụ Hỡnh dỏng ht cng cú vai trũ quan trng i vi s gel húa Nu cỏc ht hỡnh cu thỡ kh nng gel húa rt nh Cỏc ht cng bt i xng, cng cú nhiu nhỏnh thỡ gel húa cng d vỡ nhng v trớ c bit: u nỳt, gúc cnhcỏc yu t bn d b mt, ú d to nỳt mng li * Nhit : Nhit cng thp, chuyn ng Brao yu, nờn cu trỳc to thnh bn vng Nhit cng thp, kh nng v tc gel húa cng ln Thớ d: Vi dung dch gelatin, 300C h ch gel húa ng vi nng 30-45% lng, 200C gel húa vi nng 10% lng * Tỏc ng c hc: S khuy trn h hoc rung bờn ngoi h s phỏ v gel Tuy vy cng cú trng hp: tỏc ng c hc nh v theo mt hng xỏc nh thỡ tc gel húa tng lờn Thớ d: Dung dch V2O5 nc, chu tỏc ng c hc nh, cỏc ht V2O5 bt i xng s nh hng theo trng lc, ú d to cỏc v trớ tip xỳc to gel * Thờm vo mt s cht ph: Cỏc cht in ly hoc khụng in ly lm thnh cu ni gia cỏc ht cng to iu kin gel húa tt d Mt vi hin tng c bit ca gel h ng t: * Hin tng xỳc bin: L hin tng chuyn bin thun nghch: h keo, dung dch CPT nu n nh thỡ to gel, nu tỏc ng c hc thỡ tr li trng thỏi u 241 Nhng h keo a lng hoc dung dch CPT n nh thỡ chỳng to thnh gel Khi gel chu tỏc ng c hc, phỏ v liờn kt mng li khụng gian h, thỡ nú tr li trng thỏi h lng Khi ngng tỏc dng c hc, cỏc liờn kt ó b phỏ v li khụi phc v gel li c hỡnh thnh Hin tng xỳc bin cú ỏp dng thc t Khi dựng sn du, ngi ta khuy sn t trng thỏi gel tr v trng thỏi dung dch, sn lờn b mt cỏc vt thỡ nú li v trng thỏi gel nờn khụng b chy b mt sn thng ngAlbumin t bo sinh vt cng chu tỏc dng xỳc bin * Hin tng co: Khi gel to thnh (tr gel khụ) cũn cha mt lng ln pha phõn tỏn th tớch Ngoi lp v sonvat liờn kt cht vi cỏc ht pha b phõn tỏn cũn phn dung mụi t Sau khong thi gian xỏc nh, cỏc ht b phõn tỏn hỳt v co bt li, vỡ vy phn (2) (1) dung mụi t s thoỏt ngoi Hình 13-24 Mt c im ca s co l sau co, gel gi nguyờn hỡnh Khối gel vùa hình thành Khối gel bị co dỏng ng (xem hỡnh 13-24) Tc co tớnh theo h thc: V dx k x xt dt (13-24) k hng s tc x - th tớch pha lng cc i cú th thoỏt h ó co xong xt th tớch pha lng thoỏt co thi gian t Th tớch pha lng thoỏt co ph thuc bn cht h v nng h Thớ d: nhit thng 250C, dung dch gelatin nc cho kt qu: Nng % Th tớch nc, x(ml) 0,61 14,0 0,92 7,0 1,3 0,0 II.4.2 Mt vi i lng c trng cho tớnh cht c hc cu to ca h phõn tỏn : 242 i lng c trng quan trng nht l nht ca h xột phn sau õy nờu hai yu t l: mụuyn trt E v tc ni biu th qua chu k ni T a Mụuyn trt E: Khi chu tỏc dng ca ng sut tip P, vt b bin dng trt Hỡnh 13-25 P Khi gúc trt khụng ln thỡ s bin dng tuõn theo nh lut Hỳc Khi ú: Hình 13-25 Sơ đồ biến dạng truợt P E Vật chua biến dạng Vật dạng biến dạng (1325) Cụng thc (13-25) nờu rừ: gúc trt t l thun vi ng sut tỏc dng qua h s t l, ú E gi l mụuyn trt ca vt bin dng Nu E cng ln thỡ thỡ E cng nh, vt cng ớt b bin dng Nh vy mụuyn trt E l i lng ph thuc vo cu trỳc ni ti ca vt Di õy l giỏ tr E ca mt s vt th: Vt th E, N/m2 Vt th E, N/m2 Gelatin, dung dch 39,24.10-6 Chỡ 4,71.109 0,5% Gelatin, gel 10% 4,905.103 G si 7,95.109 Cao su 1,67.107 Thộp 7,95.1010 b Chu k ni T: Khi chu tỏc dng ca ngoi lc, bờn vt phỏt sinh ni lc chng li s bin dng Khi hai lc ni v ngoi cõn bng thỡ vt nm trng thỏi cõn bng Nhng chu lc tỏc dng, vt th b ni ngha l 243 ni lc yu dn v vt b bin dng Sau mt thi gian bin dng, nu b ngoi lc m h khụng tr v hỡnh dỏng ban u thỡ vt b bin dng d Quỏ trỡnh gim ng sut ni theo thi gian lm cho vt b bin dng d gi l ni vt b bin dng d thỡ chỳng ta phi gim liờn tc lc tỏc dng ngoi theo thi gian Ngi ta nh ngha l: Mun cho vt khụng bin dng d thỡ sau mt thi gian T, nu ta gim ng sut ngoi i mt s ln l e = 2,76 so vi ng sut u thỡ T gi l chu k ni Rừ rng l chu k ni T cng ph thuc vo cu trỳc ni ti ca h Di õy l giỏ tr T ca mt s h: Vt th T,s H T,s Vt rn lý tng Caniphon (120C) Gelatin, dung 4.106 dch 8.102 Sn cụban 2.10 Du nht 2.10-2 Nc 3.10-6 Khụng khớ 2.10-10 0,5% Caniphon (550C) 5.10 c Phõn tớch kt qu cỏc giỏ tr E v T ca h phõn tỏn cu to: Chỳng ta bit E v T gn lin vi cu to bờn ca h Chỳng ta hóy xem dung dch gelatin 0,5% õy nhit phũng, ú l mt lng, tng i linh ng Nhng ng v mt T thỡ giỏ tr ca dung dch Gelatin 0,5% ú ln hn ca Caniphon 550C l mt vt th rn; ng v giỏ tr ca E thỡ dung dch cú E rt nh, ngha l cú rt ln, ngha l ch cn mt ng sut ngoi rt nh, vt ó bin dng ri, khớa cnh ny thỡ dung dch gelatin 0,5% gn cu trỳc ca th lng hn th rn Túm li qua phõn tớch vi kt qu trờn õy, chỳng ta rỳt kt lun rng h phõn tỏn cu trỳc c bit l l h ụng t l h trung gian gia th lng v th rn II.4.3 nht ca h phõn tỏn: a Khỏi nim v nht: Khi chu tỏc dng ca ng sut ngoi ln, vt b bin dng d i vi cỏc h lng, h keo, gel, dung dch CPT bin dng d biu hin s chy: 244 Tựy thuc ng sut tỏc dng, ch chy ca cht lng cú th l chy lp hay chy xoỏy dn n khỏi nim nht, chỳng ta ch núi v chy lp Trong ch chy lp, th tớch pha lng cú xut hin nhng lp chy song song ng vi tc chy khỏc V Lp ng vi tc ln nht Hình 13-26 l vựng chu ng sut ln hoc Sơ đồ phân bố tốc độ chảy trung tõm ng chy (xem hỡnh 13lớp pha lỏng nhỏ 26) S xut hin tc khỏc l ma sỏt ni ti gia cỏc lp Niu tn ó xỏc lp cụng thc cho ch chy lp: L P v dv l dl (13-26) Trong (13-26): nht hay h s ma sỏt ni ca pha chy P - ng sut tỏc dng lm cho h chy Khi l rt nh, v cng rt nh thỡ cú th coi T (13-26) suy ra: v dv l dl P dv dl (13-27) n v ca l: N m N s.m m.s m n v bng 0,1N.s.m-2 cũn gi l Poa nht nh ngha theo (13-27) gi l nht ng lc Trong thc t k thut cũn hay dựng nht ng, ký hiu l vi = .d, d l lng riờng ca pha lng, n v ca l m2.s-1 Trong cỏc h phõn tỏn, nht ph thuc nng h Ký hiu: - nht pha phõn tỏn nguyờn cht C nht h phõn tỏn ng vi nng C Khi nghiờn cu nht h phõn tỏn ngi ta cũn s dng cỏc khỏi nim: - nht tng i: td - nht riờng: 245 td r - nht dn: d - nht c trng: r C td C Clim d b Phõn loi h lng theo nht: Cú th cn c vo giỏ tr v tớnh cht nht phõn bit h phõn tỏn l h cu to hay h phõn tỏn t i vi h phõn tỏn t thng gi l h lng Niutn, khụng ph thuc vo ng sut tỏc dng P const dv dl (13-29) Biu din hỡnh hc (13-29) trờn hỡnh (13-27) chỳng ta thy: = cotg nht ca cht lng tớnh bng cụng thc Poadoi: Trong ú: r P.t 8.V l (13-30) r,l bỏn kớnh, chiu cao mao qun ca nht k P ỏp sut tỏc dng chy t thi gian cht lng chy c th tớch V qua mao qun dv/dt p Hình 13-27 Sụ phụ thuộc dv/dt vào p chất lỏng Niutơn N=cotg 246 Vớ d: xỏc nh nht ca glycerin, nu tc chy l: V/t = 14.10-10 m3/s, mao qun cú r = 10-3m, l = 7.10-2m Cht lng chy di ỏp sut (ng sut) P = 200 N/m2 Bi gii: ỏp dng cụng thc (13-30): r P 3,14 10 200 -2 0,834 (N.s.m ) = 8,34 Poa 10 V 8.6.10 14.10 .l t * i vi h phõn tỏn cu trỳc: Thng gi l h lng phi Niutn nht ph thuc ng sut chy: P f P dV dl th dV/dl ph thuc P i vi cht lng phi Niutn cú dng hỡnh 1328; ỏp dng cụng thc (13-22) vi trng hp hỡnh 13-28 chỳng ta cú: N cos N hay P dV dl P ct dV dl dV dl (13-31) N ct dv/dt p Hình 13-28 Sụ phụ thuộc vào p chất lỏng phi Niutơn H lng phi Niu tn ch bt u bin dng d (chy) ng sut P > , ú ng sut xut hin h cú to cu trỳc ni ti S to cu trỳc ni ti lm tng thờm sc cn ma sỏt cỏc lp lng chy Do ú nht ca h cng tng thờm giỏ tr ct gi l nht cu to Vy: nht ca h phõn tỏn cu trỳc gm: nht cu to ct v nht N Chớnh ct ph thuc mnh vo nng v cu to bờn h nờn chung ca h cng ph thuc mnh vo cỏc yu t ú c S ph thuc ca h keo vo dng ht v nng : i vi cht lng Niu tn N, chy lp, nht ph thuc vo nng v hỡnh dng ht pha b phõn tỏn theo phng trỡnh Anstanh: r k (13-32) Trong (13-32): k h s ph thuc dng ht, i vi ht hỡnh cu k = 2,5 nng th tớch pha b phõn tỏn tớnh ml 247 Nu tng s ht h l n, th tớch ht l , th tớch ton h l V thỡ (13-32) cú th vit di dng: r k n. V (13-33) i vi dung dch CPT ln, sonvat húa mnh, nng biu kin ca th tớch pha b phõn tỏn tng lờn tng i, th tớch mt ht k c v solvat l , th tớch mụi trng phõn tỏn l: (V n ) Do ú, phng trỡnh Anhstanh vit cho dung dch CPT l: r k n. ' V n. ' (13-34) Cụng thc (13-34) cho thy: nu solvate cng mnh cng ln thỡ r cng ln Dung dch CPT hoc gel ca CPT l nhng h solvat rt mnh nờn nht ca chỳng ln hn ca dung dch khỏc rt nhiu 248 249 ... II Vậy: chất luôn chuyển pha từ hóa có giá trị cao sang pha có hóa có giá trị thấp 27 Chương III: Cân hóa học III.1 Cân hóa học hệ đồng thể III.1.1 Khái niệm cân hóa học: a Định nghĩa: Có nhiều... 0i: hóa chuẩn cấu tử i (khi Pi = 1atm) 26 Pi : áp suất riêng phần cấu tử i + Trong dung dịch: i = 0i +R.T.lnCi II.4.2 Ý nghĩa hóa i: - Dùng hóa để khảo sát khả năng, chiều hướng phản ứng hóa. .. trình nhiệt động học ( Biểu thức phối hợp nguyên lý I II): Theo nguyên lý I: dU  Q  A Mặt khác theo nguyên lý II ta có: dS  Q T Kết hợp nguyên lý I II ta có: dU  TdS  A Hay dU  TdS  PdV