Cân bằng trong dung dịch lỏng

Chương 11 CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH LỎNG Solutions DUNG DỊCH LỎNG Cơ chế tạo thành dd lỏng  Quá trình vật lý – trình chuyển pha∆Hcp ,∆Scp  Q trình hố học -q trình solvat hố tương tác chất tan dung mơi∆Hsol c bh Dd bão hoà Solutions Khái niệm độ tan S Độ tan - nồng độ chất tan dd bão hòa CÁC DUNG DỊCH BÃO HỒ Ở 200C 500C ĐỘ TAN CHẤT TAN Solutions Chất tan chất rắn S- thường biểu diễn số gam chất tan tan tối đa trong100g dung mơi • S > 10g - chất dễ tan • S < 1g - chất khó tan • S < 0,01g- chất gần không tan ĐỘ TAN CỦA CÁC HALOGENUA KIM LOẠI KIỀM TRONG H2O ĐỘ TAN (số gam muối/100g dung môi) Solutions Chất tan chất khí S- thường biểu diễn số ml khí (tan tối đa) tan 100g dung môi 100ml dung môi Chất tan chất điện ly khó tan S – thường biểu diễn số mol chất điện ly khó tan (tan tối đa) 1lit dung dịch Solutions Độ tan số ion thơng dụng nước TAN KHƠNG TAN Ngọai trừ Ngọai trừ Ngọai trừ Solutions 14.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ TAN • Bản chất dung mơi chất tan • Nhiệt độ, áp suất • Mơi trường Solutions ẢNH HƯỞNG CỦA BẢN CHẤT CHẤT TAN VÀ DUNG MÔI Chất tương tự tan chất tương tự • Các hợp chất có cực tan tốt dung mơi có cực dung mơi khơng cực Độ pan cực dung mơi – NaCl : • Tan tốt nước • Tan ethyl alcohol • Không tan ether benzene Solutions • Các chất khơng cực tan tốt dung mơi khơng cực dung mơi có cực Độ pan cực dung mơi – Benzene • Khơng tan nước • Tan ether Solutions THUYẾT ĐIỆN LY CỦA KABLUKOB Chất tan Q trình solvat hố (có cực mạnh) (Q trình hydrat hố – H2O) Dung mơi (có cực) ion solvat hoá (ion hydrat hoá) Trong dung dịch khơng có ion tự Hợp chất ion → q trình phân ly ion NaCl(r) + (n+m) H2O ⇌ Na+ nH2O + Cl- mH2O Hợp chất cộng hoá trị có cực → q trình ion hố HCl (k) + (n+m)H2O ⇌ H3O+ (n-1)H2O + Cl- mH2O Solutions Nếu chất tan có nhiều kiểu liên kết hố học khác trình phân ly theo trật tự sau:  Liên kết ion  Cộng hoá trị phân cực mạnh NaHSO4 (dd) = HSO4- (dd)+ H2O ⇌ Na+ (dd) + HSO4-(dd) H3O+ (dd) + SO42- (dd) Sự phân ly không xảy cho lk cộng hố trị có cực yếu không phân cực Solutions Độ điện ly α α= c ( phanly ) số phân tử phân ly thành ion = Tổng số phân tử hoà tan dung dịch c0 (bandau ) ≤ α ≤ α =0 dd lỏng phân tử α =1 điện ly hồn tồn Cơng thức xác định độ điện ly n- số mol chất tan hoà tan αn- số mol chất tan điện ly αnm - số mol ion i= i −1 α= m −1 λ α= λ∞ (n - αn) số mol chất tan không điện ly nαm + ( n − nα ) = + α( m − 1) n Solutions Các yếu tố ảnh hưởng đến độ điện ly α  Bản chất chất tan dung mơi Dung mơi có cực yếu α nhỏ Dung mơi có cực mạnh α lớn  Nồng độ dung dịch C giảm α tăng C →0 α →1 Nhiệt độ tăng thường α tăng Solutions Quy ước đánh giá độ điện ly α Trong dd nước 0,1N 250C α > 30% chất điện ly mạnh 3%< α < 30% chất điện ly trung bình α < 3% chất điện ly yếu Solutions CÂN BẰNG TRONG DD CHẤT ĐIỆN LY YẾU AmBn(dd) Qt ion hoá mAn+(dd) + nBm-(dd) Qt phân tử hoá [ A ] [ B ] K= n+ m Hằng số điện ly m− n [ A m Bn ] Biểu thức đl tác dụng khối lượng Hằng số điện ly hs cân qt điện ly nên đlg đặc trưng cho chất điện ly dung môi, phụ thuộc vào nhiệt độ Axit – hsđly ký hiệu Ka Đặc trưng cho cường độ Axit - base Baz – hsđly ký hiệu Kb Trong dd nước: Ka,Kb < 10-4 → axit yếu, base yếu Solutions QUAN HỆ GIỮA K α  A+ (dd) + B-(dd) AB (dd) Ban đầu C0 Điện ly C0α C 0α C0α Cân C0(1 - α) C 0α C0α Hằng số điện ly: K= C A + C B− Khi α K3 >K4…  Hằng số điện ly chung : K=K1.K2.K3.K4… Trong thực tế thường ý đến phân ly bậc thứ Muối Đa số muối thuộc loại điện ly mạnh: KCl, NaF… Các muối điện ly : muối axit (H+),muối baz(OH-),muối phức Solutions HẰNG SỐ ĐIỆN LY CỦA CÁC AXIT ĐA BẬC Solutions Na2HPO4 (dd) = 2Na+ (dd) + HPO4- (dd)  H+ (dd) + HPO4-(dd) PO4- (dd) Solutions Cơng thức tính α i −1 α= m −1 Solutions Cân dung dịch chất điện ly khó tan tích số tan + dd AgCl ( r ) ↔ Ag + Cl n+ ( dd ) Am Bn ( r ) ↔ mA K = C Ag + C Cl − = T AgCl − dd + nB m− ( dd ) T Am Bn = C m An + C ∆G = − RT ln TAm Bn = ∆H − T∆S 0 n Bm− Tích số tan chất phụ thuộc: Bản chất dung môi chất tan  Nhiệt độ Solutions Tích số tan độ tan chất điện ly khó tan n+ m− Am Bn ( r ) ↔ mA( dd ) + nB( dd ) S[mol/l] mS T Am Bn = C m An + nS ×C n Bm− = ( mS ) × ( nS ) m =m n S m Độ tan nước S = ( m+ n ) n n ( m+n ) T Am Bn mmnn Solutions Ảnh hưởng ion dung dịch đến độ tan chất điện ly khó tan Thêm ion loại: S↓ n+ ( dd ) Am Bn ( r ) ↔ mA + nB m− ( dd ) Thêm ion khác loại: S↑ S = ( m+ n) T Am Bn m n m n f ( m+n) Am Bn Solutions Điều kiện hồ tan kết tủa chất đ ly khó tan n+ ( dd ) Am Bn ( r ) ↔ mA ∆G = RT ln  Dung dịch bão hòa Chất điện ly kết tủa Chất điện ly tan hết + nB Q TA m B n TA m Bn = C m A n+ C C C m− ( dd ) m A n+ C n B m− n B m− m A n+ C n B m− > TAm Bn < TA m Bn Solutions ... bay áp suất bão hồ dung mơi dung dịch Dung mơi ng chất P1 N1 N2 Áp suất bão hòa dung môi dung dịch nhỏ áp suất bão hồ dung Solutions mơi ngun chất nhiệt độ P1