hóa lý dược nhiệt động học

3/5/2018 Dung dịch Hệ đồng thể hai hay nhiều chất mà thành phần chúng thay đổi giới hạn rộng Dung dịch lý tưởng Được tạo thành chất có tính chất gần giống Tương tác cấu tử loại khác loại Trộn lẫn: ∆V=0; ∆U = 0; ∆H = Dung dịch thực Lực tương tác cấu tử loại khác loại khác Quá trình trộn lẫn: ∆V ≠ 0; ∆U ≠ 0; ∆H ≠ 3/5/2018 Nồng độ thể tích CM  nct Vdd CN  N Vdd Cm  nct 1000 mdm Nồng độ khối lượng C%  mct 100% mdd Nồng độ không đơn vị Ni  ni  nj Dung dịch chất khí chất lỏng Độ tan chất khí theo áp suất Phụ thuộc mạnh vào áp suất Khi tăng áp suất độ tan chất khí tăng lên rõ rệt 3/5/2018 Định luật Henry Ở nhiệt độ không đổi, độ tan chất khí tỉ lệ thuận với áp suất riêng phần bề mặt dung dịch mi = k.Pi (k số Henry) Định luật Henri cho khí có độ hòa tan nhỏ, khơng tác dụng với dung mơi áp suất khơng cao Khí CO2 giảm áp suất 3/5/2018 Áp dụng: Áp suất riêng phần khí CO2 chai nước giải khát atm 250C Tính độ hòa tan CO2 biết số Henri cho CO2 hòa tan nước 250C 3,3.10-2mol.l-1.atm-1 Khi tàu ngầm lên nhanh, thủy thủ phải dùng điều áp để tránh bệnh “khí ép” 3/5/2018 Độ tan chất khí theo nhiệt độ Thơng thường độ hòa tan chất khí giảm nhiệt độ tăng Tinh thể băng cháy Thuộc tính hạt (Colligative properties) • Dung dịch lỗng chứa chất tan khơng bay • Phụ thuộc vào số lượng hạt, không phụ thuộc vào chất chất tan Bốn tính chất thuộc tính hạt: Giảm áp suất (Vapor pressure lowering): Tăng điểm sôi (Boiling point elevation): Giảm điểm đông (Freezing point depression): Áp suất thẩm thấu (Osmotic pressure): 3/5/2018 Áp suất dung môi dung dịch Dung dịch có áp suất thấp dung mơi ngun chất Định luật Raoult Áp suất bão hòa dung dịch áp suất bão hòa dung môi nguyên chất nhân với phần mol dung môi Pdd  Pdm N dm Pdd  Pdm m ct 1 n dm M ct Đo áp suất dung dịch xác định M chất tan 3/5/2018 Áp dụng: Tính áp suất bão hòa dung dịch hòa tan 18 gam glucose 100ml nước 250C Biết nhiệt độ áp suất bão hòa nước nguyên chất 23,75 mmHg (23,33 mmHg) Áp dụng: Ở 300C, benzene có áp suất bão hòa 121,8 torr Hòa tan 15,0 gam chất tan không bay 250 gam benzene dung dịch có áp suất bão hòa 120,2 torr Xác định khối lượng mol chất tan (5870) Độ tăng điểm sôi giảm điểm đông đặc dung dịch Định luật Raoult Độ giảm điểm độ đông đặc tăng điểm sôi tỷ lệ với nồng độ chất tan ts = ks.Cm tđ = kđ.Cm kS số nghiệm sôi) kđ số nghiệm đông ks, kđ phụ thuộc vào chất dung môi 3/5/2018 kđ, ks phụ thuộc vào chất dung mơi Có thể xác định M chất tan dựa vào nhiệt độ sôi đông đặc ΔTđ  k đ m ct /M ct 1000 m dm 3/5/2018 Điểm đóng băng dung dịch dùng xác định M chất hữu D-(+)-Camphor dung làm dung môi có kđ lớn (37,8 0C/m) Phương pháp xác cho dung dịch loãng (≤ 1% khối lượng) Muối ăn sử dụng để làm tan băng tuyết 3/5/2018 Áp dụng: Tính nhiệt độ bắt đầu sơi đơng đặc dung dịch chứa gam glucose 100 gam nước, biết số nghiệm sôi nghiệm đông nước 0,512 1,86 (100,2560C, -0,930C) Áp dụng: Hòa tan 34,2 gam chất rắn X vào 200 gam nước Dung dịch bắt đầu đông đặc -0,93 0C Xác định phân tử khối X, biết số nghiệm đông nước 1,86 (MX = 342) Áp dụng: Dung dịch chứa 5gam Urê 75gam nước sơi 100,5690C áp suất 1atm Tính khối lượng phân tử Urê, biết số nghiệm sôi nước KS = 0,513 (Mure = 60,1) Áp suất thẩm thấu dung dịch 10 3/5/2018 Áp dụng: Nước có nhiệt hóa 41,4 kJ/mol Tính áp suất bên ngồi để nước sơi 100C Áp dụng: Nước có nhiệt hóa 41,4 kJ/mol Tính áp suất bên ngồi để nước sơi 5000C Áp dụng: Tính nhiệt độ sơi nước đỉnh Phan Xi Păng có độ cao 3140m Biết lên cao 10m áp suất khí giảm 1mmHg, áp suất khí mực nước biển 760mmHg nhiệt hóa nước lỏng 41440J/mol (ĐS 85,70C) 19 3/5/2018 Áp dụng: Nồi hấp tiệt trùng sử dụng rộng rãi bệnh viện để khử trùng dụng cụ y tế Sự gia tăng áp suất nồi hấp so với áp suất khí làm nước sôi nhiệt độ cao so với thông thường, giết chết vi sinh vật Tính nhiệt độ nước áp suất nồi hấp atm, biết nhiệt hóa nước 41,4 kJ/mol Áp dụng: Nhiệt độ sơi chuẩn ΔH hóa cồn tuyệt đối (C2H5OH) 78,40C 38,56 kJ/mol Tính nhiệt độ sơi cồn tuyệt đối áp suất 0,8 atm? Qui tắc pha Gibbs C =k-+2 • C: bậc tự • k: số cấu tử • : số pha • 2: biến T p Josiah Willard Gibbs (1893 – 1903) 20 3/5/2018 Áp dụng: Tính bậc tự nước lỏng cho biết ý nghĩa ? C=1–1+2=2 Có thể đồng thời thay đổi biến số T, p Áp dụng: Tính bậc tự q trình bay nước C=1–2+2=1 Chỉ thay đổi biến T p 21 3/5/2018 Áp dụng: tính bậc tự điểm ba C=1–3+2=0 Không thay đổi biến số Giản đồ pha nước O D A 22 3/5/2018 Gản đồ pha nước áp suất cao AD: Vì Khi đun nóng nước trước nước sơi xuất tiếng “réo” mưa ? 23 3/5/2018 AD: Có thể dùng nước để kiểm tra độ nóng chảo ? Nhiệt độ nóng chảy nước trượt băng 24 3/5/2018 Nguyên tắc hoạt động nồi áp suất ? Vì khay kim loại ngăn đá dính chặt vào tay chạm vào ? Hiện tượng chậm đông nước 25 3/5/2018 Giản đồ pha CO2 Vì CO2 rắn gọi nước đá khô ? 26 3/5/2018 Nước đá khơ sử dụng làm chất tạo khói 53 Ứng dụng CO2 siêu tới hạn 27 3/5/2018 Giản đồ pha Iod Giải thích tượng thăng hoa iod, biết điều kiện thường áp suất iod khoảng 40 Pa AD: Thí nghiệm cho iod rắn vào bình cầu thủy tinh hàn kín Đun nóng chậm iod lên 2000C sau làm lạnh nhiệt độ phòng Hãy phân tích tượng quan sát (chú ý: lượng iod dùng ban đầu ảnh hưởng đến thí nghiệm) 28 3/5/2018 Giản đồ pha Cacbon Trong điều kiện than chì biến thành kim cương ? Ở điều kiện thường kim cương hay than chì bền ? Biến than chì thành kim cương C(gra) → C(diamon) 30000C, 80.000 atm 29 3/5/2018 Tổng hợp kim cương nhân tạo Giản đồ pha oxi Có thể hóa lỏng oxi cách nén khí nhiệt độ thường khơng ? 30 3/5/2018 AD: Bình trợ khí thợ lặng chứa oxi dạng lỏng hay khí ? Biết nhiệt độ tới hạn oxi T = -1190C Nhiên liệu gas 16 Vapor pressure 14 Propane (LPG): Tboil = -400C Propane 12 Isobutane 10 Butane Atm Isobutane: Tboil = -120C Butane: Tboil = -0,50C -80 -60 -40 -20 20 40 0C 31 3/5/2018 Butane, atm Propane, 11 atm Nguy cháy nổ 32 3/5/2018 AD: Bình gas LPG (liquid propane gas) chứa propane dạng lỏng Tính áp lực propane bình 250C 900C, biết nhiệt hóa propane ∆Hvapor = 15,7 kJ/mol nhiệt độ sôi chuẩn Tboil = -420C Nhận xét kết thu AD: Bình gas mini hay bật lửa chứa butane dạng lỏng Tính áp lực butane bình 250C 900C, biết nhiệt hóa butane ∆Hvapor = 22,4 kJ/mol nhiệt độ sôi chuẩn Tboil = -0,50C Nhận xét kết thu được(2,33 atm; 11,80 atm) AD: Bình gas sử dụng gia đình chứa propane dạng lỏng Áp lực tối đa bình bình chịu 20 atm Bình bị đun nóng 1200C, bị nổ khơng? Biết nhiệt hóa propane ∆Hvapor = 15,7 kJ/mol; nhiệt độ sôi chuẩn propane t = -420C (28,93 atm) AD: Bình gas LPG (liquid propane gas) chứa propane dạng lỏng Tính áp lực propane bình 250C 900C, biết nhiệt hóa propane ∆Hvapor = 15,7 kJ/mol nhiệt độ sôi chuẩn Tboil = -420C Nhận xét kết thu (6,25 atm; 19,45 atm) 33 ... Phơi 250C 1000C Nhiệt độ sơi chuẩn: nhiệt độ sơ áp suất ngồi p = 1atm 18 3/5/2018 Áp dụng: Nước có nhiệt hóa 41,4 kJ/mol Tính áp suất bên ngồi để nước sơi 100C Áp dụng: Nước có nhiệt hóa 41,4 kJ/mol... khí làm nước sơi nhiệt độ cao so với thông thường, giết chết vi sinh vật Tính nhiệt độ nước áp suất nồi hấp atm, biết nhiệt hóa nước 41,4 kJ/mol Áp dụng: Nhiệt độ sơi chuẩn ΔH hóa cồn tuyệt đối... theo nhiệt độ áp suất • Hiện tượng chuyển pha qui luật chi phối pha nước 14 3/5/2018 Các trình chuyển pha thường gặp Điều kiện cân pha Cân nhiệt: Nhiệt độ pha Cân cơ: Áp suất pha Cân hóa: Hóa