Bài giảng Hóa đại cương - Chương 1: Những khái niệm và định luật cơ sở của hóa học cung cấp cho người học các kiến thức: Nguyên tử, phân tử, khối lượng nguyên tử, đồng vị, nguyên tử lượng trung bình,.... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC MƠN HỌC HóA ĐẠI CƯƠNG GIẢNG VIÊN: HUỲNH KỲ PHƢƠNG HẠ CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt TÀI LIỆU THAM KHẢO HÓA ĐẠI CƯƠNG (1,2) GS NGUYỄN ĐÌNH SOA TẬP BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG (Bộ môn Công nghệ Vô – Khoa Công Nghệ Hóa Học – Trường ĐH Bách Khoa TP HCM) HÓA ĐẠI CƯƠNG (GLINKA, N.L.) HÓA ĐẠI CƯƠNG VÔ CƠ (HOÀNG NHÂM) HÓA ĐẠI CƯƠNG (RENÉ DIDIER) HÓA ĐẠI CƯƠNG VÀ TRẮC NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG (NGYỄN ĐỨC CHUNG) CÁC TÀI LIỆU HĨA ĐẠI CƢƠNG HAY GENERAL CHEMISTRY CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt CHƢƠNG I NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ SỞ CỦA HOÁ HỌC CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên tử – Nguyên tử phần tử nhỏ nguyên tố hoá học, phân chia nhỏ mặt hoá học Trong phản ứng hoá học, nguyên tử không thay đổi Nguyên tố hoá học – Là chất tạo thành từ nguyên tử có điện tích hạt nhân giống CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phân tử – Phân tử tập hợp nhóm nguyên tử (có thể khác loại) Các nguyên tử liên kết với phân tử theo kiểu liên kết khác CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đơn chất, hợp chất: -Đơn chất chất cấu thành từ nguyên tố (Oxy O2, Kim cương C, Nitơ N2…) -Hợp chất chất cấu thành từ nguyên tố trở lên (H2O, Rượu, Dấm…) Luật thành phần không đổi: - Một hợp chất hóa học xác định chứa số nguyên tố với tỉ lệ khối lượng xác định CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Định luật bảo toàn khối lượng (Hay định luật Lomonossow - Lavoisier) định luật lĩnh vực hóa học, đƣợc phát biểu: – Trong phản ứng hóa học, tổng khối lƣợng chất tham gia phản ứng tổng khối lƣợng sản phẩm tạo thành (mtrƣớc) = (msau) Lịch sử: – Năm 1748 Mikhail Lomonossow đặt định đề – Năm 1789 Antoine Lavoisier phát biểu định luật CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Khối lượng nguyên tử (Nguyên tử lượng) • Khối lượng 1H = 1.6735 x 10-24 g 16O 2.6560 x 10-23 g • Định nghóa: Khối lượng 12C = xác 12 đvC hay amu (đơn vị Carbon, đơn vị nguyên tử, atomic mass unit) • Từ đó: amu = 1.66054 x 10-24 g g = 6.02214 x 1023 amu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đồng vị Các nguyên tử nguyên tố nhƣng khác số neutron hạt nhân (đƣợc định số khối) Ví dụ: – Đồng vị Hydrogen H-1, 1H, protium (một proton, khơng có neutron hạt nhân) – Đồng vị Hydrogen H-2 or D, 2H, deuterium (1 proton neutron hạt nhân) – Đồng vị Hydrogen H-3 or T, 3H, tritium (1 proton neutron hạt nhân) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nguyên tử lượng trung bình • Trong tự nhiên, nguyên tố tồn dạng đồng vị với tỉ lệ khác nhau, ví dụ: • C: 98.892 % 12C + 1.108 % 13C • Nguyên tử lượng trung bình C: • (0.98892)(12 amu) + (0.0108)(13amu) = 12.011 amu • Trong hệ thống tuần hoàn NTL trung bình CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Định luật tỉ lệ bội (Định luật Đalton) – Nếu hai nguyên tố hóa hợp với tạo thành số hợp chất lượng khối lượng nguyên tố so với lượng khối lượng nguyên tố tỉ lệ với số nguyên đơn giản Ví dụ: FeS, FeS2, với 56 đơn vị khối lượng Fe tỉ lệ S: Fe 32:56; 64:56 Do tỉ lệ S 32:64 = 1:2 N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5 với 14 đơn vị khối lượng N tỉ lệ N : (8/14):(16/14):(24/14):(32/14):(40/14) 8:16:32:40 CuuDuongThanCong.com 1:2:3:4:5 https://fb.com/tailieudientucntt Chuyển đổi nhiệt độ C = 5/9 * (F - 32) F = (9/5)*C + 32 K = C + 273.15 - 40o F = - 40o C CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt BẢNG CHỮ CÁI HY LẠP TƯƠNG ỨNG : alpha (a) : iota (i) : rho (r) : beta (b) : kappa (k) : ( ) sigma (s) : gamma (g) : ( ) lambda (l) : tau (t) : mu(y) (m) : upsilon (u) : epsilon (e) : nu(y) (n) ( ): phi (f) : zeta (z) : xi (x) : chi (c) : eta (h) : omicron (o) ( ): psi (y) : theta (q) : pi (p) ( ): omega (w) ( ): delta (d) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đương lượng định luật đương lượng Đương lượng: Đ Đương lượng nguyên tố hay hợp chất số phần khối lượng nguyên tố hay hợp chất kết hợp thay vừa đủ với đương lượng nguyên tố hay hợp chất khác Cách tính đương lượng: Công thức chung để tính đương lượng là: ĐA = M/n (n tạm gọi số đƣơng lƣợng) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường hợp cụ thể A nguyên tố M: khối lượng nguyên tử, n: Hóa trị nguyên tố Ví dụ: Trong CO ĐC=12/2=6 CO2 ĐC=12/4=3 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt A axit: M: Phân tử lượng axit n: Số H+ tham gia phản ứng Ví dụ: H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O ĐA = 98/1=98 H2SO4 + NaOH Na2SO4 + H2O ĐA = 98/2=49 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt A bazơ: M: Phân tử lượng bazơ n: Số OH- tham gia phản ứng Ví dụ: Ca(OH)2 + HCl Ca(OH)Cl + H2O ĐA = M[Ca(OH)2]/1 Ca(OH)2 + HCl CaCl2 + H2O ĐA = M[Ca(OH)2]/2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt A muối: M: Phân tử lượng muối n: Số điện tích ion (anion cation) thay Ví dụ: Al2(SO4)3 ĐA = M[Al2(SO4)3]/(2x3) theo Al+3 ĐA = M[Al2(SO4)3]/(3x2) theo (SO4)-2 Trong phản ứng cụ thể Fe2(SO4)3 + 2NH4OH = 2Fe(OH)SO4 + (NH4)2SO4 Đ[NH4OH] = M[NH4OH] (vì có nhóm OH-) Đ[Fe2(SO4)3] = Đ[Fe2(SO4)3]/(1[SO4-2]x2) (vì 2Fe.2(SO4).(SO4) có nhóm SO4-2 bị thay thế) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt A chất oxi hóa-khử: – M: khối lượng phân tử chất – n: số e trao đổi phản ứng Ví dụ: 8Al+3KNO3+5KOH+2H2O=3NH3+8KAlO2 Đ[Al] = 27/3 (Số e trao đổi từ Al0 Al+3=3e) Đ[KOH] = M[KOH] Đ[KNO3] = M[KNO3]/8 (N+5 N-3 trao đổi 8e) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đương lượng gam (đlg): – Đương lượng gam chất lượng tính g chất có số đo đương lượng Ví dụ: – Đƣơng lƣợng H2SO4 49 hay 98 đlg 49g hay 98g Định luật đương lượng: – Trong phản ứng hóa học số đương lượng chất tham gia phản ứng phải – Trong phản ứng hóa họa đương lượng chất kết hợp thay đương lượng chất khác mà CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phản ứng: aA + bB = cD + dD Số đlg chất i = mi/Đi Từ định luật viết thành: mA/ĐA = mB/ĐB hay mA/mB = ĐA/ĐB Và: NAVA = NBVB = NCVC… Trong Ni nồng độ đƣơng lƣợng chất i CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nồng độ đương lượng: – Là số đương lượng gam chất tan lít dung dịch – Ký hieäu N hay CN Tƣơng quan nồng độ mol nồng độ đƣơng lƣợng NA = nCA (n: Số đƣơng lƣợng) Ví dụ: Cho phản ứng H2SO4 + 2NH4OH = (NH4)2SO4 + 2H2O Tìm khối lƣợng NH4OH cần thiết để phản ứng vừa đủ với lít dd H2SO4 0.5N Ta có n H2SO4 đƣơng lƣợng 49, nên CA=NA/2 = 0.25M Khối lƣợng axit 2x0.25x98=49g m[NH4OH]=m[H2SO4]x(Đ[NH4OH]/Đ[H2SO4]) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phương trình trạng thái khí lý tưởng pV = nRT – p: áp suất (atm,mmHg) – V: thể tích (ml, lít) – T: nhiệt độ Kenvin – n: số mol – R: Hằng số khí R = 0.082 (l.atm/mol.K) R = 62400 (ml.mmHg/mol.K) R = 1.987 (cal/mol.K) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Định luật Avogadro – Một mol khí điều kiện tiêu chuẩn 00C, 760mmHg) phải chứa số phân tử 6.023x1023 N = 6.023x1023 số Avogadro – Từ tính khối lượng xác nguyên tử phân tử CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Quy tắc Bát (octet - Lewis Langmuir) – “Để có trạng thái electron ổn định giống khí trơ, nguyên tử có khuynh hƣớng nhận, cho, hay chia sẻ electron để tầng ngồi có góp phần vào cặp electron (bát bộ).” Quy tắc bát có ngoại lệ Thí dụ nhƣ với hydrogen helium, số electron tối đa thay 8; với phosphorus (P) số 10; với sulfur (S) số 12 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... HÓA ĐẠI CƯƠNG (1, 2) GS NGUYỄN ĐÌNH SOA TẬP BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM HÓA ĐẠI CƯƠNG (Bộ môn Công nghệ Vô – Khoa Công Nghệ Hóa Học – Trường ĐH Bách Khoa TP HCM) HÓA ĐẠI CƯƠNG (GLINKA, N.L.) HÓA ĐẠI... lượng 1H = 1. 6735 x 10 -2 4 g vaø 16 O laø 2.6560 x 10 -2 3 g • Định nghóa: Khối lượng 12 C = xác 12 đvC hay amu (đơn vị Carbon, đơn vị nguyên tử, atomic mass unit) • Từ ñoù: amu = 1. 66054 x 10 -2 4 g... đồng vị với tỉ lệ khác nhau, ví dụ: • C: 98.892 % 12 C + 1. 108 % 13 C • Nguyên tử lượng trung bình C: • (0.98892) (12 amu) + (0. 010 8) (13 amu) = 12 . 011 amu • Trong hệ thống tuần hoàn NTL trung bình