Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 3: Dung dịch

Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 3: Dung dịch cung cấp cho người học các kiến thức: Khái niệm về dung dịch; dung dịch rất loãng chất không điện ly, không bay hơi và các tính chất; dung dịch chất điện ly; cân bằng ion của nước trong dung dịch. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chương III DUNG DỊCH I KHÁI NIỆM VỀ DUNG DỊCH II DUNG DỊCH RẤT LỖNG CHẤT KHƠNG ĐIỆN LY, KHƠNG BAY HƠI VÀ CÁC TÍNH CHẤT III DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY IV CÂN BẰNG ION CỦA NƯỚC TRONG DUNG DỊCH I KHÁI NIỆM VỀ DUNG DỊCH Khái niệm hệ phân tán dung dịch Khái niệm độ tan S Q trình hồ tan Dung dịch lý tưởng Hht = Vht = Nồng độ dung dịch KN hệ phân tán dung dịch - Hệ phân tán: + Một chất hạt nhỏ phân bố vào chất chất phân tán môi trường phân tán + Tính chất hệ phân tán phụ thuộc vào d hạt phân tán + Phân loại: Hệ phân tán thô (hệ lơ lửng): d >100m huyền phù nhũ tương Hệ phân tán cao (hệ keo): 1m < d < 100m Hệ phân tán phân tử - ion (dung dịch thực): d < 1m - Dung dịch Khái niệm độ tan S - Độ tan: nồng độ dung dịch bão hòa (g(ml)/100g dm) - Phân loại S > 10 - chất dễ tan S < - chất khó tan S < 10-3 - chất khơng tan - Độ tan phụ thuộc vào: Bản chất dung môi chất tan Nhiệt độ Áp suất Trạng thái tập hợp chất Sự có mặt chất lạ… Q trình hồ tan a Q trình hòa tan cân hòa tan b Sự thay đổi tính chất NĐ tạo thành dd a Q trình hòa tan cân hòa tan Sự hòa tan bao gồm hai trình: chuyển pha: vật lý solvat hóa: hóa học Hòa tan Tinh thể chất A Dung dịch chất A Kết tinh Nồng độ chất tan dung dịch K= Nồng độ chất tan phần chưa tan b Sự thay đổi tính chất NĐ tạo thành dd - Q trình hòa tan tự diễn ra: Ght = Gsp - Gcđ < Ght = Hht - TSht khí – lỏng rắn – lỏng Hht = Hcp + Hsol [OH-] pH <  Trong dung dịch baz có mơi trường baz: [H+] < [OH-] pH > Khái niệm axit, baz a Thuyết cổ điển Arrhenius b Thuyết proton Bronsted c Thuyết electron Lewis a Thuyết cổ điển Arrhenius  Axit: chất điện ly cho ion H+  Baz: chất điện ly cho ion OH- b Thuyết proton Bronsted  Định nghĩa: Axit :cho proton HA = H+ + ABaz: nhận proton: B + H+ = BH+ Các cặp axit – baz liên hợp: HA/A-, BH+/B  Dự đốn  Tất chất có chứa proton axit Bronsted  Tất chất có điện tích âm (anion) hay phân cực âm (phân tử phân cực) baz Bronsted Sự điện ly axit baz nước: HA + H2O  A- + H3O+ Axit:  H O A    Ka  HA B + H2O  BH+ + OH-  Baz:  BH OH    Kb  B  Nước: H2O + H2O  H3O+ + OHKn = [H3O+][OH-] = 10-14 (ở 298K)  Đối với cặp axit – baz liên hợp: HA + H2O  A- + H3O+ A- + H2O = HA + OH- K a ( HA) K b ( A ) K a ( HA) [ H O  ][ A  ]  [ HA] K b ( A ) [ HA][OH  ]  [ A ] [ H O  ][ A  ] [ HA][OH  ]    x  [ H O ][ OH ]  Kn  [ HA] [A ] pKa + pKb = pKn = 14 c Thuyết electron Lewis Định nghĩa: Axit: nhận cặp electron Baz: cho cặp electron Dự đoán: Axit Lewis: + có dư mật độ điện tích dương, + có orbital trống  Tất cation kim loại axit Lewis Baz Lewis + anion (Cl-, Br-, F-, OH-…) + ptử trung hòa ion có  tự Phạm vi sử dụng: giải thích phức chất Cách tính pH dung dịch a pH dd axit mạnh baz mạnh pH  14  lg Cb pH   lg C a b pH dd axit yếu baz yếu pH   pK a  lg C a  pH  14   pK b  lg C b  c pH dung dịch đệm Ca pH  pK a  lg Cm  Cb  pH  14   pK b  lg Cm     d pH dung dịch muối 1 pH    pK b  lg C m  pH    pK a  lg C m  2 pH    pK a  pK b  a pH dd axit baz mạnh Axit mạnh HA  H+ + ACa Ca pH   lg C H    lg Ca Baz mạnh BOH  B+ + OHCb Cb pOH   lg COH    lg Cb pH  14  pOH  14  lg Cb b pH dd axit yếu baz yếu Axit yếu H+ HA ↔ + A- Ban đầu Ca Điện ly Ca Ca Ca Cân Ca(1- ) Ca  Ca  C H   C a  C a pH   lg C H  Ka  K a Ca Ca 1   lg K a  lg C a    pK a  lg C a  2 pOH   pK b  lg C b  pH  14   pK b  lg C b  c pH dung dịch đệm Định nghiã: Dung dịch đệm dd có pH ≈ const Cấu tạo đệm axit: axit yếu + muối đệm baz: baz yếu + muối Cơ chế tác dụng dung dịch đệm CH3COOH  CH3COO- + H+ (1) CH3COONa  CH3COO- + Na+ Thêm axit mạnh: cb (1) ← Thêm baz mạnh: H+ + OH- → H2O: lượng H+↓→ cb (1) → Pha loãng dd, độ điện ly CH3COOH ↑ pH dung dịch đệm CH3COOH  CH3COO- + H+ Ca(1-’) Ca’ Ca’ CH3COONa  CH3COO- + Na+ Cm  H Ac    Ka (1)  HAc C a 1   ' Ca [ HAc] [H ]  K a  Ka  Ka  C m  C a ' Cm [ Ac ]  Ca Ca pH   lg[ H ]   lg K a  lg  pK a  lg Cm Cm  d pH dung dịch muối Sự thủy phân ... phân tử - ion (dung dịch thực): d < 1m - Dung dịch Khái niệm độ tan S - Độ tan: nồng độ dung dịch bão hòa (g(ml)/100g dm) - Phân loại S > 10 - chất dễ tan S < - chất khó tan S < 1 0-3 - chất...I KHÁI NIỆM VỀ DUNG DỊCH Khái niệm hệ phân tán dung dịch Khái niệm độ tan S Q trình hồ tan Dung dịch lý tưởng Hht = Vht = Nồng độ dung dịch KN hệ phân tán dung dịch - Hệ phân tán: + Một... nRT III .DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LY Tính chất bất thường dung dịch axit, baz, muối Sự điện ly thuyết điện ly Cân dung dịch chất điện ly yếu Trạng thái chất điện ly mạnh dung dịch Cân dung dịch chất