Đang tải... (xem toàn văn)
- Hình dạng của chất lỏng được xác định bởi vật chứa nó nên có thể nói các hạt chất lỏng (các phân tử ), nhưng chúng tạo thành một bề mặt rõ ràng.. không nhất thiết phải giống với bìn[r]
(1)Ngành : Cơng nghệ hóa Lớp : C10H01A
(2)Thực :
NHĨM 1
(3)Trạng thái chất lỏng,chất khí
Đặc điểm
Một số chất lỏng, chất khí
Công dụng Hình aûnh clip
CHUYÊN ĐỀ : CHẤT LỎNG & CH T KHÍẤ
NỘI DUNG ;
TRẠNG THÁI CỦA CHẤT: CHẤT LỎNG 1 Cấu trúc chất lỏng
(4)Giữa phân tử chất lỏng có lực hút, lý chúng khơng chuyển động xa
2. Chất lỏng có hình dạng cụ thể khơng?
(5)3. Lợi ích của khả năng dễ thay đổi hình dạng của chất lỏng
Chất lỏng có khả thay đổi hình dạng Đây tính chất quan trọng. Rõ ràng hình dạng khơng định chất lỏng mang đến cho chúng ta nhiều lợi ích
(6)4 Thể tích chất lỏng
Một lượng chất lỏng chiếm thể tích Dù bình chứa nào, chúng mang hình dạng đó, bề mặt rõ ràng khơng thiết phải giống bình chứa, cịn thể tích khơng thay đổi.
Tại thể tích chất lỏng khơng phụ thuộc bình chứa?
(7)5. Khối lượng riêng của chất lỏng
Các chất lỏng có khối lượng riêng khác Hầu hết chúng có khối lượng riêng xấp xỉ nước Tuy nhiên, số khác có khối lượng riêng lớn nhiều so với nước Ví dụ: Như thủy ngân sử dụng nhiệt kế
(8)Thí nghiệm đo khối lượng riêng chất lỏng.
* Dụng cụ đo: Phù kế dụng cụ đo lường để xác định khối lượng riêng chất lỏng Nó thường làm thủy tinh có hình trụ đầu có bóng chứa thủy ngân hay kim loại nặng để giữ nằm thẳng đứng.
* Cách đo: Chất lỏng rót vào bình cao, phù kế thả nhẹ vào trong bình lơ lửng Vị trí mà bề mặt chất lỏng tiếp xúc với phù kế được đánh dấu so sánh thang đo dải vạch đặt nằm phù kế Khối lượng riêng chất lỏng đọc trực tiếp thang đo (thường theo đơn vị gam xentimét khối).
* Nguyên lý: Nguyên tắc hoạt động phù kế dựa vào lực đẩy Ácsimét Phù kế cân bằng trọng lực bị cân trọng lượng thể tích chất lỏng bị chiếm chỗ Nếu khối lượng riêng chất lỏng nhẹ, thể tích chiếm lớn phù kế chìm sâu.
(9)(10)Đặc điểm
- Hình dạng chất lỏng xác định vật chứa nên nói các hạt chất lỏng (các phân tử), chúng tạo thành bề mặt rõ ràng
không thiết phải giống với bình chứa Khơng giống với chất khí, hình dạng của khơng khớp hồn tồn với bình chứa
- Ở nhiệt độ bên điểm sôi, chất lỏng bốc nồng độ hơi đạt đến trạng thái áp suất riêng phầncân thể khí Do đó, khơng có chất lỏng tồn mơi trường chân không tuyệt đối Bề mặt chất lỏng như màng đàn hồi xuất sức căng bề mặt cho phép tạo thành giọt
và bong bóng Hiện tượng mao dẫn trường hợp sức căng bề mặt. - Chỉ có chất lỏng thể tính khơng trộn lẫn tính [dính ướt]] Hai chất lỏng không trộn lẫn dầu thực vật nước.Tương tự, chất lỏng trộn lẫn nước rượu.
(11)Thể tích lượng chất lỏng cố định nhiệt độ áp suất Các chất lỏng trường trọng lực, giống tất chất lỏng khác, tác động áp suất lên mặt bình chứa vật bên chúng Áp suất truyền theo tất hướng tăng dần xuống sâu Trong nghiên cứu động lực học chất lưu, chất lỏng thường sử dụng chất không nén
Nếu chất lỏng chịu tác dụng trọng lực, áp suất
tại điểm xác định
= mật độ chất lỏng (được xem số)
=
gia tốc trọng trường
= độ sâu điểm xét tính từ mặt thống
(12)Các chất lỏng thường gặp khác dầu khoáng
dầu hỏa, dạng hỗn hợp sữa, máu, dung dịch gốc nước khác thuốc tẩy Chỉ có sáu nguyên tố dạng lỏng điều kiện nhiệt độ áp suất phịng như:
(13)Chất
khí TRẠNG THÁI CỦA CHẤT: CHẤT KHÍ
1. Cấu trúc chất khí:
Nếu nhìn xung quanh, chúng ta có thể thấy chất lỏng và chất rắn khắp mọi nơi. Chất khí, chưa bao giờ chúng ta nhìn thấy nhưng có thể cảm nhận sự chuyển động của khí , chẳng hạn đi xe máy nhanh hoặc gió thổi. Tuy nhiên, mọi thứ quanh ta đều đắm mình trong một đại dương
khơng khí.
(14)2. Tính chất của khí
2.1. Các phân tử khí hịa quyện với nhau
* Các phân tử khí chuyển động tự không gian.
(15)•Chuyện gì sẽ xảy ra nếu các khí khơng hịa trộn với nhau?
• Nếu khí khơng hịa trộn với nhau, người khơng có đủ khí oxi để thở Anh ta phải dời sang vị trí khác để tìm kiếm nguồn oxi cho thở.
2.2 Các phân tử khí chiếm khơng gian có sẵn
2.3 Các phân tử khí chuyển động liên tục
(16)3 Khí chiếm khơng gian trống: sự khuếch tán khí
(17)3.1 Khối lượng riêng của chất khí
Do phân tử khí có khoảng cách xa, mật độ phân từ chất khí nhỏ mật độ phân tử chất rắn chất lỏng đơn vị thể tích Vì mà khối lượng riêng khí nhỏ khối lượng riêng chất rắn chất lỏng.
Khối lượng riêng tính khối lượng chia cho thể tích. d = m / V
(18)Đặc điểm
Các chất khí tập hợp nguyên tử hay phân tử hay hạt nói chung trong hạt tự chuyển động khơng gian Lực tương tác các hạt yếu, hạt chủ yếu tương tác với qua va chạm ngẫu nhiên, hoặc với thành chứa Các hạt chuyển động với tốc độ hướng ngẫu nhiên, các vận tốc hạt thay đổi đáng kể thông qua va chạm ngẫu nhiên với với thành vật chứa.
Các vật chất dạng khí (nguyên tử, phân tử, ion) chuyển động quay tự
(19)Ở nhiệt độ bên điểm sôi, chất lỏng bố hơi, trừ bình đậy kín, nồng độ đạt đến trạng thái áp suất riêng phần cân bằng thể khí Do đó, khơng có chất lỏng tồn mơi trường
chân không tuyệt đối Bề mặt chất lỏng ứng xử màng đàn hồi xuất hiện sức căng bề mặt cho phép tạo thành giọt bong bóng
Hiện tượng mao dẫn trường hợp sức căng bề mặt Chỉ có chất lỏng thể tính khơng trộn lẫn tính [dính ướt]] Hỗn hợp hai chất lỏng không trộn lẫn thường gặp đời sống hàng ngày
dầu thực vật nước Hỗn hợp tương tự khác chất lỏng trộn lẫn nước rượu.
Các chất lỏng điểm sôi tương ứng chuyển thành khí (trừ đun q sơi), điểm đơng chuyển thành chất rắn (trừ q lạnh) Thậm chí bên điểm sơi chất lỏng bốc bề mặt nó.
(20)I.ĐẶT VẤN ĐỀ.
Ở chương trình hóa phổ thơng, nhiều học sinh hiểu liên kết hiđro vận dụng liên kết hiđro để xét tính tan nhiệt độ sơi cịn bị hạn chế
Bài viết cung cấp cho học sinh nhìn tổng quan liên kết hiđro.
LIÊN KẾT HIĐRO
(Henry Cavendish phát năm 1766.)
II.GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ.
1.Định nghĩa:
Liên kết hiđro tương tác tĩnh điện yếu phần tử hiđro mang điện tích dương với phần tử mang điện tích âm (thường cặp electron tự nguyên tố có độ âm điện lớn (F, O, N, Cl , S )
2.Điều kiện để có liên kết hiđro. Điều kiện đủ:
Điều kiện cần: Trong hợp chất phải chứa H
H phải liên kết trực tiếp với nguyên tố có độ âm điện lớn và nguyên tố có độ âm điện lớn phải có cặp e tự do.
Ví dụ
(21)Kết luận:
-Các axit, rượu, phenol, Aminoaxit, amin bậc một, amin bậc hai, H2O có liên kết hiđro.
- Các Hiđrocac bon, andehit, dẫn xuất halogel, ete, este, không tạo liên kết hiđro.
3 Kí hiệu
Người ta thường kí hiệu liên kết hiđro dấu chấm(…)
4.Phân loại liên kết hiđro
Người ta chia liên kết hiđro thành hai loại sau đây. Nội phân tử ngoại phân tử
A.Nội phân tử : Là liên kết hiđro phân tử đó
Điều kiện để có nội phân tử là:
-Điều kiện cần:Hợp chất phải chứa hai nhóm chức trở lên Khi tạo thành kiên kết hiđro phải tạo vòng cạnh.
Hướng dẫn:
(22)5.Đánh giá độ mạnh liên kết hiđro
Vì liên kết hiđro tương tác tĩnh điện phần tử hiđro mang điện tích dương phần tử mang điện tích âm.
Do muốn xét độ mạnh yếu liên kết hiđro ta phải xét lực tương tác tĩnh điện hai phần tử mang điện trái dấu Nếu lực hút mạnh liên kết hiđro bền ngược lại.Liên kết hiđro bền hiđro linh động phần tử mang điện tích âm có cặp e linh động.
(23)Về liên kết hidro, xin đưa số ví dụ dễ nắm bắt cho thấy tầm quan trọng nó:
(24)3) Các bạn thấy cổ thụ đứng sừng sững vững chãi khơng, nhờ liên kết hidro
giữa phân tử xenlulozo (TA: celluose) chúng đấy.
(25)Ảnh Hưởng Liên Kết Hidro
Liên kết hidro có ảnh hưởng đến tính chất lí, hóa học các chất Liên kết hidro liên phân tử
làm tăng nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sơi Làm giảm độ điện ly axit
Gây biến đổi độ tan chất tan tạo liên kết hidro với
dung môi chất tan tan tốt dung mơi Ví dụ : rượu etilic tan vô hạn nước, amoniac tan tốt nước
1.Ảnh hưởng liên kết hiđro đến nhiệt độ sôi
Hợp chất có liên kết hiđro có nhiệt độ sơi cao hợp chất khơng có liên kết hiđro tương ứng.
Giải thích.
Vì cần tiêu tốn lượng để thắng liên kết hiđro.
Ví dụ:
Hai chất hữu A B có cơng thức phân tử C2H6O A có nhiệt độ sơi 78,30C B có nhiệt độ sơi -26,30C Xác định A B
A là:C2H5OH B CH3OCH3
(26)2.Ảnh hưởng liên kết hiđro đến tính tan nước.
Hợp chất tạo liên kết hiđro dễ tan nước. Ví dụ:
C2H5OH tan vơ hạn nước tạo liên kết hiđro với nước
Nhận xét:
Tính tan nước ngồi liên kết hiđro phụ thuộc vào gốc hiđrocac bon Nếu gốc cồng kềnh càng, lớn khó tan Nói chung gốc hi đro các bon mà có mạch dài, phân nhánh khả kị nước lớn khó tan
Ví dụ :
Các rượu từ C1- C3 tan vô hạn nước, rượu từ C4 trở tan nước
Liên kết hidro loại liên kết hình thành nguyên tử H đã liên kết với nguyên tử có độ âm điện lớn với nguyên tử khác đã tham gia liên kết có chứa cặp electron chưa chia.
Ảnh hưởng liên kết hidro đến tính chất vật lí :
Liên kết hidro được chia làm 2 loại:Liên kết hidro liên phân tử và liên kết hidro nội phân tử.
Liên kết hidro liên phân tử làm cho nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi của chất cao bất thường.Vd: nhiệt độ sơi của nước là 100 trong khi của metan la -161.
(27)Liên kết H giúp các phân tử ràng buộc với nhau chặt chẽ hơn , nên cần nhiều năng lượng hơn để có thể tách các phân tử ra khỏi mạng tinh thể , dẫn đến có nhiệt độ sơi cao hơn trong trường hợp ko tạo dc liên kết H ( khi có khối lượng phân tử xấp xỉ nhau )
VD: so sánh nhiệt độ sôi butan rượu etylic
Butan : C4H10 - M: 58 - liên kết H : ko có -> nhiệt độ sôi : 0,5 độ C
Etanol :C2H5OH - M : 46 - liên kết H : có > nhiệt độ sơi : 78,3 độ C
Vậy hidro la gì?
Hiđrơ nguyên tố phổ biến vũ trụ, chiếm 75% vật chất thông thường theo khối lượng 90% theo số lượng nguyên tử Nguyên tố này tìm thấy với lượng khổng lồ ngơi hành tinh
khí khổng lồ Tuy vậy, Trái Đất có khí quyển
Việc sản xuất thương mại hiđrơ thơng thường từ khí tự nhiên được xử lý nước nóng Ở nhiệt độ cao (700-1.100 °C), nước tác dụng với mêtan để sinh mơnơxít cacbon hiđrơ.
CH4 + H2O → CO + H2
Điện phân dung dịch có màng ngăn :
2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 + Cl2
Điện phân nước :
2H2O → 2H2 + O2
(28)Trạng thái thiên nhiên
(29)Liên kết van der waals loại liên kết liên phân tử chất tương tác tĩnh phân tử ion, phân tử phân cực thường trực
phân tử phân cực tạm thời
Phân loại :
+ Lực định hướng : Xuất phân tử có cực HCL
+ Lực cảm ứng : Các phân tử có cực ko cực dẫn xuất Halogen + Lực khuếch tán : phân tử ko cực
Lực hút VDL thuộc loại lực tương tác yếu , ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi tương tự lực H ( Có liên kết VDl nhiệt độ sơi cao )
Momen lưỡng cực : ( Dành cho HSG )
Xuất phân tử có phân bố điện tích ko , có trọng tâm tích điện dương âm ko trùng , nên xuất lưỡng cực gồm điện tích trái dấu Độ phân cực phân tử biểu thị momen lưỡng cực
(30)Bán kính van der Waals của nguyên tử bán kính
hình cầu cứng, tưởng tượng dùng để mơ hình hóa cho ngun tử Bán kính van der Waals đo đạc từ khoảng cách cặp nguyên tử khơng có liên kết bên tinh thể.
Bán kính van der Waals đặt tên theo nhà bác học Johannes Diderik van der Waals, người đạt giải Nobel Vật lí năm 1910.
Thể tích Van der Waals
Thể tích van der Waals ngun tử thể tích hình cầu với bán kính Van der Waals nguyên tử đó.
Hai ngun tử khơng có liên kết hóa học với có khoảng cách ngắn nối tâm chúng, với tổng bán kính Van der Waals của chúng Tuy nhiên, hai nguyên tử liên kết liên kết hóa trị, khoảng cách tâm nhỏ hơn.
(31)Lực van der Waals giúp chân số lồi bị sát bám các bề mặt dựng đứng
Vì thế, thể tích van der Waals phân tử với liên kết hóa trị nhỏ tổng thể tích van der Waals nguyên tử.
Thể tích van der Waals hệ thống phân tử với tổng của thể tích van der Waals phân tử thành phần.
điểm sôi chân không trộn lẫn là điểm đơng đẩy nổi Thể tích nhiệt độ à áp suất của không nén được. dầu khoáng nguyên tố franxi ác Henry Cavendish 1766. m c