mẹo hay

Báo cáo thí nghiệm hóa đại cương chương 9

Download Free PDF

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM

Trần Đình Tấn

Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 9: Dung dịch

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 9: Dung dịch", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_hoa_hoc_dai_cuong_chuong_9_dung_dich.pdf

Nội dung text: Bài giảng Hóa học đại cương - Chương 9: Dung dịch

LOGO HOÁ HỌC ĐẠI CƢƠNG www.dntu.edu.vn 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Chương 9: Dung dịch 9.1 Dung dịch 9.2 Dung dịch điện ly 9.3 pH của một số dd 9.4 Chất điện ly ít tan 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1 Dung dịch 9.1.1 Định nghĩa 9.1.2 Nồng độ của dd 9.1.3 Quá trình hòa tan 9.1.4 Độ tan 9.1.5 Tính chất của dd loãng Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.1 Định nghĩa Dung dịch là hệ đồng thể gồm 2 hay nhiều chất mà thành phần của nó có thể thay đổi trong một giới hạn rộng. Click xem ví dụ Có 3 loại dung dịch Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ: quá trình hòa tan NaCl vào nước Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Có 3 loại dung dịch 1 2 3 Dung Dung Dung dịch lỏng dịch rắn dịch khí Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Dung dịch lỏng Dung dịch lỏng được tạo thành do sự hòa tan các chất khí, lỏng, rắn vào chất lỏng. Ví dụ: . Xăng có hòa lẫn acêton [lỏng-lỏng] . Nước trong không khí [lỏng-khí] . Thủy ngân trong vàng [lỏng-rắn] Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Dung dịch rắn Dung dịch rắn là những tinh thể được tạo thành do sự hòa tan các chất khí, lỏng, rắn. Ví dụ: . Naptalen trong không khí [Rắn -khí] . Nước đường [Rắn-lỏng] . Bạc – vàng [Rắn-rắn] Click xem ví dụ 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Dung dịch rắn Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ: Dung dịch rắn thay thế Click xem ví dụ kế tiếp 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ: Dung dịch rắn xen kẽ Click xem violip Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Dung dịch khí Dung dịch khí là hỗn hợp của hai hay nhiều chất khí. Ví dụ: không khí [chứa nitơ, oxi ] Click xem ví dụ Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.2 Nồng độ của dung dịch 9.1.2.1 Định nghĩa: Nồng độ dung dịch là lượng chất tan có trong một lượng hay một thể tích nhất định của dung dịch hoặc dung môi. Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.2 Nồng độ của dung dịch 9.1.2.2 Các phương pháp biểu diễn nồng độ Có 5 phương pháp PP5 PP1 PP2 PP3 PP4 Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Phương pháp 1 Nồng độ phần trăm khối lượng[%]: Biểu diễn số g chất tan có trong 100g dung dịch. mct C%= x100 m dd Với mct: số gam chất tan[g] mdd: số gam dung dịch [g] C%: nồng độ phần trăm của dd Enter Back GV: Quach An Binh 6/27/2012
Nồng độ phần trăm khối lượng[%] Ví dụ 1: Cần bao nhiêu gam tinh thể NaOH [độ tinh khiết P=97%] để pha thành 2000g dung dịch NaOH 5%. Ví dụ 2: Cần bao nhiêu gam tinh thể NaCl [độ tinh khiết P=91%] để pha thành 5000g dung dịch NaCl 9%. Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Phương pháp 2 Nồng độ mol/l [M]: Biểu diễn số mol chất tan có trong một lít dung dịch. n CM = V Với n: số mol chất tan [mol] V: thể tích dung dịch [l] CM: nồng độ mol/l [M] Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Nồng độ mol/l [M] Ví dụ 1 : Cần bao nhiêu gam tinh thể NaOH [độ tinh khiết 97%] để pha thành 1 lít dung dịch NaOH 1M. Ví dụ 2 : Cho dung dịch KMnO4 0.2 M, khi pha loãng 0.1 lít dung dịch trên thành 0.5 lít, cho biết nồng độ dung dịch KMnO4 mới? Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Pha loãng dd KMnO4 với nước Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Phương pháp 3 Nồng độ đương lượng [N]: Biểu diễn số đương lượng gam chất tan có trong một lít dung dịch. n’ CN = V Với n,: số đương lượng chất tan V: thể tích dung dịch [l] Back CN: nồng độ đương lượng [N] GV: Quach An Binh 6/27/2012
Phương pháp 4 Nồng độ molan [Cm]: biểu diễn số mol chất tan có trong 1 kg dung môi. n Cm = mdm Với n: số mol chất tan. mdm: khối lượng của dung môi [kg] Cm: nồng độ molan Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Phương pháp 5 Nồng độ phần mol: là tỷ số giữa số mol của cấu tử đang xét và tổng số mol của dung dịch. ni x = i Σni Với xi: nồng độ phần mol của cấu tử i ∑ni: tổng số mol của các cấu tử Enter Back ni: số mol của cấu tử i GV: Quach An Binh 6/27/2012
Mối liên hệ các loại nồng độ Mối liên hệ các loại nồng độ trên được cho bởi các biểu thức: 10d 10d C = C% x C = C% x C = z. C M M N Đ N M Trong đó: d: khối lượng riêng của dung dịch[g/ml] M: phân tử lượng của chất tan Đ: đương lượng gam chất tan[đlg]và z =M/Đ Enter 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ngoài ra còn có các loại nồng độ khác Phần trăm thể tích/thể tích [v/v] Phần trăm khối lượng/ thể tích [m/v] Phần trăm thể tích/khối lượng [v/m] Ví dụ: . 10% dung dịch Etanol [v/v] . Hòa tan 0.9 g NaCl trong 100 ml nước ta được 0.9% NaCl [m/v] . Số ml tinh dầu/100g nguyên liệu H2O C2H5OH -H2O Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.3 Quá trình hòa tan 9.1.3.1 Khả năng hòa tan của các chất 9.1.3.2 Các bước của quá trình hòa tan và hiệu ứng nhiệt của quá trình hòa tan Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.3.1 Khả năng hòa tan của các chất Hỗn hợp đồng nhất [dung dịch] có thể được tạo ra phụ thuộc vào: . Tương tác giữa các phân tử dung môi . Tương tác giữa các tiểu phân chất tan . Tương tác giữa các tiểu phân chất tan với dung môi Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.3.2 Các bước của quá trình hòa tan và hiệu ứng nhiệt của quá trình hòa tan Gồm các bước sau: Bước 1 Bước 2 Bước 3 Sự tách rời Sự tách rời Sự tương các tiểu các tiểu tác các tiểu phân dung phân chất phân dung môi với chất tan: ΔH môi: ΔH 1 2 tan: ΔH3 Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ Bước 1 Bước 2 Bước 3 Enter 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ: quá trình hòa tan muối vào nước Click xem ví dụ 1 Click xem ví dụ 2 Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Quá trình hòa tan . Bước 1: ΔH1 > 0 [quá trình thu nhiệt] . Bước 2: ΔH2> 0 [quá trình thu nhiệt] . Bước 3: Sự tương tác các tiểu phân chất tan và dung môi: ΔH3 ΔH1 + ΔH2 thì ΔHs 10: dễ tan, S < 1: khó tan, S < 0,01 : xem như không tan. Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Độ tan của một số chất trong nước [ g/100g nước] ở 200C Chất Độ tan Chất Độ tan SbCl3 931,5 Ag2SO4 0,79 ZnI2 432 CaSO4 0,2 C6H12O6 200,0 C6H6 0,08 KOH 112,0 PbSO4 0,0041 NaCl 36 MgO 0,00052 Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Dung dịch bão hòa và chưa bão hòa Chất tan Dung môi 1 2 Dd quá bão hòa 3 5 4 Dd chưa bão hòa Dd bão hòa Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Dung dịch chưa bão hòa Dung dịch có lượng chất tan thấp hơn lượng chất tan chứa trong dung dịch bão hòa gọi dung dịch chưa bão hòa. Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Dung dịch bão hòa Dung dịch ở trạng thái khi quá trình hòa tan và kết tinh đạt cân bằng gọi là dung dịch bão hòa Quá trình hòa tan Tinh thể chất A Dung dịch chất A Quá trình kết tinh Bão hòa Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ: Quá trình hòa tan và kết tinh Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ: quá trình hòa tan CuSO4 vào nước Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Dung dịch quá bão hòa Dung dịch chứa chất tan lớn hơn lượng chất tan trong dung dịch bão hòa gọi là dung dịch quá bão hòa. Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ: Dung dịch quá bão hòa Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ví dụ: Dung dịch quá bão hòa ∆t Chưa bão hòa Bão hòa Chưa bão hòa Làm lạnh chậm Enter Bão hòa Quá bão hòa Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Sự kết tinh CH3COONa từ dd quá bão hòa Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Sự hình thành tinh thể Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Sự kết tinh CH3COONa từ dd quá bão hòa Click xem violip 1 Click xem violip 2 Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan Ảnh hưởng của bản chất chất tan và dung môi đến Ảnh hưởng của Độ tan nhiệt độ đến Ảnh hưởng của Áp suất đến Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ảnh hƣởng của bản chất chất tan và dung môi đến độ tan Dung môi phân cực dễ hòa tan vào chất tan phân cực. Dung môi không phân cực dễ hòa tan vào chất tan không phân cực. Click xem ví dụ Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tan đối với Chất rắn Chất khí Chất lỏng Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tan đối với chất rắn Đối với chất rắn nói chung t0 tăng thì độ tan tăng. Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tan đối với chất lỏng Các chất lỏng tan hoàn toàn vào nhau: nhiệt độ nói chung không ảnh hưởng. Các chất lỏng tan hạn chế với nhau: khi tăng nhiệt độ, độ tan tăng đến nhiệt độ mà chúng tan với nhau bất kỳ tỉ lệ nào. Nhiệt độ đó gọi là nhiệt độ tới hạn. Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tan đối với chất khí Độ tan của chất khí giảm khi nhiệt độ tăng Tuy nhiên, khi hòa tan chất khí vào dung môi hữu cơ thường thu nhiệt, trong trường hợp như vậy tăng nhiệt độ thì độ tan tăng Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ảnh hưởng của áp suất đến độ tan Định luật Henry: Ở nhiệt độ không đổi, độ tan của chất khí tỷ lệ thuận với áp suất khí. Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ảnh hưởng của áp suất đến độ tan Enter Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Ảnh hưởng của áp suất đến độ tan Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.5 Tính chất của dung dịch loãng 9.1.5.1 Áp suất hơi bão hoà 9.1.5.2 Nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc của dung dịch 9.1.5.3 Áp suất thẩm thấu của dung dịch Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
9.1.5.1 Áp suất hơi bão hoà Áp suất hơi bão hoà của chất lỏng nguyên chất Áp suất hơi bão hoà của dd chứa chất tan không bay hơi Định luật Raoult 1 Back 6/27/2012 GV: Quach An Binh
Áp suất hơi bão hoà của chất lỏng nguyên chất Các chất lỏng đều bay hơi ít nhiều, hơi này gây trên bề mặt chất lỏng của nó một áp suất gọi là áp suất hơi bão hoà [hbh]. Áp suất hbh là đại lượng đặc trưng cho cân bằng lỏng hơi. Bay hơi, H>0 Chất lỏng Hơi Ngưng tụ, H0 Chất lỏng Hơi Ngưng tụ, H