Bài giảng Hóa đại cương - Chương 11: Dung dịch lỏng - Huỳnh Kỳ Phương Hạ
Chöông 11
DUNG DÒCH LOÛNG
KHAÙI NIEÄM VEÀ DUNG DÒCH
• Ñònh nghóa
• Dung dòch laø heä ñoàng theå goàm chaát tan (chieám phaàn
nhoû) vaø dung moâi (chieám phaàn lôùn), thaønh phaàn cuûa
dung dòch coù theå thay ñoåi trong giôùi haïn roäng.
•
• Dung dòch coù theå ôû pha khí, loûng hay raén.
• Moãi chaát trong dung dòch ñöôïc goïi laø caáu töû.
• Dung moâi laø chaát duøng ñeå hoøa tan chaát tan.
Tuøy thuoäc kích thöôùc haït cuûa chaát phaân ta coù:
• Huyeàn phuø: Heä dò theå goàm ít nhaát 1 caáu töû coù kích
thöôùc lôùn hôn 1μm, lôùn hôn heä keo.
•
• Heä keo: Heä dò theå coù caùc haït phaân taùn coù kích thöôùc töø
1 ñeán 1000 nm.
•
• (Nhuõ töông: Heä caùc haït chaát loûng khoâng tan trong dung
moâi loûng)
Caùc loaïi dung dòch
• Vaäy dung dòch loûng ñöôïc taïo thaønh khi hoøa tan caùc
chaát K, L, R vaøo dung moâi loûng.
• Trong giôùi haïn cuûa chöông trình, chæ xeùt tính chaát
caùc dung dòch loûng, loaõng phaân töû.
Söï taïo thaønh dung dòch
• Xeùt quaù trình hoøa tan cuûa NaCl vaøo nöôùc:
• Lieân keát hydro cuûa nöôùc phaûi bò phaù vôõ.
• NaCl phaân ly thaønh Na+vaø Cl-.
• Löïc löôõng cöïc-ion ñöôïc thieát laäp:
• Na+ … -OH2 vaø Cl- … +H2O.
• Söï töông taùc giöõa chaát tan vaø dung moâi goïi laø söï
solvat hoùa (solvation).
–Neáu dung moâi laø nöôùc ta goïi laø söï hydrat hoùa.
Söï thay ñoåi naêng löôïng khi taïo thaønh dung dòch
• Coù 3 loaïi (böôùc) naêng löôïng khi taïo thaønh dung
dòch:
– Naêng löôïng taùch phaân töû chaát tan (H1).
– Naêng löôïng taùch caùc phaân töû dung moâi (H2).
– Naêng löôïng taïo thaønh lieân keát giöõa caùc phaân töû chaát tan
– dung moâi (H3).
• Enthalpy cuûa caû quaù trình hoøa tan laø:
H= H+ H+ H3.
• Hhoøa tan coù theå aâm hoaëc döông phuï thuoäc vaøo löïc
noäi phaân töû caùc quaù trình.
Phaân boá Enthalpy
• Quaù trình phaù vôõ lieân keát
caùc phaân töû luoân thu nhieät.
• Quaù trình taïo lieân keát caùc
phaân töû luoân toûa nhieät.
Tính chaát enthalpy cuûa dung dòch
• Ñeå xaùc ñònh Hht döông hay aâm, ta xem xeùt ñoä maïnh
cuûa lieân keát phaân töû chaát tan-chaát tan vaø chaát tan-
dung moâi:
• H1 vaø H2 ñeàu döông.
• H3 luoân aâm.
• Neáu H3 > H1 + H2 thì quaù trình hoøa tan toûa nhieät
(ví duï hoøa tan NH4NO3 vaøo nöôùc coù Hht = + 26.4 kJ/mol).
• Neáu H3 < H1 + H2 thì quaù trình hoøa tan toûa nhieät
(ví duï hoøa tù ht -44.48 kJ/mol).
Quaù trình hoøa tan
• Qui luaät: Chaát phaân cöïc hoøa tan trong dung moâi
phaân cöïc, chaát khoâng phaân cöïc hoøa tan trong dung
moâi khoâng phaân cöïc (ñoä phaân cöïc caøng gaàn ñoä tan
caøng lôùn).
Neáu Hht quadöông thì khoâng taïo thaønh dung dòch.
• NaCl trong xaêng: löïc ion-löôõng cöïc yeáu vì xaêng laø
chaát khoâng cöïc. Do ñoù löïc ion-löôõng cöïc khoâng ñuû buø
vôùi löïc phaân ly ion.
• Nöôùc trong octane: Nöôùc coù lieân keát Hydro maïnh.
Khoâng coù löïc huùt giöõa nöôùc vaø octane ñeå buø vaøo löïc
lieân keát hydro.
CAÙC LOAÏI NOÀNG ÑOÄ DUNG DÒCH
Phaàn khoái löôïng, ppm (parts per million) vaø ppb (parts per
billion ). Definitions:
mass of component
in solution
mass % of component
100
total mass of solution
mass of component
in solution
6
ppm of component
10
total mass of solution
mass of component
in solution
9
ppb of component
10
total mass of solution
Noàng ñoä phaàn mol (N)
moles of A in solution
N
A
total moles of solution
N 1 (i 1 n , all components of solution )
i
Noàng ñoä mol (CM, mol/lit)
moles solute
C
liters of solution
Noàng ñoä molan (Cm, mol/kg dung moâi)
moles solute
C
kg of solvent
Ñoä tan vaø Dung dòch baõo hoøa
Caân baèng
ñoäng
• Hoøa tan: chaát tan + dung moâi dung dòch.
• Keát tinh: dung dòch chaát tan + dung moâi.
• Söï baõo hoøa: Khi caân baèng hoøa tan – keát tinh thieát laäp.
• Ñoä tan: Löôïng chaát tan caàn thieát ñeå taïo dung dòch baõo
hoøa ôû ñieàu kieän xaùc ñònh (g chaát tan/ 100g dung moâi).
• Ví duï: Ñoä tan cuûa NaCl trong 100 ml HO ôû 100oC laø 35.9g.
Dung dòch baõo hoøa
CAÙC YEÁU TOÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN ÑOÄ TAN
Töông taùc Chaát tan – Dung moâi
AÙp suaát: Ñoä tan cuûa khí aûnh höôûng bôûi aùp suaát.
• Ñònh luaät Henry: Neáu Sk laø ñoä tan cuûa chaát khí
A, k laø haèng soá, Pk laø aùp suaát rieâng phaàn cuûa A:
S k kP k
•
– Haèng soá Henry, phuï thuoäc baûn chaát quaù trình,
ñôn vò laø l.atm/mol, atm/(NA) hoaëc Pa.m3/mol.
• Moät soá giaù trò cuûa k:
– Oxygen (O2) : 769.2 l.atm/mol
– Carbon dioxide (CO2) : 29.4 l.atm/mol
– Hydrogen (H2) : 1282.1 l.atm/mol
Equation:
Dimension:
O2
H2
769.23
1282.05 7.8 E-4
29.41 3.4 E-2
1639.34 6.1 E-4
2702.7 3.7 E-4
2222.22 4.5 E-4
714.28 1.4 E-3
1052.63 9.5 E-4
1.3 E-3
4.259 E4
7.099 E4
0.163 E4
9.077 E4
14.97 E4
12.30 E4
3.955 E4
5.828 E4
CO2
N2
He
Ne
Ar
CO
Ñònh luaät Raoult
• AÙp suaát hôi cuûa moãi caáu töû i trong dung dòch
loaõng phuï thuoäc vaøo aùp suaát rieâng vaø phaàn mol
cuûa noù trong dung dòch.
Pi N P
i i
• Nhaéc laïi ñònh luaät Dalton trong hoãn hôïp khí:
PA N P
A total
0
Psolution N P
i i
i
• P0 laø aùp suaát hôi cuûa caáu töû tinh khieát.
i
• Ni laø phaàn mol cuûa caáu töû i trong dung dòch.
•Ñònh luaät Raoult khoâng ñuùng khi löïc huùt dung
moâi – dung moâi vaø chaát tan – chaát tan lôùn hôn
löïc huùt chaát tan – dung moâi trong dung dòch.
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa đại cương - Chương 11: Dung dịch lỏng - Huỳnh Kỳ Phương Hạ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_dai_cuong_chuong_11_dung_dich_long_huynh_ky_ph.pdf