Bài giảng Hóa đại cương - Chương 12: Dung dịch điện ly - Huỳnh Kỳ Phương Hạ
Chöông 12
DUNG DÒCH ÑIEÄN LY
MOÄT SOÁ TÍNH CHAÁT DUNG DÒCH ACID – BASE - MUOÁI
• Caùc dung dòch acid , base, muoái trong nöôùc khoâng
tuaân theo ñònh luaät Raoult vaø ñònh luaät van’t Hoff
treân. Töø ñoù van’t Hoff ñöa ra heä soá hieäu chænh i
trong caùc ñònh luaät nhö sau:
iRCT
iP 0 N
'
P
i P
i T
B
'
T
iKC
m
• Trong ñoù , T, P laø caùc ñaïi löôïng thöïc nghieäm.
• i: Heä soá ñaúng tröông hay heä soá van’t Hoff.
Heä soá van’t Hoff
• Khi phaân töû caùc chaát hoøa tan vaøo dung moâi,
seõ coù caùc hieän töôïng:
– Taêng soá phaàn töû thöïc teá trong dung dòch do söï ñieän ly (ví
duï NaCl ñieän ly cho ra Na+ vaø Cl-)
– Giaûm soá phaàn töû thöïc teá trong dung dòch do söï keát hôïp
caùc phaân töû chaát tan vaø dung moâi (ví duï Ethanoic acid
trong benzene, hay benzoic acid trong benzene). Tuy
nhieân ôû ñaây ta chæ xeùt chuû yeáu dung dòch caùc chaát tan
trong nöôùc.
– Soá phaàn töû chaát tan khoâng ñoåi (ví duï ñöôøng trong nöôùc).
Heä soá van’t Hoff, i, bieåu dieãn tæ leä thay ñoåi soá phaàn
töû chaát tan thöïc teá trong dung dòch.
Tính heä soá van’t Hoff
• Khi chaát tan keát hôïp trong dung dòch, i<1.
i 1
1
1
• Khi chaát tan phaân lny trong dung dòch, i=1.
i 1
n 1
• Trong ñoù, laø ñoä phaân ly hay keát hôïp, n laø soá
phaàn töû taïo thaønh trong quaù trình phaân ly hay keát
hôïp töø 1 phaân töû chaát tan.
• Khi dung dòch loaõng, i= soá ion taïo ra töø phaân töû.
• Khi chaát tan khoâng keát hôïp hay phaân ly trong
dung dòch, i=1.
• Ví duï:
• Vôùi NaCl, laø chaát ñieän ly maïnh, neân trong dung
dòch nöôùc 1 (100% phaân ly), 1 phaân töû NaCl taïo
thaønh 2 ion (Na+ vaø Cl-), neân i=2.
• Vôùi dung dòch sulfuric acid (HSO4) solution, in
which α=0.64 (64% ñieän ly), moãi phaân töû cho ra 3
ion: 1 ion sulfate vaø 2 ion hydronium.
i= 1 + (0.64)x(3-1) =2.28
– Töùc laø 100 han tû acd6 gögyen vaø 64 phaân ly
thaønh ioon, keát quaû laø taïo ra 192 ion vaø 36 phaân töû, toång
coäng laø 228 phaàn töû.
Khaùi nieäm veà söï daãn dieän trong dung dòch
• Trôû laïi vaán ñeà treân, thöïc nghieäm cho thaáy caùc dung dòch
acid, base, muoái coù tính daãn ñieän. Maëc duø caùc nguyeân chaát
khoâng daãn ñieän.
• Coù hieän töôïng naøy laø do khi caùc chaát cho vaøo dung moâi
nöôùc seõ xaûy ra quaù trình ñieän ly, töø phaân töû nguyeân chaát seõ
cho ra caùc ion döông vaø aâm, caùc ion naøy taïo neân tính daãn
ñieän cho dung dòch.
• Maë khaùc khi ñieän ly, baây giôø soá phaàn töû trong dung dòch
taêng leân so vôùi soá phaân töû chaát tan cho vaøo, ñieàu naøy cuõng
gioáng nhö noàng ñoä chaát tan taêng leân. Vì vaäy coâng thöùc caùc
ñònh luaät Raoult vaø van’t Hoff phaûi theâm heä soá ñeàiu chænh i
(heä soá van’t Hoff).
ÑOÄ DAÃN ÑIEÄN
• Ñoä daãn ñieän rieâng:
– Ñoä daãn ñieän cuûa 1 cm3 dung dòch ñaët giöõa hai ñieän cöïc
coù tieát dieän ngang 1cm2 vaø caùch nhau 1cm.
-1
= 1/ ( .cm-1 , hay laø S.m-1), laø ñieän trôû rieâng.
• Ñoä daãn ñieän ñöông löôïng:
– Laø ñoä daãn ñieän cuûa Vcm3 dung dòch chöùa moät ñöông
löôïng gam chaát tan ñaët giöõa hai ñieän cöïc song song caùch
nhau 1cm.
-1
= 1000( /CN) ( cm2 mol-1)
• Ñoä daãn ñieän pha loaõng voâ haïn laø ñaïi löôïng
khoâng ñoåi ñaët tröng cho moãi acid, base, muoái.
SÖÏ ÑIEÄN LY VAØ THUYEÁT ÑIEÄN LY
• Theo Arrhenius
• Ngay khi hoøa tan vaøo nöôùc caùc acid, base, muoái
phaân ly thaønh nhöõng ion döông (cation) vaø ion aâm
(anion).
• Acid phaân ly cho ra H+, base phaân ly cho ra OH-,
acid taùc duïng vôùi base cho ra muoái vaø nöôùc.
• Ví duï:
• HCl H+ + Cl-
NaOH Na+ + OH-
NaOH + HCl Na+ + Cl- + H2O
tieåu phaân trong dung dòch (dung moâi vaø ion, chaát
tan).
• Nhaø baùc hoïc Nga
Kablukov ñònh nghóa:
– “Söï ñieän ly laø söï phaân ly
cuûa caùc chaát tan döôùi taùc
duïng cuûa caùc tieåu phaân
dung moâi thaønh nhöõng ion
solvat hoùa.”
– Dung moâi laø nöôùc goïi laø
hydrat hoùa.
Ví duï:
Ivan Alekseevich
Kablukov
NaCl r
m r H O (l ) Na .mH O (dd ) Cl .nH O (dd )
2 2 2
ÑOÄ ÑIEÄN LY
• Ñònh nghóa
– Ñoä ñieän ly laø tæ soá giöõa caùc phaân töû ñaõ phaân ly
thaønh ion (n) treân toång soá phaân töû ñaõ hoøa tan
trong dung dòch (no).
• Qui öôùc : (trong dung dòch 0.1N)
• < 3%: chaát diieän ly yeáu (caùc acid ,base höõu cô).
• 3%< <30%: chaát ñieän ly trung bình.
• >30%: chaát ñieän ly maïnh (acid,base voâ cô, muoái).
• phuï thuoäc vaøo baûn chaát dung moâi, C, t.
• Baûn chaát dung moâi:
– Söï phaân ly thaønh ion xaûy ra yeáu trong dung moâi
coù cöïc yeáu vaø xaûy ra maïnh trong dung moâi coù
cöïc maïnh, do löïc töông taùc cuûa löôõng cöïc trong
dung moâi.
• Noàng ñoä:
– taêng khi C giaûm, ngöôïc laïi khi C (cuûa chaát
ñieän ly hay chaát ñieän ly khaùc) taêng thì giaûm.
• Nhieät ñoä:
• taêng khi nhieät ñoä taêng.
• ñöôïc tính theo caùc coâng thöùc sau:
•
•
i 1
• Trong ñoù:
n 1
• i: Heä soá ñaúng tröông.
• n: Soá ion phaân ly töø 1 phaân töû.
CAÂN BAÈNG TRONG DUNG DÒCH CHAÁT ÑIEÄN LY YEÁU
HAÈNG SOÁ ÑIEÄN LY
Ta coù caân baèng ñieän ly cuûa chaát ñieän ly yeáu trong dung
dòch nöôùc:
AmBn mA+n + nB-m
(Khoâng vieát keøm söï hydrat hoùa)
Haèng soá ñieän ly hay haèng soá ion hoùa nhö sau:
m
A
n
C
.C
n
m
B
K
C
A
B n
m
AmBn: acid, baoái töông öùng ta coù Ka, Kb, Km.
K = const ôû nhieät ñoä xaùc ñònh, K cöïc ñaïi ôû moät nhieät ñoä
nhaát ñònh naøo ñaáy.
• Ñònh luaät pha loaõng Ostwald (lieân heä giöõa K
vaø cuûa caùc chaát ñieän ly yeáu).
• Xeùt söï ñieän ly cuûa chaát ñieän ly yeáu AB
AB A+ + B-
• Baét ñaàu
C 0 0 (mol/l)
• Khi caân baèng C(1- ) C C (mol/l)
• Haèng soá caân baèng ñieän ly:
C C
B
A
K
C
AB
• Thay caùc giaù trò noàng ñoä ôû traïng thaùi caân
baèng, ta coù:
2
C
K
1
• Vôùi chaát ñieän ly yeáu, ta coù << 1, töùc laø 1-
1, luùc ñoù:
K
2
K C
C
• Ñaây laø heä thöùc pha loaõng Ostwald.
• Haèng soá phaân ly töøng baäc
• Vôùi acid hay base yeáu ña baäc, coù hieän töôïng
phaân ly töøng baäc.
• Ví duï: H3PO4
-
H3PO4 H+ + H2PO4 Ka1
H2PO4 H+ + HPO
K
Ka3
-2
HPO4 H+ + PO4
-3
• Ta coù:
Ka
Ka
Ka
1
2
3
Ka
Ka
Ka
Ka
1
2
3
• Noùi chung, ñoái vôùi chaát ñieän ly nhieàu baäc, ta
coù:
K
K
i
i
• Ñoái vôùi caùc phöùc, haèng soá ñaëc tröng naøy goïi laø
haèng soá khoâng beàn, caøng nhoû thì phöùc caøng beàn.
Ví duï:
Ag NH
Ag
2 NH
3
3
2
2
C
C
.C
NH
Ag
3
8
K
9 .3 10
Kb
Ag NH
3
3
3
Fe CN
Fe
6 CN
6
6
C
.C
3
31
Fe
CN
K
1 .0 10
Kb
C
3
6
Fe CN
3
• Phöùc
beàn hôn phöùc
nhieàu.
Fe CN
Ag NH
6
3
2
CAÂN BAÈNG TRONG DUNG DÒCH CHAÁT
ÑIEÄN LY MAÏNH VAØ HOAÏT ÑOÄ
• Trong dung dòch nöôùc, caùc chaát ñieän ly maïnh
phaân ly hoaøn toaøn thaønh ion:
AmBn mA+n + nB-m
• Trong dung dòch ñieän ly maïnh luoân coù =1
vaø i N (1, 2, 3, 4, …) vaø = const khi pha
loaõng dung dòch ( = ).
• Thöïc teá chaát ñieän ly maïnh chæ coù >0.3 vaø i
cuõng khoâng chaün ( =1).
• Thuyeát ñieän ly maïnh Debye – Huckel
• Tương taùc giöõa caùc ion daãn ñeán söï hình thaønh xung
quanh moãi ion trong dung dòch moät khí quyeån ion
(caáu taïo bôûi caùc ion coù ñieän tích ngöôïc daáu vôùi ion
trung taâm) söï lieân hôïp ion, laøm cho noàng ñoä thöïc
teá bao giôø cuõng nhoû hôn noàng ñoä lyù thuyeát (ñoïc
theâm SGK).
• Noàng ñoä thöïc teá, hay bieåu bieán, goïi laø hoaït ñoä a,
ñoù laø ñaïi löôïng ñuùng vôùi caùc tröôøng hôïp cuûa ñònh
luaät taùc duïng khoái löôïng.
• Xeùt AmBn mA+n + nB-m
•
•
a m a n
n
m
a m a n
A
B
m n
a A B
K
vaø
n
m
A
B
m
n
a A
B n
m
• Trong ñoù a = f. c, f: laø heä soá hoaït ñoä.
m
n
m n
fA B
f f
n
m
A
B
m
n
• Khi f = 1 thì a = C, neáu f < 1 thì a < C.
Tải về để xem bản đầy đủ
22 trang
18/04/2022
4480
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa đại cương - Chương 12: Dung dịch điện ly - 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_12_dung_dich_dien_ly_huynh_ky.pdf
