Giáo trình cơ sở lý thuyết hoá học - Chương 8

- Chương 8 DUNG DỊCH.
- ở đây chất hoà tan được phân chia thành các phân tử riêng biệt Ví dụ : các dung dịch thật của đường, rượu, axeton....
- Trường hợp này được đặc trưng cho dung dịch của các chất điện li như NaCl, KNO 3 , KCl.
- Định nghĩa dung dịch.
- Trong hoá học hai hệ phân tán có ý nghĩa nhất là phân tử và ion được gọi là dung dịch:.
- Dung dịch khí:.
- ở điều kiện áp suất thường dung dịch khí được xem như là một hỗn hợp khí .
- Dung dịch rắn:.
- Dung dịch lỏng:.
- Dung dịch lỏng được tạo thành khi chất tan là khí , lỏng hoặc rắn còn dung môi là chất lỏng.
- Trong hoá học loại dung dịch này có ý nghĩa rất lớn và được quan tâm nghiên cứu nhiều nhất..
- Các phương pháp biểu diễn nồng độ của dung dịch.
- Một trong những đặc tính quan trọng của dung dịch là thành phần của nó.
- Nồng độ của dung dịch là lượng chất tan có trong một đơn vị khối lượng hoặc một đơn vị thể tích dung dịch hay trong một đơn vị khối lượng dung môi..
- Nồng độ phần trăm Ci là khối lượng gam chất tan có trong 100 gam dung dịch..
- m - Khối lượng dung dịch bao gồm cả chất tan (gam).
- Ví dụ: dung dịch HCl 1M có nghĩa là trong 1 lít dung dịch có 1 mol HCl.
- Nồng độ đương lượng N là số đương lượng gam của chất tan trong 1 lít dung dịch..
- Ví dụ: dung dịch KOH 1N có nghĩa là trong lít dung dịch có 1 đương lượng gam KOH..
- Nếu cho V A ml dung dịch A nồng độ N A tác dụng vừa đủ với V B ml dung dịch B với nồng độ N B thì ta có:.
- Nồng độ phần mol N i hay còn gọi là nồng độ mol phần là tỉ số giữa số mol n i của nó với tổng số mol ∑n i của tất cả các chất tạo nên dung dịch..
- Dung dịch thu được này gọi là dung dịch bảo hoà.
- Nồng độ của dung dịch bảo hoà có giá trị không đổi và được gọi là độ hoà tan.Thường độ hoà tan được ký hiệu s là số gam chất tan trong 100 gam dung môi.
- Dung dịch như vậy gọi là dung dịch quá bảo hoà - dung dịch có nồng độ lớn độ hoà tan ở nhiệt độ đó..
- TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH CHẤT KHÔNG ĐIỆN LI.
- Áp suất hơi của dung dịch loãng chất không điện li và không bay hơi.
- Hơi cân bằng với dung dịch lỏng gọi là hơi bảo hoà của dung dịch..
- Nếu nó chứa mọi cấu tử của dung dịch thì áp suất hơi sẽ bằng tổng áp suất hơi riêng phần của các cấu tử.
- Đối với dung dịch không bay hơi hệ 2 cấu dưới đây, áp suất hơi bảo hoà là áp suất của dung môi nguyên chất..
- Định luật Raoult về độ giảm áp suất hơi của dung môi trên dung dịch.
- Năm 1886 bằng thực nghiệm Raoult đã tìm thấy áp suất hơi của dung môi trên dung dịch loãng bé hơn áp suất của dung môi lỏng nguyên chất ở cùng nhệt độ và áp suất ngoài..
- Đối với dung dịch lỏng áp suất hơi P 1 của dung môi tỷ lệ với phần mol N 1 của nó:.
- Gọi N 2 là phần mol của chất tan (cấu tử 2 trong dung dịch.
- Độ giảm tương đối áp suất hơi của dung môi trên dung dịch loãng không điện li bằng phần mol của chất tan trong dung dịch.
- Đối với dung dịch rất loãng , n 2 <<.
- Độ giảm tương đối áp suất hơi của dung môi trên dung dịch loãng không điện li tỷ lệ với số mol của chất hoà tan có trong một lượng dung môi xác định.
- Độ giảm nhiệt độ đông đặc và độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch loãng chất tan không bay hơi:.
- Hình 8.3 : Giản đồ độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch M.
- Khi ta cho vào dung môi 1 chất tan không bay hơi thì áp suất hơi của dung môi trên dung dịch sẽ giảm xuống dẫn đến làm tăng nhiệt độ sôi và làm giảm nhiệt độ đông đặc của dung dịch (so với dung môi nguyên chất.
- Trên hình (8.3 ) biểu diễn sự phụ thuộc áp suất hơi của dung môi nguyên chất (H 2 O - OA) và dung dịch (O ’ A ’ ,O.
- Từ giản đồ ta thấy dung dịch đông đặc ở nhiệt độ thấp hơn và sôi ở nhiệt độ cao hơn so với dung môi nguyên chất .
- T s (dung dịch.
- Kết quả của sự khuyếch tán hai chiều dẫn đến làm cân bằng nồng độ trong tất cả thể tích dung dịch..
- Trong thí nghiệm trên áp suất thẩm thấu chính bằng áp suất thuỷ tĩnh của cột dung dịch có chiều cao là h.
- Năm 1886 bằng thực nghiệm Vant Hoff đã thiết lập được phương trình tính áp suất thẩm thấu của dung dịch loãng.
- Nếu n 2 là số mol chất tan có trong thể tích V của dung dịch , m là số gam chất tan có trong thể tích đó và M là khối lượng phân tử chất tan ta có.
- TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI 8.3.1.
- Tính chất bất thường của dung dịch điện li.
- Chất điện li (axít, bazơ, muối) là những hợp chất mà ở trạng thái dung dịch lỏng hoặc nóng chảy có khả năng dẫn điện.
- Trong phần tiếp theo chỉ nghiên cứu dung dịch nước của axít, bazơ và muối..
- Tính chất bất thường trên đây của dung dịch chất điện li được Arrhenius giải thích bằng thuyết điện li.
- Để định lượng về tính chất bất thường của dung dịch chất điện li Van't Hoff đã đưa vào các công thức thừa số hiệu chỉnh i gọi là hệ số Van't Hoff..
- Như vậy đối với dung dịch chất điện li ta có:.
- Như vậy, đối với dung dịch chất điện li ta có i >1, dung dịch chất không điện li i=1..
- Thuyết điện li của Arrhenius tuy giải thích được tính bất thường và tính dẫn điện của các dung dịch axít, bazơ, muối bằng sự ion hoá của chất tan nhưng chưa nêu lên được vai trò của dung môi..
- Số phân tử có trong dung dịch Số phân tử hoà tan I.
- n - số mol phân tử chất tan có trong dung dịch..
- Hằng số cân bằng ion trong dung dịch chất điện li gọi là hằng số điện li.
- Đối với chất điện li yếu K không phụ thuộc vào nồng độ dung dịch mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ..
- Giả sử trong ví dụ trên dung dịch axít axêtic có nồng độ C mol/lit và độ điện li a, tại thời điểm cân bằng ta có:.
- Tức phải làm loãng dung dịch.
- Đối với dung dịch loãng chất điện li yếu:.
- độ dẫn điện đương lượng giới hạn khi dung dịch được làm loãng đến vô cùng (C → 0.
- Giả sử số mol chất điện li trong một thể tích là N, số ion do một phân tử phân li là n thì ta có số ion trong dung dịch là naN, số mol chất điện li không phân li (N-aN), số phần tử có trong dung dịch (N-aN + naN).
- Đó là dung dịch các axít (hoặc bazơ) đều có chung một số tính chất vì đều có chứa H + (hoặc HO.
- Độ dẫn điện và tính xúc tác của các dung dịch biến đổi tỉ lệ với ion H.
- Một số hợp chất điện li có chứa hyđrô khi phân li trong dung dịch này thể hiện tính axít nhưng trong dung dịch kia thể hiện tính bazơ..
- Xét dung dịch nước của axít HA.
- Axít mạnh nếu nó phân li hoàn toàn, tác là trong dung dịch không còn tồn tại các phân tử HA (ví dụ axít HCl, HNO 3.
- Xét dung dịch nước của một bazơ.
- Tính pH của các dung dịch nước 8.4.5.1.Tính pH của axit.
- Phản ứng phân li của dung dịch bazơ mạnh (phân li hoàn toàn):.
- Phản ứng phân li của dung dịch bazơ yếu.
- Tính pH của các dung dịch muối.
- Kết quả là sản phẩm của sự thuỷ phân có thể có tính axít hoặc bazơ dẫn đến sự thay đổi pH của dung dịch.
- thì khi thuỷ phân dung dịch muối sẽ có pH >7..
- Do vậy dung dịch có tính bazơ (pH >.
- pH của dung dịch muối loại này được tính như cách tính pH của dung dịch bazơ yếu (8-37.
- thì khi thuỷ phân dung dịch muối sẽ có pH <.
- do vậy dung dịch có tính axít (pH <.
- pH của dung dịch muối loại này được tính theo công thức tính pH của axít yếu (8-34.
- thì khi thuỷ phân dung dịch muối sẽ có 7£ pH £7 tuỳ thuộc vào mối tương quan giữa độ mạnh yếu của các axít - bazơ được tạo thành trong dung dịch..
- Hằng số điện li của CH 3 COOH và NH 4 OH gần như nhau nên dung dịch CH COONH có pH = 7..
- Để xác định chính xác độ pH của dung dịch điện li người ta sử dụng phương pháp pH met.
- Xét hệ cân bằng giữa chất rắn ít tan AgCl với các ion trong dung dịch bão hoà của nó:.
- Vậy trong dung dịch bão hoà của chất điện li ít tan, tích số nồng độ các ion là một hằng số.
- Tích số hoà tan T là hằng số không có nghĩa nồng độ của các ion trong dung dịch bão hoà cũng là hằng số.
- Ví dụ nếu trong trường hợp trên ta thêm HCl vào dung dịch thì.
- DUNG DỊCH KEO.
- Dung dịch keo là hệ thống phân tán trong đó các hạt pha phân tán có kích thước từ 10 -7 đến 10 -9 m.
- Điều chế dung dịch keo.
- Có hai phương pháp điều chế dung dịch keo: phương pháp phân tán và phương pháp ngưng tụ..
- Ví dụ, nếu thêm từng giọt FeCl 3 vào nước sôi thì sẽ thu được dung dịch keo Fe(OH) 3 : FeCl 3 + 3H 2 O = Fe(OH) 3 + 3HCl.
- Cấu tạo mixen của dung dịch keo.
- Những hạt trung hoà về điện tích và tồn tại độc lập trong dung dịch keo gọi là mixen..
- Tính chất của dung dịch keo.
- Khi chiếu một chùm tia sáng qua dung dịch keo thì sẽ quan sát thấy một vùng ánh sáng trong dung dịch.
- Hiệu ứng này được gây ra do sự tán xạ của các hạt keo trong dung dịch.
- Những tính chất của dung dịch keo như áp suất thẩm thấu, độ giảm áp suất hơi bão hoà, độ tăng nhiệt độ sôi, độ giảm nhiệt độ đông đặc đều thể hiện yếu hơn so với dung dịch thật.
- Điều này được giải thích bởi nếu cùng một nồng độ mol bằng nhau thì số phần từ có trong một đơn vị thể tích của dung dịch thật sẽ lớn hơn dung dịch keo.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt