Chương 1: Khái Niệm Cơ Bản và Đặc Điểm Hóa Học - TS. Nguyễn Thanh Bình môn Cơ sở lý thuyết Hoá Học | Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 22014077 CHƯƠNG 1
MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
TS NGUYỄN THANH BÌNH
T.S TRẦN BỮU ĐĂNG
KHOA HOÁ HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Tp. HỒ CHÍ MINH lOMoAR cPSD| 22014077
IUPAC và đơn vị SI Danh pháp IUPAC -
hợp chất vô cơ và hữu cơ
The International Qui định Union of Pure and - qui ước đánh số chung -
thu thập những tên thông dụng của các nguyên Applied Chemistry
tố trong bảng tuần hoàn (IUPAC)
The Système International d’Unités (SI units) – hệ thống đo lường quốc tế lOMoAR cPSD| 22014077 2 lOMoAR cPSD| 22014077 IUPAC và đơn vị SI lOMoAR cPSD| 22014077 3 lOMoAR cPSD| 22014077 IUPAC và đơn vị 4 lOMoAR cPSD| 22014077 SI lOMoAR cPSD| 22014077
Đơn chất và hợp chất
Mỗi nguyên tố là tập hợp các
Kí hiệu hóa học = 1 kí tự viết hoa nguyên tử cùng số
proton. = 1 kí tự viết hoa + 1 kí tự biết thường
Đơnchất lànhữngchấtnguyênchất, đượctạotừ
mộtloạinguyêntửduynhất.
Vídụ : Nitrogen N 2 , oxygen O 2 , gold Au
Hợpchất đượchìnhthànhtừsựkếthợpcácnguyêntố
khácnhautheomộttỉlệnguyêntửnhấtđịnh.
Tínhchấtvậtlívàhoáhọccủamộthợpchấtkhácvớitính
chấtcủacácnguyêntốtạothànhnó. Kíhiệubakítự:
u (un) = 1, b (bi) = 2, t (tri) = 3 Vídụ:
nguyêntố118 = ununoctium / uuo 5 lOMoAR cPSD| 22014077
Phương trình hóa học mô tả sự biến đổi hóa học Chiềuhướngphảnứng Sản phẩm Tác chất Cân bằng phương trình
Hệ số tỉ lượng
số đơn vị tối giản cần có của mỗi tiểu phân lOMoAR cPSD| 22014077
tham gia phản ứng và sản phẩm tạo thành để
phương trình hóa học được cân bằng. 6
Hiệu suất nguyên tử (%atom economy) và hiệu suất phần trăm (%yield)
Hiệu suất phần trăm đánh giá hiệu
The atom economy → đánh giá mức
độ tiêu thụ tác chất thành sản phẩm quả tạo thành sản phẩm bất kỳ. mục tiêu so với sản phẩm thừa. lOMoAR cPSD| 22014077
Hiệu suất nguyên tử càng cao thì phản
ứng tạo sản phẩm chính càng hiệu quả
và ít tạo ra sản phẩm thừa. Bài 1:
% atom Khối lượng sản phẩm mục tiêu x (100%)
Titanium có thể được tách từ quặng tự nhiên theo = economy hai phương pháp.
Tổng khối lượng các sản phẩm
Phương pháp 1: Phản ứng thế ở nhiệt độ cao
TiO2 + 2 Mg → Ti + 2 MgO (1)
Phương pháp 2: Điện phân quặng 7 TiO2 → Ti + O2 (2) Hỗn hợp
a) Tính hiệu suất nguyên tử của từng phương
Hỗn hợp là tập hợp của hai hay nhiều chất (đơn chất
pháp.Phương pháp nào phù hợp tiêu chí “hóa học
hoặc hợp chất) mà không có sự tương tác hóa học xảy xanh”? ra.
b) Cho 8 kg TiO2 và 5,76 kg Mg được đun nóng ở nhiệt
Các thành phần tạo nên hỗn hợp giữ nguyên tính
độ cao thì thu được 3,65 kg titanium. Tính hiệu suất
chất riêng lẻ của nó.
phần trăm của phản ứng này. lOMoAR cPSD| 22014077
Hỗn hợp đồng thể Các Hỗn hợp dị thể
thành phần cùng pha, tính
Các thành phần khác pha nhau, chất như nhau tại mọi
tính chất không đồng nhất tại mọi điểm trong hỗn hợp. điểm trong hỗn hợp. Hỗn hợp
Sự khác nhau về tính chất Kĩ thuật tách Cát và muối Độ tan trong nước
Tạo dung dịch và lọc kết tinh Hydrocarbons trong dầu thô Nhiệt độ sôi Chưng cất phân đoạn Sắt và lưu huỳnh Từ tính Nam châm Chất màu thực phẩm
Hấp phụ trên bề mặt pha rắn Sắc kí Các aminoacids
Điện tích tại pH nhất định Điện di 8 lOMoAR cPSD| 22014077
Trạng thái cơ bản vật chất Rắn Lỏng Khí - Sắp xếp chặt khít.
- Hạt chiếm không gian lớn
- Tương tác mạnh các hạt hơn thể rắn.. với nhau.
- Tương tác các hạt với - Các hạt dao động xung nhau yếu hơn. quanh vị trí cố định.
Các hạt trượt lên nhau. - Hình dạng cố định. -
Hình dạng không cố định. - Thể tích cố định. - Thể tích cố định. - Có tính chất dòng: khuếch tán lOMoAR cPSD| 22014077
- Hạt chiếm toàn bộ không gian chứa nó.
- Tương tác các hạt với nhau rất yếu.
- Các hạt chuyển động tự do.
- Hình dạng không cố định. -
Thể tích không cố định. -
Có tính chất dòng: khuếch tán 9
Thuyết động học vật chất Kinetic energy Năng lượng động học Tương tác
Inter-particle forces Chuyển động của hạt tại giữa các hạt
nhiệt độ và áp suất nhất ở 1 trạng thái định
Kinetic energy KE = ½ mv2 tỉ lệ thuận với nhiệt độ vật chất lOMoAR cPSD| 22014077 Trạng thái Bài 2: Kí hiệu Ví dụ
2.1. Chất nào có năng lượng động học cao nhất? Rắn (solid) (s) Mg(s) A. He 100 oC B. O2 300 oC Lỏng (liquid) (l) Br2 C. H (l 2 ) 2 00 oC D. O2 400 oC Khí (gas) (g) N2(g)
2.2. Ở cùng nhiệt độ, tốc độ khuếch tán của oxygen Tan trong nước (aq)
nhanh/chậm hơn bao nhiêu lần so với hydrogen trong (aqueous) Na+(aq)
cùng điều kiện? Giả sử các phân tử H2, O2 có cùng NL
động học và đều là khí lí tưởng.
2.3. Phân loại hỗn hợp: (1) nước đường; (2) rượu
nho; (3) thép; (4) khói thuốc lá trong không khí. 10 lOMoAR cPSD| 22014077
Biến đổi thuận nghịch trạng thái của vật chất lOMoAR cPSD| 22014077 Quá trình Bài 3: bay hơi Quá trình sôi
3.1. Tại sao ở những vùng núi cao, để luộc chín thức ăn người ta
thường đậy kín nồi luộc. Diễn ra Diễn trong cả trên mặt bề mặt và
3.2. Tại sao đồ ăn dễ chín trong nồi áp suất? thoáng
3.3. Khi bột sulfur nóng chảy thì chuyển động và khoảng cách giữa trong lòng chất chất lỏng lỏng. các phân tử S
8 thay đổi thế nào? Tại sao? Nhiệt độ Nhiệt độ nhất thấp hơn định, áp suất nhiệt độ đạt áp suất sôi ngoài. 11 lOMoAR cPSD| 22014077
Biến đổi thuận nghịch trạng thái của vật chất
e-f: Chất khí hấp thu năng lượng → tăng KE → nhiệt độ tăng
d-e: năng lượng đủ lớn dao động của hạt mạnh →
cắt đứt tương tác giữa các hạt (không thay đổi
KE) → tách xa nhau → sôi ở một nhiệt độ
c-d: Chất lỏng hấp thu năng lượng → tăng KE → nhiệt độ tăng
b-c: năng lượng đủ lớn dao động của hạt mạnh →
cắt đứt tương tác giữa các hạt (không thay đổi
KE) → hạt rời vị trí cố định → nóng chảy ở một nhiệt độ lOMoAR cPSD| 22014077
a-b: Chất rắn hấp thu năng lượng → tăng KE → nhiệt độ tăng 12 lOMoAR cPSD| 22014077
Biến đổi thuận nghịch trạng thái của vật chất Bài 4:
Pha là dạng tồn tại của một chất tại điều
kiện nhiệt độ, áp suất nhất định.
Xét hệ 1 pha – một chất nguyên chất X.
Áp suất khí quyển là 1x10 5 Pa.
T là nhiệt độ tới hạn. c
4.1 . Ở áp suất 1 10 x
5 Pa , X nóng chảy ở nhiệt
độ cao hay thấp hơn 298K?
4.2 . Xác định điểm nóng chảy của X trên giản đồ.
4.3 . Xác định pha tồn tại X ở 298 K, 1 bar?
4.4 . Xác định điều kiện để X thăng hoa?
4.5 . Mô tả trạng thái X khi X ở nhiệt độ và áp suất tới hạn? 13