Chương 5 Cân bằng dung dịch điện ly - Hóa Đại cương 2 | Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh

- Chất tan (solute): lượng ít hơn; trạng thái có thể khác trạng thái của dung dịch
- Dung môi (solvent):
+ Xác định dạng tồn tại của dung dịch
+ Cấu thành có lượng lớn nhất.
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
- Dung dịch (solution): hỗn hợp đồng thể gồm dung môi và chất tan (có thể nhiều). Tài liệu được sưu tầm giúp bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao trong kì thi sắp tới. Mời bạn đọc đón xem !

lOMoARcPSD|46958826
lOMoARcPSD|46958826
Chương 5:
CÂN BẰNG ION TRONG DUNG
DỊCH CÂN BẰNG ACID-BASE
5.1
Một vài khái niệm
5.2
Độ hòa tan - Các yếu tố ảnh hưởng
5.3
Tính chất tập hợp của dung dịch không
điện ly.
5.4
Dung dịch điện ly
1
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Chất tan (solute): lượng ít hơn;
trạng thái có thể khác trạng thái
của dung dịch
Dung môi (solvent):
Xác định dạng tồn tại của dung
dịch Cấu thành có lượng lớn nhất.
Dung dịch (solution): hỗn hợp đồng thể
gồm dung môi và chất tan (có thể
nhiều).
2
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Một vài dung dịch thường gặp
Dung dịch
Dung dịch khí
Không khí
Khí tự nhiên
Dung dịch lỏng
nước biển
nước ngọt có gaz
Dung dịch rắn
đồng thau
Thành phần
N
2
, O
2
, và nhiều chất khác
CH
4
, C
2
H
6
, và nhiều chất khác
H
2
O, NaCl, nhiều chất khác
H
2
O, CO
2
, C
12
H
22
O
11
,…
Cu, Zn
3
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan
3 giai đoạn:
H
ht
= H
1
+ H
2
+ H
3
H
ht
có thể dương hay
âm tùy thuộc vào tương
tác giữa các lực liên
phân tử: A-A, B-B, A-B.
4
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan
3 giai đoạn:
H
ht
= H
1
+ H
2
+ H
3
H
ht
có thể dương hay
âm tùy thuộc vào tương
tác giữa các lực liên
phân tử: A-A, B-B, A-B.
5
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan
Dung dịch lý tưởng: lực liên kết giữa A-
A, B-B và A-B là như nhau ∆H
ht
= 0
Dung dịch không lý tưởng
Nếu liên kết giữa A-A, B-B < A-B
H
ht
< 0
Nếu liên kết giữa A-A, B-B > A-B
H
ht
> 0
6
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan
7
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan
Quá trình hòa tan thường làm tăng độ mất trật tự của hệ
Dung dịch ion:
H
ht
: là biến thiên enthalpy
khi 1 mol hợp chất ion hòa
tan hoàn toàn vào nước
Đơn vị: kJ.mol-1
• H
ht
gần như bằng 0.
8
lOMoARcPSD|46958826
9
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Các cách biểu diễn
nồng độ Nồng độ %:
Nồng độ rất nhỏ: ppm, ppb, ppt (khối lượng hoặc
thể tích) ppm (part per million): g/g; L/L; mg/L
ppb (part per billion): ng/g; g/kg; nL/L; g/L
ppt (part per trillion): pg/g; ng/kg; pL/L; ng/L
10
lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Các cách biểu diễn nồng độ
Phân mol (X, N):
X
A
n
A
n
i
n
A
– số mol A trong dung dịch
i
n
i
– số mol toàn bộ các cấu tử trong dung dịch
Nồng độ mol (M):
C
M
(A)
n
A
V
dd
(lít )
Nồng độ Molan (m):
11
lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Dung dịch bão hòa và độ hòa tan
Độ hòa tan (Solubility): nồng độ
chất tan trong dung dịch bão hòa
Dung dịch bão hòa (Saturated
solution): quá trình hòa tan và
quá trình kết tinh cân bằng nhau
Dung dịch quá bão hòa
(Suspension): nồng độ chất
tan cao hơn nồng độ chất tan
trong dung dịch bão hòa
12
lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa
tan Tương tác giữa chất tan và dung môi
Tổng quát: “giống nhau thì tan vào nhau”.
13
lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ
hòa tan Ảnh hưởng của nhiệt độ
Chất rắn hòa tan vào chất lỏng Chất khí hòa tan vào chất lỏng
Sol. Sol.
T
o
To
T
o
, độ hòa tan To , độ hòa tan
14
lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Độ hòa tan tăng khi nhiệt độ tăng
+ H
soln
(thu nhiệt)
solute + solvent + heat solution
Tăng nhiệt độ
Độ hòa tan giảm khi tăng nhiệt độ
- H
soln
(tỏa nhiệt)
solute + solvent solution + heat
Tăng nhiệt độ
15
lOMoARcPSD|46958826
Ex: An 80 g sample of
NaNO
3
is added to 200 g
of H
2
O at 20°C. Use the
solubility curve below to
calculate how much
more NaNO
3
needs to be
added to make the
solution saturated with
NaNO
3
at 20°C.
16
lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ
hòa tan Ảnh hưởng của áp suất
Độ tan của khí tỉ lệ thuận với áp suất của khí
17
lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ
hòa tan Ảnh hưởng của áp suất
Định luật Henry:
C
k
kP
k
C
k
: độ hoà tan của khí,
P
k
: áp suất riêng phần,
k: hằng số Henry (mol/l.atm)
low P high P
low c high c
18
lOMoARcPSD|46958826
dụ: Nồng độ hòa tan của N
2
(k) trong nước 25°C 1
atm 6.8×10−4 M. Tính nồng độ của N
2
hòa tan trong nước
ở điều kiện áp suất riêng phần là 0.78 atm.
Hướng dẫn:
- Áp dụng biểu thức: C = k.P
- [N
2
] = 5.3×10
−4
M
19
lOMoARcPSD|46958826
5.3 TÍNH CHẤT TẬP HỢP CỦA DUNG DỊCH KHÔNG ĐIỆN LY
Hơi bão hòa
Các phân tử có động năng lớn
sẽ di chuyển nhanh lên bề mặt
thoáng và đi vào pha khí tạo
nên pha hơi của chính chất
lỏng đó hơi bão hòa
Áp suất riêng phần của chất
lỏng trong pha hơi bão hòa
gọi là áp suất hơi bão hòa.
20
| 1/118

Preview text:

lOMoARcPSD|46958826 lOMoARcPSD|46958826 Chương 5:
5.1 Một vài khái niệm
CÂN BẰNG ION TRONG DUNG
5.2 Độ hòa tan - Các yếu tố ảnh hưởng
5.3 Tính chất tập hợp của dung dịch không
DỊCH CÂN BẰNG ACID-BASE điện ly.
5.4 Dung dịch điện ly 1 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Chất tan (solute): lượng ít hơn;
trạng thái có thể khác trạng thái của dung dịch Dung môi (solvent):
Xác định dạng tồn tại của dung
dịch Cấu thành có lượng lớn nhất.
Dung dịch (solution): hỗn hợp đồng thể
gồm dung môi và chất tan (có thể nhiều). 2 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Một vài dung dịch thường gặp Dung dịch Thành phần Dung dịch khí Không khí
N2, O2, và nhiều chất khác Khí tự nhiên
CH4, C2H6, và nhiều chất khác Dung dịch lỏng nước biển
H2O, NaCl, nhiều chất khác nước ngọt có gaz H2O, CO2, C12H22O11,… Dung dịch rắn đồng thau Cu, Zn 3 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan 3 giai đoạn: Hht = H1 + H2 + H3 Hht có thể dương hay
âm tùy thuộc vào tương
tác giữa các lực liên
phân tử: A-A, B-B, A-B. 4 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan 3 giai đoạn: Hht = H1 + H2 + H3 Hht có thể dương hay
âm tùy thuộc vào tương
tác giữa các lực liên
phân tử: A-A, B-B, A-B. 5 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan
Dung dịch lý tưởng: lực liên kết giữa A-
A, B-B và A-B là như nhau ∆Hht = 0
Dung dịch không lý tưởng
Nếu liên kết giữa A-A, B-B < A-B Hht < 0
Nếu liên kết giữa A-A, B-B > A-B Hht > 0 6 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan 7 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Biến đổi năng lượng trong quá trình hòa tan
Quá trình hòa tan thường làm tăng độ mất trật tự của hệ Dung dịch ion:
Hht : là biến thiên enthalpy
khi 1 mol hợp chất ion hòa
tan hoàn toàn vào nước
• Đơn vị: kJ.mol-1
• Hht gần như bằng 0. 8 lOMoARcPSD|46958826 9 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Các cách biểu diễn
nồng độ Nồng độ %:
Nồng độ rất nhỏ: ppm, ppb, ppt (khối lượng hoặc
thể tích) ppm (part per million): g/g; L/L; mg/L
ppb (part per billion): ng/g; g/kg; nL/L; g/L
ppt (part per trillion): pg/g; ng/kg; pL/L; ng/L 10 lOMoARcPSD|46958826
5.1 MỘT VÀI KHÁI NIỆM
Các cách biểu diễn nồng độ n Phân mol (X, N): A X A n i i
nA – số mol A trong dung dịch
ni – số mol toàn bộ các cấu tử trong dung dịch Nồng độ mol (M): n C A M (A) Vdd (lít ) Nồng độ Molan (m): 11 lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Dung dịch bão hòa và độ hòa tan
Độ hòa tan (Solubility): nồng độ
chất tan trong dung dịch bão hòa
Dung dịch bão hòa (Saturated
solution): quá trình hòa tan và
quá trình kết tinh cân bằng nhau
Dung dịch quá bão hòa
(Suspension): nồng độ chất
tan cao hơn nồng độ chất tan
trong dung dịch bão hòa 12 lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa
tan Tương tác giữa chất tan và dung môi
Tổng quát: “giống nhau thì tan vào nhau”. 13 lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ
hòa tan Ảnh hưởng của nhiệt độ
Chất rắn hòa tan vào chất lỏng
Chất khí hòa tan vào chất lỏng Sol. Sol. To To To , độ hòa tan To , độ hòa tan 14 lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Độ hòa tan tăng khi nhiệt độ tăng + Hsoln (thu nhiệt)
solute + solvent + heat solution Tăng nhiệt độ
Độ hòa tan giảm khi tăng nhiệt độ - Hsoln (tỏa nhiệt) solute + solvent solution + heat Tăng nhiệt độ 15 lOMoARcPSD|46958826 Ex: An 80 g sample of NaNO3 is added to 200 g
of H2O at 20°C. Use the
solubility curve below to calculate how much more NaNO3 needs to be added to make the solution saturated with NaNO3 at 20°C. 16 lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ
hòa tan Ảnh hưởng của áp suất
Độ tan của khí tỉ lệ thuận với áp suất của khí 17 lOMoARcPSD|46958826
5.2 ĐỘ HÒA TAN - CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ
hòa tan Ảnh hưởng của áp suất
Ck: độ hoà tan của khí, Định luật Henry: C P k kP
k: áp suất riêng phần, k
k: hằng số Henry (mol/l.atm) low P high P low c high c 18 lOMoARcPSD|46958826
Ví dụ: Nồng độ hòa tan của N2 (k) trong nước ở 25°C và 1
atm là 6.8×10−4 M. Tính nồng độ của N2 hòa tan trong nước
ở điều kiện áp suất riêng phần là 0.78 atm.
Hướng dẫn:
- Áp dụng biểu thức: C = k.P - [N2] = 5.3×10−4 M 19 lOMoARcPSD|46958826
5.3 TÍNH CHẤT TẬP HỢP CỦA DUNG DỊCH KHÔNG ĐIỆN LY Hơi bão hòa
Các phân tử có động năng lớn
sẽ di chuyển nhanh lên bề mặt
thoáng và đi vào pha khí tạo
nên pha hơi của chính chất
lỏng đó hơi bão hòa
Áp suất riêng phần của chất
lỏng trong pha hơi bão hòa
gọi là áp suất hơi bão hòa.
20