Chương 5 dung dịch - Môn Hóa lý | Đại học Y dược Cần Thơ

Đại học Y dược Cần Thơ với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp các bạn định hướng và học tập dễ dàng hơn. Mời bạn đọc đón xem. Chúc bạn ôn luyện thật tốt và đạt điểm cao trong kì thi sắp tới.­­­

22 11 lượt tải Tải xuống
Chia sẻ Báo cáo tài liệu

Môn: Hóa lý

Trường: Đại học Y dược Cần Thơ

Thông tin:

28 trang 4 tháng trước

Tác giả:

Profile Hà Việt Anh
Chương 5. DUNG DCH
5.1. Nồng độ và độ tan ca dung dch
5.1.1. Nồng độ
Để biể ị ầu th thành ph n ca một dung dịch, ngưi ta dùng nồng độ dung dịch.
Vậy nồng độ dung dịch là lượng chất tan có trong một lượng xác định dung dịch hoặc
dung môi, lượng ch n tất tan lớ ị ịo dung d ch đặc, ngược l i là dung d ch loãng.
a. Nồng độ phần trăm khối lượng (%)
Số gam chất tan trong 100 gam dung dịch:
100% ×=
dd
Ct
m
m
C
Ví dụ: Dung dịch NaOH 20% nghĩa là c 100g dung d ịch thì có 20g NaOH tan
trong đó.
♦
♦
♦
♦♦ Nồng độ % theo thể tích
Biểu thị số ml chất tan có trong 100ml dung dịch.
Ví dụ: ancol etylic 70
o
nghĩa là trong 100ml dung dịch rượu này cần có 70ml
C
2
H
5
OH nguyên chất và 30ml H
2
O.
b. Nồng độ mol
Số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch:
)(lV
n
C
dd
ct
M
=
c. Nồng độ molan (C
m
)
Số mol ca chất tan có trong 1kg hoặc 1000g dung môi:
1000
ct
m
dm
n
C
m
= ×
Với n
ct
là số mol chất tan có trong lượng dung môi là m
dm
.
Ví dụ: dung dịch NaCl 0,2 molan: dung dịch cha 0,2 mol NaCl trong 1000
gam nước.
d. Nồng độ Phân mol
Là tỉ lệ ữ ấ đ ổ ố ấ ị gi a số mol ch t nào ó với t ng s mol ca các ch t trong dung d ch.
Ðối với dung dịch to thành từ hai chất A, B với số mol tương ng là n
A
, n
B
, ta có
biểu thc phân mol nh sau: ư
B
BA
B
B
BA
A
A
nn
n
nn
n
+
=
+
=
χχ
;
* Chú ý: Tổng nồng độ phần mol ca các chất có trong dung dịch bằng 1.
74
e. Nồng độ đương lượng
Mộ ồt loi n ng độ khác thưng được sử dụng để tính toán trong các phương
pháp phân tích thể tích là nồ ĩng độ đương lượng được định ngh a là số đương lượng
gam ca chất tan trong một lít dung dịch.
n’: số đương lượng gam chất tan có trong dung dịch.
V
n
C
N
'
=
V: thể tích (l)
Ví dụ: dung dịch HCl 2N là dung dịch có cha 2 đương lượng gam hoặc
2× 36,5g HCl nguyên chất.
* Áp dụng định luật đương lượng cho các phn ng trong dung dịch.
Gi sử phn ng : A + B → C
G , Nọi: N
A B
: Nồng độ đương lượng gam ca 2 dung dịch A và B B
V
A
V
B
: Thể tích ca 2 dung dị ch A và B ph n ng vừa đ với nhau B
Theo định luật đương lượng ta có:
N
A
.V
A
= N
B
.V
B
B
Đây là biểu thc toán học áp dụng định luật đương lượng cho dung dịch.
f. Mối quan h giữa các nồng độ
* Giữa nồng độ phân tử gam và nồng độ %:
M : khối lượng phân tử chất tan
C
M
: nồng độ mol ca dung dịch
d : khối lượng riêng ca dung dịch
M
dC
C
M
%10
=
C%: nồng độ % ca dung dịch
* Giữa nồng độ đương lượng và nồng độ % ca dung dịch:
D
dC
C
N
%10
=
D: ng lđươ ượng gam
* Giữa C
M
và C
N
:
n = Số điện tích mà 1 ptg chất trao đổi
C
N
= n.C
M
hoặc n = Số e mà 1 ptg chất trao đổi
Ví dụ 1: Ta có dung dịch 0,5M H
2
SO
4
. 1 mol H
2 4
SO ống với s đương lượng
gam là 2. Do đó C
N
= 2. 0,5 = 1N.
Ví dụ 2: Dung dịch sử dụ ống bình acqui là dung dịch H
2
SO
4
3,75M, có kh i
lượng riêng là: 1,230 g/ml. Tính nồng ng độ %, nồ độ molan và nồng độ đương lượng
ca H
2
SO
4
trong dung dịch trên.
75
Gii:
Khối lượng ca 1 lít dung dịch: 1000 x 1,230 = 1230g
Khối lượng ca H
2
SO
4
trong 1 lít dung dịch: 3,75 x 98 = 368g
Khối lượng ca H
2
O trong 1 lít dung dịch: 1230 - 368 = 862g
Do đó:
%9,29100
1230
368
% =×=C
NC
N
5,7275,3
=
×
=
3,75.1000
4,35
862
m
C m= =
5.1.2. Độ tan và các yếu tố ánh hưởng n đế độ tan
a. Khái nim về độ tan
Ðộ tan là nồng độ ca chất tan được vào dung dịch để t ị o ra một dung d ch b o
hòa một nhiệt độ xác định.
mộ t nhiệt độ nhất định độ tan c a mộ ột chất trong m t dung môi được xác
đị độnh bằng nồng c a dung dịch bão hòa c a chất đó.
Thông thưng ng độ tan ca chất rắn trong một chất lỏ được biểu thị bằng số
mol chất tan có trong một lít dung dịch.
Đối với chất khí tan trong chất lỏng thì độ tan được biểu diễn bằng thể tích chất
khí bão hòa trong một thể tích xác định ca dung môi.
Độ tan thường được kí hiu là S
- Khi dung dịch có nồng độ nhỏ hơn độ tan ta có dung dịch chưa bão hòa, chất
tan có thể tan thêm.
- Khi dung dịch có nồng độ lớn hơn độ tan ệ ị cùng nhi t độ thì ta có dung d ch
quá bão hòa.
Các dung dịch quá bão hòa không bền, nếu khuấy, lắc hoặc thêm vào dung
dịch một vài tinh thể chất rắn đó sẽ có sự kế ấ ị ịt tinh ch t tan từ dung d ch và dung d ch
sẽ tr về trng thái bão hòa.
Tích số tan
Là tích số nồng độ ca các ion c ốa nó trong dung dị ấch b o hòa ch t đó với s
mũ bằng hệ s t lố ỷ ượng trong phân thc:
A
m
B
n
⇔ mA
n+
+ nB
m-
nmmn
BA
BA
nm
][][
−+
=Τ
Ví dụ, tích số tan BaSO
4
là 1,1.10
-10
( 25
o
C)
Nếu gọi S là độ tan ca BaSO
4
, lúc đó ta có:
4
.]][[
2
4
2
BaSO
TSSSOBa ==
−+
76
LmolTS
/10.05,110.1,1
510 −−
===
Một chấ ẽt s kết ta khi tích số nồ ng độ các ion c a nó trong dung dị ơch lớn h n
tích số tan và ngược li.nó sẽ còn tan khi tích số nồng độ ion ca nó chưa đt đến tích
số tan.
b. Các yếu tố nh hưởng đến độ tan
* Bn ch n chất chất tan và b ất dung môi
Qui luật kinh nghiệm về độ tan: < Các chất có cùng tính phân cực thì hòa tan
tốt vào nhau
Ví dụ: Khi hòa tan NaCl vào nước, quá trình hòa tan có thể chia làm 3 bước:
- B c c tước 1 Phá vỡ ấu trúc tinh thể a chất tan để o thành tiểu phân riêng biệt.
- Bước 2 Phá vỡ lự ữ ửc liên kết liên phân tử gi a các phân t dung môi để to ra các
khong trống cho các tiểu phân ca các chất tan xâm nhập.
- Bước 3 Xy ra tương tác giữa các tiểu phân ca chất tan và các phân tử ca dung môi
để t ị o thành dung d ch, tc x y ra quá trình solvat hóa.
* Nhit độ
- tĐộ tan ca một chất tăng khi nhiệt độ ăng, nếu quá trình hòa tan đó thu nhiệt.
Ví dụ: NH Cl, KNO
4 3
… tan nhiều khi đun nóng.
Việc hòa tan các chất rắn vào nước, ví dụ hòa tan đưng hay muối vào nước, mà
ta gặp h n rằng ngày có thể đi đến kết luậ ằng độ tan ca các chất tăng theo nhiệt độ.
Tuy nhiên, điều thực sự không phi như vậ ệy. Khi nhi t độ tăng giúp quá trình hòa tan
xy ra nhanh hơn nhưng lượng chất tan có thể gim đi theo nhiệt độ.
- Độ tan ca chất khí gim khi nhiệt độ tăng vì quá trình hòa tan ca các chất khí phát
nhiệt.
nh hưng c a nhiệt độ đối với độ tan c a các chất khí có ý nghĩa quan trọng về
mặt môi trưng. Vấn đề này được thấy rõ khi một lượng lớn nước được sử dụng để
làm nguội trong các qui trình công nghiệp, sau khi sử dụ ẽng s bị nóng lên và được th i
tr l ẽi sông hồ. Do nóng hơn nên nước s cha ít lượng O
2
hòa tan hơ ền, đi u này làm
phá vỡ cân bằ ấng h p phụ O
2
, làm gim lượng O
2
hòa tan trong nước và do vậ ẽ y s nh
hưng đến hot động sống ca các sinh vật sống trong môi trư ướng n c.
* Áp suất
Áp suất nh hưng không đáng k ng có ể đến độ tan ca chất rắ ặn ho c lỏng, như
tác động lớn n đế độ tan ca chất khí. Các loi nước gii khát cha ga khi đóng chai
phi áp suất CO
2
cao nhằm bo đm đt được một nồng độ lớn ca CO
2
trong dung
dịch. Khi m nắp, do áp suất ca CO
2
trong khí quyển bé nên xy ra sự thoát CO
2
khỏi
dung dịch to nên si bọt vỡ đặc trưng.
Sự gia tăng độ tan ca chất khí trong chất lỏng có thể được minh họa trong ví dụ
sau: gi sử ữ ử đang x ằy ra cân b ng gi a chấ ấ ĩt khí và ch t lỏng, ngh a là số phân t khí
thoát ra hoặc tan vào dung dịch với tốc độ bằ ế ă ấng nhau. N u ta làm t ng áp su t thì số
phân tử khí trong một đơn vị thể tích sẽ gia tăng, khí sẽ tan vào dung dịch với tốc độ
lớn hơn tốc độ thoát ra, lúc này nồng độ khí tan trong dung dịch sẽ tăng cho đến khi
77
một cân bằng mới được thiết lập, và dĩ nhiên lúc này dung dịch sẽ cha một lượng khí
tan nhiều hơn.
Định luật Henry về độ tan ca chất khí trong chất lỏng: Độ tan của các chất khí
tỉ lệ với áp suất riêng phần của chất khí đó.
K : hằng số tỉ lệ (đặc trưng cho mỗi loi dung dịch)
P
i
: áp suất riêng phần ca chất khí
S = K.P
i
S : tan cđộ a chất khí trong chất lỏng ( g/100g dung môi)
Ví dụ: độ hòa tan ca O
2
sẽ ă gim 25% khi t ng lượ ướng muối hòa tan trong n c
tới 40 gam.
Bng 9. Sự phụ thuộc ca hằng số Henry (k) vào nhiệt độ.
k
Nhiệt độ (
o
K)
O
2
(× 10
-5
) CO
2
(× 10
-5
) H
2
S (× 10
-5
)
273 67,45 3349,51 6825,24
275 63,48 3000,97 6397,08
277 60,52 2788,34 5998,05
298 38,76 1407,76 3332,03
Chú ý là định luật Henry chỉ đúng trong trưng hợp các chất khí tan không phn
ng vớ ợi dung môi, ví dụ đ: úng với trưng h p khí O
2
tan trong nước, nhưng không
đ đúng vớ i trưng hợp HCl tan trong nước vì ây xy ra sự phân ly ca HCl.
5.2. Tính chất ca dung dch không đin ly
5.2.1. Áp suất hơi bão hòa ca dung d ch ch a chất tan không đi n li và không
bay hơi.
Áp suất h i c t lơ a một chấ ỏng là áp suất gây nên bi những phân tử ca nó trên
mặt thoáng chất lỏng.
Áp suất h t tơi bão hòa là áp suấ o ra trên mặt thoáng khi quá trình bay hơi đt
tới trng thái cân bằng.
Gii thích: do chuyển ng động nhiệt nên các phân tử chất lỏng tinh khiết đự
trong bình kín sẽ tách khỏi bề mặ ấ ết ch t lỏng và bi n thành hơi. Quá trình này gọi là
quá trình hóa hơi. M t l tr i cặt khác, các phân tử chấ ỏng tinh khiết ng thái hơ ũng
chuyển động hỗn lon, va vào bề mặ ấ ỏ ử ể ư ụt ch t l ng và mộ ốt s phân t có th ng ng t tr
li, quá trình này gọi là quá trình ngưng tụ. Khi vận tốc hai quá trình này bằng nhau thì
tồn ti cân bằng:
Lỏng ⇔ Hơi ; ΔH > 0
Lúc này, trng thái h ng thái lơi n i trằm cân bằng vớ ỏng gọi là hơi bão hòa, nó
gây nên áp suất hơi bão hòa ca chất nguyên chất.
78
Thí nghiệm về áp suất hơi bão hòa: Có hai cố ộc, m t cốc đựng nước nguyên chất và
một cốc c đựng dung dịch nước đưng và đượ đặt trong một chậu thy tinh như hình 33.
Sau một thi gian thí nghiệm ta thấy thể tích ca cốc cha nước gim còn thể tích ca cốc
cha dung dịch nước đưng tăng.
Ðiều này có thể được gii thích khi áp suất hơi c t la dung môi nguyên chấ ớn
hơn áp suất hơi ca dung dịch cha chất tan không bay hơi, nghĩa là nếu hai bình độc
lập nhau thì khi cân bằng lỏ ế ậng hơi được thi t l p áp suất h i tơ o ra trên bề mặt dung
môi nguyên chất phi l t h i tớn hơn áp suấ ơ o ra trên bề mặt dung dịch.
Hình 33. Thí nghiệm nh hưng ca chất tan đến tính chất ca dung môi
Do đó trong một h i mệ kín, sự hóa hơ nh ca dung môi nguyên chất làm cân
bằng lỏng hơi ca dung dịch bị dị ểch chuy n theo chiều dung dịch phi hấp thụ hơi để
làm gim áp suất hơi trên bề mặ ịt dung d ch. Sự hấp thụ hơi ca dung môi trên bề mặt
dung dịch sẽ làm gim áp suất h i cơ a dung môi trong hệ. Ðể đt cân bằng lỏng ⇔ hơi
tr li, dung môi nguyên chất phi bốc hơi thêm, kết qu y ra s là x ự chuyển dung môi
nguyên chất sang dung dịch.
Sự hiệ ệ ấn di n ca ch t tan trong dung dịch làm gim số phân tử dung môi tự do
trong một đơn vị thể tích, do đó làm gim số phân tử dung môi trên bề mặ đt và do ó
làm gim kh năng hóa hơi ca dung môi.
Khi hoà tan một chất tan không điện li và không bay hơi vào một dung môi thì các
phân tử chất tan sẽ phân bố đều trong toàn bộ thể tích ca dung môi. Một số phân tử dung
môi có trên mặt thoáng được thay thế bi các phân tử ấ ch t tan không bay hơi, mộ ốt s phân
tử dung môi bay hơi gim và do đó áp suất hơi bão hoà ca dung môi trong dung dịch bé
hơn so với áp suất hơi bão hoà ca dung môi nguyên chất. Số phân tử chất tan càng tăng
thì số phân tử dung môi thoát ra càng ít, do đó áp suấ ơt h i bão hoà ca dung dịch (P
1
) luôn
luôn nhỏ hơn áp suất hơi bão hoà ca dung môi nguyên chất (P
0
).
Sự gi ấ ị ậm áp su t hơi bão hoà ca dung d ch tuân theo định lu t Raoult I.
“Áp suất hơi bão hòa ca dung dịch bằng áp suất hơi bão hoà ca dung môi
nguyên chất nhân với phần mol ca dung môi trong dung dịch”.
0 0
dm
l dm
dm ct
n
n n
χ
Ρ = Ρ = Ρ
+
P
1
: áp suất hơi bão hoà ca dung dịch;
P
0
: áp suất hơi bão hoà ca dung môi nguyên chất
χ
dm
: phần mol ca dung môi trong dung dịch
Nếu gọi χ
chất tan
là nồng độ phần mol ca chất tan trong dung dịch thì:
χ
dm
+ χ
ct
= 1
79
ΔP : độ gim áp suất hơi bão hoà ca dung dịch
ΔP/P
0
: độ gi ấ ịm tương đối áp su t hơi bão hoà ca dung d ch
0 1
0 0
ct
χ
Ρ
− Ρ
Δ
Ρ
= =
Ρ
Ρ
Định lu t nhiật Raoult I có thể phát biểu cách khác: "Ti mộ ệt độ xác định, độ
gim tương đối áp suất hơi bão hoà ca dung d ch chị a chất tan không bay hơi và
không điện li bằng nồng độ phần mol ca chất tan trong dung dịch".
Trong trưng hợp dung dịch loãng và lý tưng, định luật Raoult I đ ọúng với m i
chất tan không điện li, không bay hơi.
5.2.2. Ðộ t t ăng nhi độ sôi
Nhiệt độ c đ a chấ ỏ ệt l ng là nhi t độ mà ti ó áp suấ ơt h i bão hòa c a chấ ỏt l ng
bằng áp suất hơi bão hoà ca khí quyển.
Do dung dịch có áp suất h t hơi bão hòa nhỏ hơn áp suấ ơi bão hoà ca dung môi
nguyên ch n cho áp suất nên muố ất hơi bão hòa ca dung dịch bằng áp suất khí quyển
cần phi tăng nhiệt độ ca dung dịch lên nên nhiệ ị ớ ơ ệt độ sôi ca dung d ch l n h n nhi t
độ sôi ca dung môi nguyên chất.
Nhiệt độ sôi bình thưng ca một chất lỏng được định nghĩa là nhiệt độ lúc đó áp
suất hơi ca chất l t hỏng đt được 1 atm. Các chất tan không bay hơi làm gim áp suấ ơi
ca dung dịch, do đó dung dịch phi được đun nóng đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi
ca dung môi tinh chất mới có thể đt được áp suất 1atm. Ðiều này có nghĩa là chất tan
không bay hơi làm tăng nhiệ ă ệ ụt độ sôi c a dung môi. M c độ gia t ng nhi t độ sôi ph
thuộc vào nồng độ ca chất tan trong dung dịch. Ðối với các dung dịch loãng mối quan
hệ đ ểó được bi u di n bễ ằng phương trình:
mSS
C.
Κ
=
Τ
Với: T: độ tăng nhiệt độ sôi so với dung môi tinh chất.
k
s
:g i là họ ằng s n chố nghiệm sôi phụ thuộc vào b ất dung môi.
C
m
: nồng độ molan ca chất tan trong dung dịch.
Dựa vào độ tă ệ ấ ểng nhi t độ sôi so với dung môi nguyên ch t ta có th xác định
được phân tử lượng c ấa ch t tan trong dung dịch.
Bng 10. Giá trị K
S
và K
đ
ca một số dung môi khác nhau
Dung môi Nhiệt độ sôi (C) K
s
0
C.Kg/mol Nhiệt độ K
đ
0
C.Kg/mol
Nước 100,0 0,51 0 1,86
CCl
4
76,5 5,03 -22,99 3,00
CHCl
3
61,2 3,63 -63,5 4,70
C
6
H
6
80,1 2,53 5,5 5,12
CS
2
46,2 2,34 -111,5 3,83
Ête etylic 34,5 2,02 -116,2 1,79
Camphor 208,0 5,95 179,8 40
80
Ví dụ 1: Một dung dịch được điều chế bằng cách hòa tan 18,00g Glucô trong
150,00g nước. Dung dịch có nhiệt độ sôi là 100,34
0
C. xác định phân tử lượng ca
Glucô, biết hằng số nghiệm sôi ca nước là 0,51
0
C.Kg/mol.
Gii:
mSS
C.Κ=ΔΤ ; ; KC
0
34,0=ΔΤ
s
= 0,51
67,0
51,0
34,0
==Cm mol/kg =
1500,0
gluco
n
Do đó: n
gluco
= 0,15. 0,67 = 0,1 mol;
180
1,0
18
==
gluco
M
5.2.3. Ðộ h t nhi độ đông đặc
Nhiệt t i độ đông đặc (kết tinh) của chất lỏng là nhiệ độ mà tạ đó áp suất hơi bão
hoà của pha lỏng bằng áp suất hơi bão hoà của pha rắn.
Do áp suất hơi bão hoà ca dung dịch nhỏ hơ ấn áp su t hơi bão hoà ca dung
môi nguyên chất nên để cho áp suấ ắt hơi bão hoà trên pha r n bằ ấng áp su t hơi bão hoà
trên pha l ng (cỏ a dung dịch) cần phi h ệ nhi t độ đông ca dung dịch xuống, nghĩa
là: nhiệt độ đông ca dung dịch nhỏ hơn nhiệt độ đông ca dung môi nguyên chất.
Ví dụ: Với nước nguyên chất có nhiệt độ đông đặc là 0
0
C (chính xác là
0,0099
0
C) ng với áp suất hơi bo hòa ca nước đá và nước lỏng là 0,006atm. Việc
hòa tan chất tan vào nước sẽ làm cho dung dịch có nhiệt độ đông đặc thấp h n nơ ước
nguyên ch c sất, bi vì sự hi n diệ ện ca chất tan trong nướ ẽ làm cho áp suất h i cơ a
nước trong dung dịch thấp hơn áp suất h i cơ a nước đá, do đó ti nhiệt độ này dung
dịch không thể đông đặc vì không có sự cân bằng ca áp suất hơi giữa pha lỏng và pha
rắn. Nếu ta h nhiệt độ, áp suất hơi ca pha rắn gim nhanh hơn pha lỏng, kế t qu sẽ
dẫn đến sự cân bằng áp suất hơi ca 2 pha lỏng và rắn và lúc này dung dịch sẽ đông
đặc.
Do chất tan làm h ệ nhi t độ đông đặc ca nước, nên các chất như NaCl, CaCl
2
thưng được rãi trên các vĩa hè hoặc đưng lộ để tránh sự đóng băng trong mùa đông
các nước ớ vùng lnh giá, dĩ nhiên v i điều kiện nhiệt độ bên ngoài không quá thấp.
Hình 34. Giản đồ pha của cân bằng l ng / rỏng / hơi và lỏ ắ ấn củ ứa dd nước ch a ch t
tan không bay hơi
81
Từ ể gi n đồ ta có th kế ậ ệ ệt lu n: sự hi n di n ca chất tan không bay hơi làm m
rộng khong nhiệt độ mà dung dịch tồn ti trng thái lỏng. Cũng giống như độ tăng
nhiệt độ sôi, độ h nhiệt độ đông đặc ca dung dịch so với dung môi nguyên chất phụ
thuộc vào nồng độ c ấ ể ễa ch t tan. Phương trình bi u di n sự liên hệ, đối với dung dịch
loãng, cũng có dng tương tự ử và cũng được dùng để đị xác nh phân t lượng ca các
chất tan.
Δ
Δ
Δ
ΔΔT
đ
= K
đ
.C
m
ΔT
đ
: độ h nhiệt độ đông đặc ca dung dịch so với dung môi tinh chất.
K
đ
:
hằ ệ ng số nghi m đ ụông ph thuộc vào b n chất dung môi.
C
m
: nồ ấng độ molan c a ch t tan.
Ví dụ: Tính gần đúng khối lượng ca etylen glycol cần thêm vào 10 lít nước để
thu được một dung dịch có nhiệt độ đông đặc là – 23,3
0
C. Biết M
êtylenglicol
= 62,1. Khối
lượng riêng c c 1g/ml, ha nướ ằng số nghiệm đông ca nước 1,86
0
C kg/mol.
Gii
ΔT
đ
= K
đ
.C
m;
C
m
= 5,12
86,1
3,23
= mol/kg
Do 10 lít nước có khối lượng 10 Kg, nên
Khối lượng etylenglycol cần : Kg8,71021,65,12
3
=××
−
D ưới áp suất bình thưng nước có kh ng riêng (t ng) cao nhối lượ ỷ trọ ất là
4°C: 1 g/cm³ đó là vì nước vẫn tiếp tục giãn n khi nhiệt độ gim xuống dưới 4°C.
Hiện tượng này không được quan sát bất kỳ một chấ ề ĩt nào khác. Đi u này có ngh a
là: Với nhiệt độ trên 4°C, nước có đặc tính giống mọi vật khác là nóng n, lnh co;
nhưng với nhiệt độ dưới 4°C, nước li lnh n, nóng co. Do hình thể đặc biệt ca phân
tử nước (với góc liên kế ị t 104,45°), khi b làm l nh các phân tử ph i di xa ra để to
liên kết tinh thể lục giác m. Vì vậy mà tỉ trọng c ỏa nước đá nhẹ ơ h n nước thể l ng.
Hình 35. Các tinh thể n ông lước trng thái đ nh < 4
0
C
Khi đông l i 4°C, các phân tnh dướ ử nước phi di xa ra để t ế ểo liên k t tinh th lục
giác m.
82
5.2.4. Áp suất thẩm thấu ca dung dch
Áp suất th t c thẩm thấu là áp suấ ần phi tác dụng lên một dung dịch để ế ệ nhi t
động ca nó lấy l ị ếi giá tr mà nó có đối với dung môi tinh khi t.
Ví dụ 1: Khi th vào nước tinh khiết, nước thâm nhập nhanh chóng vào dung
dịch đưng qua màng và ngưi thấy nước dâng lên trong ống. Ðồng thi, nhưng với
tốc độ nhỏ hơn nhiều, đưng cũng khuếch tán vào trong nước tinh khiết. Cuối cùng
nồng độ hai bên màng cân bằng nhau, các mực cũ ậ ệng v y, các hi n tượng khuếch tán ít
nhiều có tính chọn lọc qua các màng gọi là sự th t hẩm thấu. Cách phân tích mộ ỗn hợp
nh s dử ụng các hiện tượng th u gẩm thấ ọi là phép thẩm tách.
Ví d ng thụ 2: Một ố y tinh được ngăn cách bi một màng bán thấm giữa
(màng bán thẩm có tính chất đặc biệt là chỉ cho các phân tử dung môi thấm qua nhưng
không cho các phân tử chất tan thấm qua). Cho vào hai bên ống cùng thể tích dung
môi nguyên chất và dung dịch cha chất tan. Sau một thi gian thể tích ca dung dịch
tăng còn thể tích ca dung môi nguyên chất gim. Quá trình di chuyển dung môi
nguyên chất sang dung dịch thông qua màng bán thấm được gọi s thự ẩm thấu. Ðến
một lúc nào đó mực chất lỏng bên phần ống đựng dung dịch không dâng cao lên nữa,
quá trình thẩm thấu đt đến cân bằng. Kết qu là mực chất lỏng trong ống đựng dung
dịch cao hơn trong phần ống đựng dung môi nguyên chất, điều này có ý nghĩa là áp
suất tĩ nh c a dung dịch lớn hơn ca dung môi tinh chất. Phần áp suất chênh lệch được
gọi là áp suất thẩm thấu.
Hình 36. Thí nghiệm xác định áp suất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu cũng được sử dụng để đị xác nh phân tử lượng ca chất tan
và được dùng nhiều hơn các phương pháp khác bi vì chỉ cầ ồn một n ng độ nhỏ ca
chất tan cũng to nên được một áp suất thẩm thấu có giá trị đáng kể.
Lực cần tác dụng lên mộ t đơn vị diện tích c a màng bán thấm để làm triệt tiêu
hiện tượng thẩm th m thấu gọi là áp suất thẩ ấu (kí hiệu π). Áp suất này bằng áp suất
thy tĩnh ca cột chất lỏng có chiều cao h gây ra.
♦
♦
♦
♦♦ Đnh luật Van’t Hoff về áp suất thẩm thấu
Năm 1887 Van't Hoff xác định áp suất thẩm thấu ca dung dịch lỏng cha chất
tan không đ ệi n li thỏa mãn phương trình:
π = CRT
C: nồng độ mol ca dung dịch
R: hằng số khí
T: nhiệt t độ tuyệ đối (
0
K)
π: Áp suất thẩm thấu ca dung dịch (atm)
83
Thay
n m
C
V MV
= =
ta
được:
m
V RT
M
π
=
V: thể tích dung dịch (lít) cha m gam chất tan.
M: Khối lượng phân tử ca chất tan
“Áp suất thẩm thấu của dung dịch bằng áp suất gây bởi chất tan, nếu như ở cùng
nhiệt độ chất tan nằm ở trạng thái khí và chiếm một thể tích bằng thể tích dung dịch”.
Định luậ ỉ ị ất này ch áp dụng cho dung d ch loãng cha ch t tan không bay hơi vì
khi đó không có sự tương tác giữ ấ ấ ẩ ấ ỉ ệa các ch t. Áp su t th m th u ch phụ ộ thu c vào nhi t
độ độ và nồng chất tan.
Việc đo áp suất thẩm thấu cũng được sử dụng để đị xác nh khối lượng phân tử
chất tan.
Ví dụ 3: Hòa tan 1. 10
-3
g một protein vào nước và chỉ ểnh đến th tích 1ml. Dung
dịch thu được có áp suất thẩm thấu là 1,12mmHg 25
0
C. Tính khối lượng phân tử ca
protein.
Gii:
atm
3
1047,1
160
1
12,1
−
×=×=
π
;
; molKatmR ./082,0
0
=
KT
0
29827325 =+=
lmolC /1002,6
298082,0
1047,1
5
3
−
−
×=
×
×
= ;
Khối lượng phân tử =
4
5
3
1066,1
1002,6
1000,1
×=
×
×
−
−
♦
♦
♦
♦♦ ng dụng:
Hiện tượng thẩm thấu có ý nghĩa sinh học rất quan trọ ếng vì màng ca các t bào
là màng thẩm th m thấu. Thẩ ấu là nguyên nhân trực ti c tếp ca quá trình hút nướ ừ môi
trưng và quá trình vận chuyển nước trong cơ thể sinh vậ ậ ỉt. Tuy nhiên, Mỗi sinh v t ch
phát triển bình thưng trong môi trưng có áp suất thẩm thấu thích hợp. Do đó nếu
bón phân với nồng độ quá lớn có thể làm cây chết vì mất nước.
Dị ế ểch t bào ca mỗi cơ th số ồ ấng có n ng độ các ch t dinh dưỡng xác định nên
có áp suất thẩm thấu xác dịnh. Khi áp suất thẩm thấu c bào l n h n ca dịch tế ớ ơ a môi
trưng sẽ gây ra sự thẩm thấu nước môi trưng vào tế bào và làm cho nước di
chuyển từ tế bào nọ sang tế bào kia.
Quá trình th t trong ẩm thấu u được nghiên c thí nghiệm sau: Khi cây héo đặ
nước thì tươi li. Khi nước thấm vào tế bào, nó sẽ t ấ đ ấo ra áp su t dư trong ó áp su t
này càng tăng nhẹ vỏ tế ữ ă ế bào và gi nó tr ng thái c ng. N u cắt đt cây, do nước
bay hơi nên thể tích ca chất lượng bên trong gi ốm xu ng và vỏ tế ẹ bào x p đi, cây sẽ
84
héo. Nếu như đặt cây vừa mới héo vào nước thì sự thẩm thấu li bắt đầu, tế bào li
căng ra và cây tươi li.
Mộ ọ t trong những ụng d ng quan tr ng c a sự thẩ ấ m th u là t o ra máy lọc máu
cho nhữ ệng b nh nhân bị bệ ậ nh th n. Máu được cho ch y qua một ống làm bằng
cellophane, đóng vai trò màng bán thẩm, ống đượ đặc t trong dung dịch rửa (dialyzing).
Dung dịch này cha các ion cũng như ch a các chấ ằt tan có nồng độ b ng nồng độ ca
chúng trong máu, do sự th thẩm thấu các chất này sẽ ấm qua màng đi vào dung dịch và
do đó máu được l c sọ ch.
Dung dịch có áp suất thẩm thấu như nhau gọi là dung dịch đẳng trương. Các
chất lỏng bơm vào máu phi đẳng trương với chất lỏng trong máu.
Bây gi nế ấ ế ớu chúng ta cho nước nguyên ch t ti p xúc v i dung dịch nước muối
thông qua một màng bán thẩm và tác động lên dung dịch nước mu t áp suối mộ ất lớn
hơn áp suất thẩm thấu ca dung dịch nước muối thì sẽ x ẩ ấy ra quá trình th m th u
ngược nghĩa là n c sướ ẽ chuyển từ dung dịch vào nước nguyên chất. ng dụng này có
ý nghĩa th c tiự ễn lớn. Các máy kh c trên cho phép ử muối xách tay ng dụng nguyên tắ
lọc được 5 lít nước từ nước biển trong 1 gi.
5.3. Dung d ch đi n ly
5.3.1. Thuyết đin ly
a. Thuyết Arrhenius
Axít là hợp chất cha hiđro khi tan trong nước phân li ra cation H
+
.
Bazơ là hợp chất cha OH khi tan trong nước phân li ra anion OH
-
.
b. Thuyết Bronsted – Lowry
Axít là tiểu phân (phân tử, ion) có kh năng nhưng proton (H
+
).
Bazơ là tiểu phân (phân tử, ion) có kh ă ậ n ng nh n proton.
Ví dụ, khi hoà tan NaCl vào nước:
NaCl + (x + y)H
2
O → Na
+
.xH
2
O + Cl
-
.yH
2
O
Các chất khác nhau có mc độ phân li khác nhau nên ta có chất điện li mnh và
chất điện li yếu.
c. Độ đin li:
Độ điện li α c ộ đ ốa m t chất iện li là tỉ s số ố phân tử ổ phân li ra ion (n) và t ng s
phân tử hoà tan (n
0
).
o
n
n
α
=
Vậy độ điện li c a chấ ệt đi n li mnh α = 0; c a chấ ệt đi n li yếu: 0 < α < 1.
Để phân biệt mc độ mnh - yếu ca chất điện li, ngưi ta qui ước:
Chất điện li Yếu Trung bình Mnh
Độ điện li
0 < α ≤ 0,03 0,03 < α < 0,3 0,3 < α ≤ 1
Sự phân li ion rất ít Một phần Gần hoàn toàn
85
d. Phân loi chất đin li: Chất t đ ệi n li mnh, chấ điện li yếu, chất không điện li.
Chất điện li m ấ nh: là ch t có kh nă ấ ệng ch t đi n li hoàn toàn thành các ion
ngh iĩa là trong dung dịch không còn phân tử chưa đ ện li; gồm: axit mnh, bazơ mnh
và mu a chúng. ối c
Chất điện li yếu: là chất chỉ điện li một phần thành ion (hoặc chỉ có một số phân
t iử đ ện li ra ion); gồm: axit yếu, bazơ yếu, muối ca bazơ yếu và axit yếu.
5.3.2. Cân bằng trong dung dch chất đin li yếu
a. Hằng số đin li
Sự điện li ca chất điện li yếu là một quá trình thuận nghịch nên ta có thể áp
dụng định luật tác dụng khối lượng.
Gi s Hử có cân bằng: HA →
+
+ A
-
Ta có:
][
][][
HA
AH
−+
=Κ
[H
+
], [A
-
]: nồng độ mol
Hằ ống s cân bằng K gọi là hằ ống s điện li hoặc hằng số ion hoá, đặc trưng cho
kh năng điện li ca một chất K; càng lớn thì sự điệ ấ ện li càng m nh, ch t đi n li phân li
ra các ion càng nhiều và ngược l ấ ấ đ ệi. K phụ thuộc b n ch t ca ch t i n li, dung môi và
nhiệt độ.
b. Mối liên h giữa hằng số đin li và độ đin li
Định luật pha loãng Otswald
AB ⇔ A
+
+ B
-
Nồng độ ban đầu: C 0 0
Nồng độ cân bằng: C - Cα Cα Cα
.C C
C C
α
α
α
Κ =
−
⇒
2
1
C
α
α
Κ =
−
Đây là biểu thc định luật pha loãng OstWald.
Nếu α ≤ 0,05 có thể coi 1- α ≈ 1. Từ đó:
C
α
Κ
=
Biểu thc này cho thấy: độ điện li tỷ lệ ị ă ậ ấ ngh ch với c n b c 2 ca nồng độ ch t
điện li. Đó là nộ i dụng c a định luật pha loãng Ostwald. Khi nồng độ gim nghĩa là khi
pha loãng thì độ điện li ca dung dịch tăng lên.
5.3.3. m Đặc điể đin li ca axit và bazơ
a. Axit và sự đi n li
- Axit là chất trong dung dịch điện li ra ion H
+
(H
3
O
+
) và anion gốc axit.
H
n
A → nH
+
+ A
n-
Ví dụ:
3
ΗΝΟ
→
+
Η
+
−
ΝΟ
3
86
Tính axit ca dung dịch là do tính chất ca ion H
+
quyết định, chất nào điện li
cho càng nhiều ion H
+
thì tính axit càng mnh.
- Axit m ệnh là axít đi n li gần như hoàn toàn, axit yếu điện li không hoàn toàn.
- Đối với axit yếu: HA
⇔
H
+
+ A
-
][
]][[
HA
AH
A
−+
=Κ
K
A
gọi là hằ ằ ằ ệ ếng số cân b ng axit (h ng số đi n li), các axit đa chc y u sẽ ệ đi n li
thành nhiều nấc, mỗi nấc có một hằng số axit riêng. Hằng số axit chung c a toàn bộ
phân t ng sử bằng tích các hằ ố axit riêng.
Bng 11. Hằng số điện li (K
a
) và pK
a
ca mộ ốt s axit yếu
Tên axit Công thc phân tử K
a
pK
a
A. Oxalic HOOC-COOH 7,5.10
-2
5,4.10
-5
1,27
4,27
A. Photphoric H
3
PO
4
7,5.10
-3
6,2.10
-8
2,2.10
-2
2,13
7,21
11,66
A. Xucxinic HOOC(CH
2
)
2
-COOH 6,3.10
-5
2,4.10
-6
4,20
5,63
A. Acrilic CH
2
=CH-COOH 5,5.10
-5
4,26
A. Fomic HCOOH 1,8.10
-4
3,74
A. Axetic CH
3
-COOH 1,8.10
-5
4,76
A. Lactic CH
3
CH(OH)-COOH 1,4.10
-4
3,86
A. Benzoic C
6
H
5
-COOH 6,5.10
-5
4,19
A. Malonic HOOC-CH
2
-COOH 1,5.10
-3
2,0.10
-6
2,83
5,70
b. Bazơ và sự đi n li
Bazơ là chất trong dung dịch điện li ra anion OH
-
và cation kim loi (hoặc )
+
ΝΗ
4
M(OH)
n
→ M
n+
+ nOH
-
Tính bazơ do ion OH
-
quyết định, chất điện li càng nhiều ion OH
-
thì tính bazơ
càng mnh.
Bazơ mnh là bazơ điện li hoàn toàn, bazơ yế ệu đi n li không hoàn toàn.
87
Đối vớ ơi baz yế ệ ậ ị ằ ằ ệ u: quá trình đi n li thu n ngh ch; h ng số cân b ng đi n li c a
bazơ gọi là hằng số bazơ.
NH
4
OH ⇔ NH
4
+
+ OH
-
][
]][[
4
4
ΟΗΝΗ
ΟΗΝΗ
=Κ
−+
Β
Các bazơ đa ch c y ếu sẽ điện li thành nhiều nấc, mỗi nấc có một hằng số bazơ
riêng. Hằng số baz chung cơ a toàn b phân tộ ử bằng tích các hằng số bazơ riêng.
Bng 12. Hằng số điện li (K
b
) và pK
b
c ya một số bazơ ếu
Tên bazơ Công thc phân tử K
b
pK
b
Dietylamin (C
2
H
5
)
2
NH 9,6.10
-4
3,00
Etylamin CH
3
NH
2
5,6.10
-4
2,13
Amoniac NH
3
1,8.10
-5
4,74
Hidroxilamin NH
2
OH 1,1.10
-8
7,97
Anilin C
6
H
5
NH
2
3,8.10
-10
9,42
Urê (NH
2
)
2
CO 1,5.10
-14
13,82
5.3.4. Tích số ion ca nước - độ pH ca mộ t số dung d ch
a. Tích số ion ca nước
Nước nguyên chất tuy với mc độ rấ t nhỏ, cũng có kh nă ẫ ệng d n đi n, trong
nước tồn ti cân bằng:
H
2
O ⇔ H
+
+ OH
-
Vậy nước là chất điện li yếu:
H
2
O + H
2 3
O ⇔ H O
+
+ OH
-
Tích số nồng độ các ion H
+
và OH
-
trong nước nguyên chấ ặ ịt ho c trong dung d ch
không quá đặc mỗ ệ ộ ằ ối nhi t độ là m t h ng s gọi là tích số ion của nước, kí hiệu K
w
:
K
w
= [H
+
][OH
-
]
25
0
C ta có K
w
=[H
+
][OH
-
] = 10
-14
Môi trưng axít: [H
+
] > [OH
-
] và [H
+
] > 10
-7
Môi trưng baz : [Hơ
+
] < [OH
-
] và [H
+
] < 10
-7
b. Độ pH
Để đặc trư ơ ộ ịng cho độ axit, baz hay trung tính ca m t dung d ch, ngưi ta sử
dụng một đi lượng gọi là pH.
pH = - lg[H
+
].
88
pH được gọi là chỉ số hyđrô hay độ pH.
Dung dịch có pH càng nhỏ → [H
+
] càng lớn → dung dịch có tính axít càng
mnh.
Dung dịch có pH càng lớn → [H
+
] càng nhỏ → [OH
-
] càng lớn → dung dịch có
tính axít càng yếu (tính bazơ càng mnh).
c. Chất ch th v ề pH
Nhiề u ph n ng chỉ x m b cy ra ột t độ pH xác định. Để biế độ pH sơ ộ a dung
dịch nghiên cu, ngưi ta thưng dùng các chất chỉ thị màu hay chất chỉ thị về pH.
♦ Đnh nghĩa
Chất chỉ thị về ữ pH là nh ng chất có màu sắc thay đổi phụ thuộc vào pH, chúng
thưng là axit hay bazơ hữu cơ yếu mà dng phân tử và dng ion có màu khác nhau.
Ví dụ: M thột chất chỉ ị pH là axit thì trong dung dịch tồn ti cân bằng phân li:
HInd ⇔ H
+
+ Ind
-
Dng axit Dng bazơ
- Nếu môi tr ng axit thì cân bư ằng chuyển dịch theo chiều nghịch, cho đến khi
10
][
][
≥
−
Ind
HInd
thì dung dị ch có màu d ng axit.
- Nếu môi trưng bazơ thì cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, cho đến khi
10
][
][
≥
−
HInd
Ind
thì dung dị ch có màu d ng bazơ.
♦
♦
♦
♦♦ Khong đổi màu ca chất ch th
Là khong pH từ khi chỉ thị bắt đầu chuy n chuyển màu đế ển màu hoàn toàn.
Bng 13. Khong đổi màu ca một số chất chỉ thị
Chất chỉ thị Khong đổi màu Màu dng axit Màu d ng baz ơ
Metyl da cam 3,1 - 4,4 Đỏ cam Vàng
Metyl đỏ 4,4 - 6,2 Đỏ Vàng
Quì tím 5 - 8 Hồng Xanh
Phenolftalein 8 - 10 Không màu Hồng
Timolftalein 9,4 - 10,6 Không màu Xanh
Ngoài ra ngưi ta còn dùng chất chỉ thị vn năng là hỗn h m nhiợp gồ ều chất chỉ
thị khác nhau (phenolftalein, metyl đỏ, metyl vàng, timolftalein,...).
Đi lượng đặc trưng đối v i mớ ỗi chất chỉ thị pH là kho ấ ỉng đổi màu ca ch t ch
thị. Đó là khong pH mà chất chỉ thị bắ ểt đầu chuy n từ một màu này sang hoàn toàn
một màu khác.
89
d. Độ pH ca một số dung dch
* pH ca dung dch axít mnh một nấc
Axít một n t Hấc là axít mà một phân tử ( hoặc một ion ) chỉ có thể nhưng mộ
+
pH = - lgC
a
* pH ca dung dch bazơ m t nnh mộ ấc
Bazơ một nấc là axít mà một phân tử ( hoặc một ion ) chỉ có thể nhận một H
+
pH = 14 + lgC
b
* pH ca dung dch axít yếu một nấc
Xét dung d ch axít yị ếu CH
3
COOH n mol/l: ồng độ C
a
CH
3 3
COOH + H
2
O ⇔ CH COO
-
+ H
3
O
+
nồng độ ban đầu C
a
0 0
nồng độ cân bằng C
a
– x x x
2
.
0
a a
a
x x
x x C
C x
Κ = → + Κ − Κ =
−
a a
Khi biết K
a
, C s .
a
ẽ tìm được x = [H
3
O
+
] với 0 < x < C
a
Nếu x quá nhỏ so với C
a
( x ≤ 5%C
a
) thì có th coi Cể
a
- x ≈ C
a
.
Từ đó ta có:
a a
x
K C=
* pH ca dung dch bazơ y t nếu mộ ấc
Xét dung dịch bazơ yếu NH
3
nồng độ C
b
mol/l :
NH
3 2
+ H O ⇔ NH
4
+
+ OH
-
nồng độ ban đầu C
b
0 0
nồng độ cân bằng C
b
– x x x
2
.
0
b b
b
x x
x x C
C x
Κ = → + Κ − Κ =
−
b b
v . ới 0 < x < C
b
Nếu x quá nhỏ so với C
b
( x ≤ 5%C
b
) thì có th coi Cể
b
- x ≈ C .
b
Từ đó ta có:
b b
x
K C=
5.3.5. Sự thy phân ca muối
Đnh nghĩa: Phn n ng thuỷ phân là ph ng trao đổi các ion ca muối với các
ion ca nước to axít và bazơ.
Điều kin xy ra: Phn ng thuỷ phân xy ra khi có sự t ế ặo thành axít y u ho c
bazơ yế đ ố ẽ ấ ặu., do ó độ pH ca mu i s phụ thuộc vào tính ch t ca axít ho c bazơ to
thành.
Đặc điểm ca phn ng thy phân muối
+ Có tính ch t thuấ ận nghịch nên có thể áp dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng.
90
+ Chỉ có gốc axít yếu và bazơ yế ị ếu trong muối mới b th y phân. Axít càng y u, bazơ
càng yếu thì gốc ca nó trong muối m i bớ ị thuỷ phân càng mnh.
+ Khi tăng nhiệt độ thì độ thuỷ phân càng mnh.
+ Nếu hoà tan một mu t muối có gốc axít yếu và mộ ối cóp gốc bazơ yếu vào cùng một
dung dịch thì sự thy phân muối tăng cưng lẫn nhau và có thể bị thy phân hoàn
toàn.
Các loi muối thy phân
- Mu phân tối ca bazơ yếu với axít mnh: Thuỷ o bazơ yếu và pH < 7.
)lg(
2
1
7
mb
CpKpH +−=
- Mu phân tối ca bazơ mnh với axít yếu: Thuỷ o axít yếu và pH > 7.
)lg(
2
1
7
ma
CpKpH ++=
- Muối ca bazơ yếu với axít yếu: Thuỷ phân to axít yếu và bazơ yếu.
Mộ ố ật s nh n xét
- Nếu ion ca muối là những cation trung tính thì quá trình phân li chỉ dừ ng l i các
ion bị hiđrát hoá và có pH ca dung dịch không thay đổi (pH = 7).
- Nếu ion ca những anion và cation axít , bazơ hoặc lưỡng tính thì chúng sẽ tương tác
với dung môi nước để t ẩ ấ ế ặ ệ ếo ra s n ph m có cha ch t k t ta, bay hơi ho c đi n li y u.
Quá trình này g ng họi là sự thy phân ca muối. Trong các trư ợp này pH ca dung
dịch sẽ thay đổi
5.4. Dung dch keo
5.4.1. Khái quát và phân loi
a. Khái quát
Trng thái keo ca vật chất là trng thái phân tán dị thể đ, trong ó từng ht riêng
lẻ không phi là một phân tử mà là một tập hợp nhiều phân tử. Cơ thể ậ động v t và
thực vật gồm những dung dịch và gel ca các chất cao phân tử. Vì thế sinh hoá học
gắn liền với hoá học chất keo.
Các ht có kích thước hơn phân tử và ion nhưng không đ lớn để có thể quan
sát được bằng kính hiển vi quang học được gọi là các ht keo.
H ệ t keo là một h ph c t p t o nên bi một số lượng lớn khong từ 10
3
- 10
5
nguyên tử, có khối lượng khong 10
4
- 10
9
đơn vị nguyên tử, với kích thước từ 10
-5
đến 10
-7
cm.
Cấu t o h t keo: Trung tâm ca h ể ể ấ ặt keo có th là tinh th ion r t nhỏ, ho c có
thể là một nhóm phân tử, hoặ ỉ ểc ch có th là một phân tử kích thước lớn. Chúng hấp thụ
m iột lớp ion có cùng đ ện tích từ môi trưng, lớp ion này đến lượt nó l ấi h p thụ một
l iớp ion có đ ện tích trái dấu bao quanh, kết qu dẫn đến các ht keo phần bên ngoài
đều có cùng điện tích.
91
Hình 37. Cấu t o h t keo
Do có cùng điện tích nên các ht keo sẽ đẩy nhau, không thể kế ợ t h p l i được
thành h . Chính lt có kích thước lớn tách ra khỏi hệ ực đẩy tĩnh đ ệi n này làm cho hệ
keo bền trong một khong thi gian dài.
Hệ keo bao gồm: Nhân, lớp hấp phụ, lớp ion đối to thành ht. Ht mang dấu
đ ụiện tích ca lớp hấp ph .
- Nhân: Trung hòa về ệ đi n, gồm một số lớn nguyên tử hay kết phân tử hợp li.
- Lớp h p ph u bấ ụ (hay lớp ion cùng dấ ị hập phụ): nhân là một tậ ợp h p phân tử có bề
mặt lớn nên có kh nă ấ ụng h p ph mộ t lo ị ầi ion ca dung d ch có trong thành ph n c a
nhân và tr thành bề mặ ệt mang đi n, các ion này phân bố quanh nhân to thành lớp
hấp phụ.
- Lớp ion đối (hay lớp ion bị hấp phụ): lớ ấ ăp h p phụ có kh n ng hút một số ion ngược
dấu với nó. Các ion này phân bố gầ n nhân t o lớp ion đối.
- Lớp khuyếch tán (hay lớp ion khuếch tán): một số ion đối còn li trong môi trưng
phân tán to lớp khuyếch tán. Lớp này bị h ế ểt keo hút y u nên chuy n động tương đối
tự do.
Ht + lớp khuyếch tán = mixen
Mixen trung hoà về điện. Dươí tác dụng ca đ ệi n trưng, h ểt chuy n về mộ đt iện
cực, còn lớp khuyếch tán chuyển về điện cự ếc kia. N u lớp hấp phụ mang điện (+) ta có
keo (+) và ngược li.
b. Phân loi
Có hai cách phân loi hệ keo:
Cách 1:
- Keo thân dch: tiểu phân keo liên kết chặt chẽ vớ i môi trưng phân tán nh lớp vỏ
solvat, khi làm đông tụ dung dịch keo này ta thu đượ đặc một khối c gọi là gel.
Ví dụ: Keo protein
- Keo sơ dch: tiể u phân keo không t o được lớp vỏ solvat với môi trưng phân tán
nên không gắn chặt với môi trưng. Khi làm đông tụ, keo này sẽ kết ta và tách khỏi
môi trưng phân tán dưới dng bột.
Ví dụ: Keo hydroxit, oxit kim loi.
Khi môi trưng phân tán là H
2
O, ta có keo thân nước và keo sơ nước, keo thân
dịch bền hơn keo sơ dị ấ ị ặ ơch. Tính ch t thân d ch ho c s dịch c ụ ộa keo còn ph thu c môi
trưng phân tán.
Ví dụ: Keo Ca
3
(PO
4
)
2
Cách 2: Keo dương và keo âm.
- Keo dương gồm: Hiđroxit kim loi, phẩm nhu m hộ ữu cơ, hêmôgrobin,…
92
- Keo âm gồm: Keo lưu huỳnh, keo sunfua, gốm rập,…
♦
♦
♦
♦♦ Keo dương Fe(OH)
3
- Thy phân FeCl
3
trong nước sôi ta được dung dịch keo sắt (III) hiđroxít:
FeCl
3
= Fe + 3Cl
3+ -
Sau đó:
Fe
3+
+ H
2
O ⇔ Fe(OH)
2
+
+ H
+
Fe(OH)
2+
+ H
2
O ⇔ Fe(OH)
2
+
+ H
+
Fe(OH)
2
+
+ H
2
O ⇔ Fe(OH)
3
+ H
+
Fe
3+
+ 3H
2
O ⇔ Fe(OH)
3
+ 3H
+
Tổng quát: FeCl
3
+ 3H
2
O ⇔ Fe(OH)
3
+ 3H
+
+ 3Cl
-
- Các phân tử Fe(OH)
3
to thành dính kết li thành tập hợp: [Fe(OH)
3
]
m
.
- B mề ặt ca tập h p hợ ấp thụ ion Fe
3+
to thành nhân ht keo:
[Fe(OH)
3
] ]
m
+ nFe
3+
→ [Fe(OH)
3 m
. nFe
3+
- Nhân ht keo tích điện dương: (3n)+ sẽ hút các ion Cl
-
thành lớp ion bị hấp phụ:
[Fe(OH)
3
]
m
. nFe
3+
+ xCl
-
→ { [Fe(OH)
3
] }
m
. nFe
3+
.xCl
- (3n - x)+
- Toàn bộ ht keo tích điện dương: (3n - x)+
- Một phần các ion Cl
-
khác xa ht nhân to thành l p ion khuyớ ếch tán.
- Cấu t o h u di t keo được biể ễn:
{ [Fe(OH)
3
] }
m
; nFe
3+
; xCl
- (3n - x)
; (3n - x) Cl
-
Nhân
Lớp ion cùng
dấu b h ị ấp phụ
Lớp ion bị
hấp ph ụ
Lớp ion
khuyếch tán
Ht nhân keo
♦
♦
♦
♦♦ Keo âm sunfua: As
2
S
3
- Phn ng to keo: 2H
3
AsO
3
+ 3H
2
S → As
2
S
3
+ 6H
2
O
Trong dung dịch: H
2
S ⇔ H
+
+ HS
-
- Trưng hợp này nhân keo là As
2
S
3
: Lớp ion cùng dấ ị ấu b h p phụ: HS
-
- L hớp ion bị ấp phụ: H ; l
+
ớp ion khuyếch tán H
+
.
- B mề ặt ca tập h p hợ ấp thụ ion HS
-
to thành nhân ht keo:
[As
2
S ] S ]
3 m
+ nHS
-
→ { [As
2 3 m
. nHS
-
}
- Nhân ht keo tích điện dương: (n)- sẽ hút các ion H
+
thành lớ ị ấ ụp ion b h p ph :
{ [As
2
S ]
3 m
. nHS
-
} + xH
+
→ { [As
2
S ]
3 m
. nHS
-
. xH
+
}
(n - x)-
- Toàn bộ ht keo tích điện âm: (n - x)-
93
- Một phần các ion H
+
khác xa ht nhân to thành l p ion khuyớ ếch tán.
- Cấu t o h u di t keo được biể ễn:
{ [As
2
S
3
] }
m
; nHS
-
; xH
+ (n - x)
; (n - x) H
+
Nhân
Lớp ion cùng
dấu b h p ị ấ
Lớp ion bị
hấp ph ụ
Lớp ion
khuyếch tán
Ht nhân keo
Fe(OH)
3
Cl
-
Fe
3+
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Nhaân
k
eo
Lôùp ion cuøng daáu bò haáp phuï
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Cl
-
Lôùp ion bò haáp phuï
Lôùp ion khueách taùn
Sô ñoà caáu taïo misen keo Fe(OH)
3
As
2
S
3
HS
-
Sô ñoà caáu taïo misen keo
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
H
+
As
2
S
3
Hình 38. Sơ đồ cấu to misen keo
* Lớp ion cùng dấu b h t ấp phụ quyế đnh keo dương hay keo âm:
Ví dụ: Điều chế keo AgI từ AgNO
3
và KI:
- Phương trình: AgNO
3
+ KI → AgI + KNO
3
- N ếu dung dịch thừa AgNO
3
: AgNO
3
→ Ag
+
+ NO
3
-
→ Khi đó, lớp ion cùng dấu bị hấp phụ là ion Ag
+
→ Keo dương.
- N K ếu dung dịch thừa KI: KI →
+
+ I
-
→ Khi đó, lớp ion cùng dấu bị hấp phụ là I
-
→ Keo âm.
Một phươ ưng pháp phân lo ệ ấi các h keo r t th ng được sử dụng là dựa trên
trng thái vật lý ca ht keo và môi trưng phân tán.
Bng 14. Phân loi hệ keo
Ví dụ Môi trưng phân tán Chất phân tán Loi hệ
Sương mù Khí Lỏng aerosol lỏng
Khói Khí Rắn aerosol rắn
Sữa Lỏng Lỏng Nhũ tương
Sơn Lỏng Rắn Dung dịch keo
Hợp kim Rắn Rắn Dung dịch keo rắn
Kem Lỏng Khí Bọt
94
5.4.2. Các phương pháp điều chế và tinh chế
a. Điều chế keo
* Phương pháp phân tán
Trong phương pháp này ngưi ta áp dụng biện pháp cơ học để chia nhỏ các h t
thô ca hệ ề huy n phù, nhũ tương, bọ đt thành các ht có kích thước úng quy định hệ
keo. Sự phân tán cơ học ca chất rắn vào chất lỏng bao gi c hũng có hiệ u qu ơn.
Các quá trình thưng áp dụng:
- Nghiền, xay các ht rắn b ng cằ ối xay keo cho đến khi có kích thước bằ ng h t keo.
- Phân tán bằng siêu âm: dao động siêu âm có tần số cao hơn dao động âm thưng,
dưới tác dung ca siêu âm, tiểu phân thô bị giãn và nén liên tụcvà bị ể gãy thành các ti u
phân có kích thước bằng tiểu phân keo.
* Phương pháp ngưng tụ
Thy phân, oxi hóa khử, ngư ụng t ,...là cơ s ca phương pháp điều chế hệ keo.
Khi có mặt chất bền hóa trong những điều ki nhiện xác định về ệt độ, nồng độ, ta có thể
điều chế những hệ keo với độ phân tán cao.
Các quá trình thưng áp dụng:
- Ngưng tụ bằng phn ng hoá học:
Ví dụ:
FeCl
3
H
2
O Fe(OH)
3
HCl
t
0
3 3
FeCl
3
thu được không tan trong nước nhưng không bị lắng xuố ế ng thành k t t a,
trong dung dịch dưới dng keo trong suốt có dng màu nâu đỏ.
- Ngưng tụ bằng cách thay thế dung môi: ví dụ: dung dịch keo S
S tan trong ancol nhưng không tan trong nước. Lấy một ít dung dịch S trong
ancol, cho vào bình đựng nước, lắc đều, do ancol ít, nước nhiều nên nước là dung môi,
các phân tử S không tan trong nước, k t h i vế ợp l ới nhau to thành keo S.
b. Tinh chế keo
Trong dung dịch keo mới điều chế có lẫn tiểu phân dung dịch thật hoặc tiểu
phân thô làm cho dung dịch kém bền nên phi tiến hành tinh chế, tc là loi bỏ các
tiểu phân nói trên.
Loi tiểu phân thô: Do kích thước tiểu phân thô lớn hơn tiểu phân keo nên để
loi tiểu phân thô, phi dùng giấy lọ ọ ốc hoặ ễc ph u l c x p có kích thước khong 10-5cm.
Khi đó tiểu phân keo và dung dịch thật đi qua, còn tiểu phân thô bị giữ li.
Loi tiểu phân dung dịch thật (phân tử hoặc ion): Dùng phương pháp thẩm tích.
Cho dung dịch keo vào túi thẩm tích (thưng là túi bằng giấy bóng kính), nhúng
túi vào cốc n c cướ ất, các tiểu phân dung dịch thật sẽ đi ra khỏi túi(do túi có kích thước
lỗ nhỏ), các tiểu phân keo bị giữ l ưi. C nh vậ ấy, thay nước c t trong cốc cho đến khi
dung dịch trong túi đã tinh khiết.
95
5.4.3. Tính chất động học ca h keo
a. Chuyển động Brown
Năm 1827 Brown, nhà sinh vật ngưi Anh đã quan sát bằng kính hiển vi sự
chuyển động h ng cỗn lon và không ngừ a các ht rất nhỏ trong chất lỏng, quá trình
này gọi là chuyển động Brown.
Trong dung dịch keo, các ht keo luôn bị ử các phân t c ếa môi trưng khu ch tán
va chm, xô đẩy từ các hướng khác nhau với các vận tốc khác nhau, làm cho các ht đó
chuyển động hỗn lon không ngừng. Đó là chuyển n n động Brown. Do chuyể động hỗ
lon c ửa các phân t , tổng xung lự ực (l c tác dụng trong thi gian ngắn) tác động lên ht
keo thay đổi tc thi theo thi gian, làm cho quỹ đo chuyển động có đưng gấp khúc.
Thực tế đối với ht có kích thước cỡ 5 μ ( 5.10
-4
cm) chuyển động Brown
chuyển ng động gần như dao độ một vị đ trí nào ó. Khi kích thước h t lớn hơn 5.10
-4
cm thì chuyển động Brown ca ht thực tế dừng hẳn. Trong một giây, hướng va chm
ca tiểu phân keo thay đổi 106 lần.
Nguyên nhân chuyển n động Brown ca các ht keo là do chuyể động nhiệt ca
các phân tử dung môi gây nên chuyển n động nhiệt ca các ht keo. Chuyể động ca
các phần tử môi trưng là hỗ ẩ ể ũn lo n d n đến chuy n động các h t keo c ng luôn luôn
thay đổi vận tốc và có hướng. Độ di trung bình ca ht keo là d. Chuyển động ht keo
làm cho ht keo phân bố đồng đều trong thể tích.
d
Hình 39. Chuyển động Brown ca ht keo
b. ng dụng ca hin tượng khuyếch tán
Khi dung dịch thật và dung dịch keo có nồng độ khối lượng chất tan như nhau
thì trong cùng một đơn vị th t lể tích số phân tử thậ ớn h n sơ ố phân tử keo rất nhiều, nên
áp suất th t thẩm thấu dung dịch thật > áp suấ ẩm thấu dung dịch keo.
Hiện tượng khuyếch tán và áp suất thẩm thấu có ý nghĩa lớn trong sự trao đổi
chất điện li qua màng sinh vật . Donan đã chng minh rằng sự trao đổi chấ ệt đi n li qua
màng sinh vật cũng phụ thuộc vào loi ion không đi qua màng, đó là các ht keo
protein.
Gi thiết màng mao m ậch (màng sinh v t) là màng thẩm tích ngăn đôi bình, một
bên là dung dịch nước ca keo protein RNa, bên kia là dung dịch điện li NaCl.
I. DD R NaCl Maøng sinh vaät II. DD NaCl (C
2
)
R
-
Na
+
Cl
-
Na
+
Cl
-
Ban ñaàu: C
1
C
1
O C
2
C
2
Caân baèng: C
1
C
1
x x C
2
x C
2
x
(x - lượng ion ch II sang I). y từ
96
Có hai trưng hợp xy ra:
- Khi C
2
<< C
1
(nồng độ chất điện li << nồng độ chất keo) : Hầu như không có
chất điện li đi qua màng.
- Khi C
2
>> C
1
(nồng độ chất đ ệi n li >> nồng độ chất keo): Chất điện li hầu
như phân bố đều hai bên màng (không đi qua màng).
5.4.4. Tính chất quang học ca h keo
* Thí nghiệm Tyndall
Khi chiếu chùm tia sáng vào dung dịch keo ta thấy xuất hiện chùm ánh sáng mờ
đục trong dung dị ạ ệch keo có d ng hình nón. Hi n tượng này gọi là hiệu ứng Tyndall.
Rayleigh gii thích hiện tượng đó như sau: Ánh sáng là những sóng điện từ, đặc
trưng b ng hi bước sóng xác định. Có hai trư ợp xy ra khi xét bước sóng ca ánh
sáng tới và kích thước ca tiểu phân mà ánh sáng gặp trên đưng đi:
- Khi kích thước ca tiểu phân lớn hơn bước sóng ca ánh sáng tới thì ánh sáng
sẽ phn x trên bề mặ ể ữt ca ti u phân nh ng góc xác định. Điều này xy ra với các tiểu
phân thô.
- Khi kích thước tiểu phân nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tới thì các tia áng bị tán
x khắp mọi phía khi gặp tiểu phân. Bước sóng ngắn nhất ca chùm tia sáng nhìn thấy
là 400mm, ti t là 100mm, tểu phân keo có kích thước lớ ấn nh c là nhỏ hơn bước sóng
ánh sáng t c ánh sáng chiới nên khi đượ ếu vào, ti u phân keo luôn luôn ể trong trưng
điện từ ca sóng ánh sáng, dưới tác dung ca điện trưng này, các tiểu phân keo bc
x sóng điện: Sự bc x này gọi là sự tán x ánh sáng ca hệ keo.
Đối với dung dịch thật, kích thước phân tử hay ion bé nên không xy ra hiện
tượng tán x.
Dựa vào hiện tượng Tyndall, ngưi ta làm kính siêu hiể ụn vi. Là d ng cụ dùng
để quan sát tiểu phân keo mà mắt thưng không nhìn thấy được. Trong kính siêu hiển
vi, ánh sáng chiếu từ bên cnh qua. Nếu chất nghiên cu là dung dịch thật thì thị trưng
hoàn toàn tốt, nếu chất nghiên cu là dung dịch keo thì có sự tán x ánh sáng: Trên nền
tối là các đ ể ểi m sáng chuy n động hỗn lon. Dùng kính này ta đếm được số ht trong một
thể tích nhất định tc là xác định ng được nồ độ keo. Biết nồng độ khối lượng ca dung
dịch keo, ta sẽ biết được khối lượng tiểu phân và thể tích ca tiểu phân.
5.4.5. Tính chất đin ca h keo
Dung dịch keo có thể để hàng năm mà không bị biến đổi, chng tỏ các ht keo
có mang điện đã ngăn cn không cho các tiểu phân keo t ữ o thành nh ng h t lớ ơn h n
làm phá vỡ dung dịch keo.
Nếu đưa hệ keo về mộ đt iện trưng thì các h ẽ ểt keo s chuy n động với tốc độ
không đổi về các đi iện cực. Chẳng hn, cho dòng đ ện 1 chiề ịu đi qua dung d ch keo,
các ht keo dương đi về cực âm và các h ềt keo âm đi v cực dươ ượng. Hiện t ng này
97
gọi là hiện tượng điện di hay điện chuyển và được F.F.ReiSS quan sát được lần u đầ
tiên năm 1807.
Hiện t n cượng điện chuyể ũng giố ệ ệ ưng hi n tượng đi n phân nh ng khác chỗ ht
keo có kích thước lớn nên chuyển động chậm.
Hiện t n có ượng điện chuyể ng dụng lớn trong thực tế. Trong các nhà máy s,
ngưi ta ụng d ng hiện tượng này để tách Fe
2
O
3
ra khỏi đất sét. Khi khuấy đất sét với
nước, các ht keo đất sét tích điện âm còn các ht keo oxyt sắt tích điện dương nên khi
cho dòng điện đi qua, đất sét nguyên chất sẽ thoát cực dương.
Sự chuyển động ca pha lỏng (môi trưng phân tán) dưới tác dụng ca điện
trưng trong điều kiện pha phân tán đng yên, được gọ đi là iện thẩm. Ngày nay ngưi
ta gọi hiện tượng điện động học là điện di và điện thẩm.
5.4.6. Đặc tính bề m h cặt và sự ấp phụ a dung dch keo
Hấ ệ ề ặp phụ là là hi n tượng b m t mà hệ ệ keo là h có bề m nặt lớn, có kh ăng hấp
phụ. Quá trình hấp phụ thuộc vào bn chất ca chất h t bấp phụ và chấ ị hấp phụ, vào
nhiệt độ và quan trọng nhất là nồng độ.
Hấ ấ ịp phụ ọ hoá h c: X y ra khi ch t b hấ ấp phụ t o với ch t hấp phụ hợp chất hoá
học trên bề mặ ất pha h p phụ. Về mặ ất b n ch t l t, hực liên kế ấp thụ hoá học được hình
thành nh lực liên kế ế ọ ỉ ụ ỡt hoá học. Vì lực liên k t hoá h c ch có bán kính tác d ng c
kích thước phân tử nên trong hấp phụ hóa học thưng chỉ hình thành lớp hấp phụ đơn
phân tử, mđó là hợp chất bề ặt.
Hấp phụ vật lý: Các phân tử c ấ ịa ch t b hấ ỉp phụ ch như bị ư ng ng tụ trên bề
mặt chất hấp phụ và bị giữ trên bề ặ ằ ế m t này b ng các liên k t yế ấu. H p phụ vật lý có thể
dẫn đến sự to thành các lớp đa phân tử.
Tuy nhiên do ht keo tích điện nên hiện tượng hấ ụp ph ca dung dịch keo có
những đặc điểm khác với hấp phụ thông thưng, đó là sự hấ ụp ph chọn lọc và sự hấp
phụ trao đổi trong dung dịch chất điện li.
Hấp phụ chọn lọc: nếu ht keo tích điện âm thì sẽ hấp phụ các ion dương và
ngược li. Ion có hoá trị càng cao, bán kính hydrat hoá càng bé thì bị hấp phụ càng m nh.
Hấ p phụ trao đổi: x y ra sự trao đổi ion cùng dấu với môi trưng, ht keo trao
đổi ion H
+
(hoặc OH
-
) với môi trưng và do đó pH môi trưng sẽ thay đổi.
Hiện tượng hấp phụ có ụ ộng d ng r ng rãi trong th , ví dực tế ụ để khử các khí
độ để đểc trong không khí, tinh chế ấ các ch t lỏng, rút các chất quý phân tán trong môi
trưòng lỏng,...
5.4.7. Tính chất bền vững và tính đông tụ keo
a. Độ bền ca dung dch keo
Tính bền ca dung dịch keo do các yếu tố sau quyết định:
Do chuyển động Brown nên hệ keo duy trì được trng thái phân bố đều ca các
ht trong toàn bộ thể tích hệ và chống li khuynh hướng sa lắng.
Các tiểu phân keo tích điện cùng dấu thì đẩy nhau nên khó xy ra kh năng kết
hợp với nhau.
98
Riêng keo thân dịch, nh lớ ă ếp vỏ solvat đã ng n c n không cho các h t keo ti p
xúc trực tiếp với nhau khi va chm và do đó cũng có tác dụng chống li sự keo tụ.
b. Sự đ ông tụ keo
Là quá trình các ht keo kết h t lợp li thành nhũng h ớn hơn và lắng xuống
thành kết ta.
Các phương pháp làm đông tụ:
- Dùng chất t điện li: Khi thêm một chấ điện li vào dung dịch keo, các tiểu phân keo
hấp phụ các ion trái dấu ca chất điện li làm cho các tiểu phân keo trung hoà hoặc
gim điện tích đến m y t n gic tối thiểu, lực đẩ ĩ ệnh đi ữa các ht keo gần như mấ ẳt h n
nên khi va chm chúng dễ x ế ữ ắy ra quá trình cộng k t thành nh ng h t lớn hơn và l ng
xuống.
- Trộn lẫn hai dung dịch keo mang đ ũiện tích trái dấu c ng gây nên hiện tượng các ht
keo trung hoà hoặc gi n tích và do m điệ đó cũng xẩy ra quá trình đông tụ .
- Đun nóng: Khi nhiệt độ tă ẽng s tă ể ệng tốc độ chuy n động nhi t ca các tiểu phân do
đó làm gim kh nă ấng h p phụ ca lớ ấ ụ p h p ph và làm h t keo tích điện kém nên khi
va chm chúng dễ k . ết hợp và gây đông tụ
c. Sự pepti hoá
Các kết ta keo khi tiếp xúc với nước tự chuyển thành dung dịch keo gọi là các
keo thuận nghịch. Ngược li, các kết t i na keo khi tiếp xúc vớ ước không thể chuyển
li thành dung dịch keo gọi là các keo bất thuận nghịch, ví dụ: keo axitsalycilyc,
Fe(OH)
3
. Tuy nhiên, đôi khi thêm vào mộ đt lượng nhỏ ấ ch t iện li, kết ta bấ ật thu n
nghịch có thể chuyển thành dung dịch keo, hiện tượng này gọi là sự pepti hoá.
Hiện tượng pepti hoá được gii thích như sau: Kế ấ ọ ột ta h p phụ ch n lọc m t
loi ion ca chất t đi iện li, do đó chúng tr nên tích đ ện cùng dấu, các h điện tích cùng
dấu này đẩy nhau và đi vào dung dịch.
99
Câu hỏi và bài tập
1. Định nghĩa các loi nồng độ?
2. Trình bày khái niệm về độ tan. Gii thích các yếu tố nh hưng đến độ tan. Ý nghĩa
ca tích số tan.
3. Trình bày hiện tượng thẩ ấ ể ệ ẩ ấ ĩm th u. Vì sao có th nói: hi n tượng th m th u có ý ngh a
sinh h t quan trọc rấ ọng?
4. Áp suất hơi trên dung dịch. Nhiệt t độ sôi và nhiệ độ đông đặc ca dung dịch.
5. Định nghĩa axit – bazơ theo Bronsted. Xác định chấ ế t nào là axít, bazơ. Vi t các d ng
axit hay bazơ liên hợp ca chúng: NH
4
Cl, NH
3
, NaHCO
3
, CH
3
COONa, H
2
O, NaNO
2
.
6. Tính n li cđộ điệ a các dung dịch sau:
a. CH
3
COOH 0,02M;
b. CH
3
COOH 0,02M + CH
3
COONa 0,02M
7. Tích số ion ca nước là gì? pH là gì? Nó cho biết điều gì?
8. Tính pH ca dung dịch có các nồng độ ion [H
+
] bằng 10
-2
; 10 ; 5.10
-3 -4
; 3,1.10
-3
mol/lít.
9. Tính pH ca các dung dịch sau: H
2
SO
4
0,05M; Ca(OH)
2
0,02M.
10. A, B là hai chất điện ly mnh. Trộn 200 ml dung dịch A (pH = a) với 300 ml dung
dịch B (pH =3), thu được dung dịch C (pH = 5). Tính a. Gii thiết thể tích dung dịch
không đổi.
11. Sự điện li ca một axit yếu. Công thc tính pH c ị ế ếa dung d ch axit y u, bi t nồng
độ C
a
, pK
a
. Tính pH ca các dung dịch: CH
3
COOH, HCOOH có nồng độ 0,01M.
12. Sự điện li ca một bazơ yế ị ế ế ồu. Công thc tính pH ca dung d ch bazơ y u, bi t n ng
độ C
b
, pK
b
. Tính pH ca các dung dịch: NH
3
, CH
3
NH
2
có nồng độ 0,01M.
13. Gii thích sự thy phân c ốa các dung dịch mu i sau: Na
2
CO
3
, AlCl
3
, NH
4
AlO
2
.
14. Gii thích cơ chế ca keo dương, keo âm được t ịo thành khi cho dung d ch AgNO
3
tác dụng với dung dịch KI.
15. Tính chất ca hệ keo? ng dụng ca hệ keo trong xử lý môi trưng?
100
TÀI LIU THAM KHO
1. Lê Mậu Quyền. Hóa học Đi cương. NXB Khoa học và Kỹ thuật. Hà nội, 2007.
2. Nguyễn Đc Chung. Hóa đi cương. NXB trẻ, Thành phố Hồ Chí Minh,1996.
3. Lâm Ngọc Thiềm (ch biên), Bùi Duy Cam. Hoá học Đi c i hương. NXB Đ ọc
Quốc gia Hà nội, 2008.
4. Đào Đình Thc. Hóa học Đi c i hương. NXB Đ ọc Quốc gia Hà nội, 2005.
5. Nguyễn Đình Chi. Cơ s lý thuyết hóa học. NXB giáo dục. 2001.
6. Chu Phm Ngọc Sơn. Cơ s lý thuyết Hóa học Đ Đi cương. NXB i học và
trung học chuyên nghiệp. Thành phố Hồ Chí Minh,1983.
7. Hoàng Nhâm. Hoá học vô cơ (tập 1, tập 3). NXB giáo dục, 2003.
8. Mai Hữu Khiêm. Hóa keo. NXB Đi học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh,
2004.
9. Trịnh Hân. Tinh thể họ ọ ọ ố ộc và Hóa h c tinh thể. NXB Đi h c Qu c gia Hà n i,
2003.
10.Lê Mậu Quyền. Bài tập Hóa học Đi cương. NXB giáo dục, 2008.
11.Dương Văn Đm. Bài tập Hóa học Đi cương. NXB giáo dục, 2006.
12.Nguyễn Đc Chung. Bài tập Hóa đi cương. NXB trẻ, Thành phố Hồ Chí
Minh,1996.
101
| 1/28
| | Tải xuống

Có thể bạn quan tâm:

Preview text:

Chương 5. DUNG DCH
5.1. Nồng độ và độ tan ca dung dch
5.1.1. Nồng độ
Để biểu thị thành phần ca một dung dịch, ngưi ta dùng nồng độ dung dịch.
Vậy nồng độ dung dịch là lượng chất tan có trong một lượng xác định dung dịch hoặc
dung môi, lượng chất tan lớn to dung dịch đặc, ngược  l i là dung dịch loãng.
a. Nồng độ phần trăm khối lượng (%)
Số gam chất tan trong 100 gam dung dịch: m C% = Ct ×100 mdd
Ví dụ: Dung dịch NaOH 20% nghĩa là c 100g dung dịch thì có 20g NaOH tan trong đó.
♦ Nồng độ % theo thể tích
Biểu thị số ml chất tan có trong 100ml dung dịch.
Ví dụ: ancol etylic 70o nghĩa là trong 100ml dung dịch rượu này cần có 70ml
C2H5OH nguyên chất và 30ml H2O.
b. Nồng độ mol
Số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch: n C ct M = V (l) dd
c. Nồng độ molan (Cm)
Số mol ca chất tan có trong 1kg hoặc 1000g dung môi: nct C = ×1000 m mdm
Với nct là số mol chất tan có trong lượng dung môi là mdm.
Ví dụ: dung dịch NaCl 0,2 molan: dung dịch cha 0,2 mol NaCl trong 1000 gam nước.
d. Nồng độ Phân mol
Là tỉ lệ giữa số mol c ấ h t nào đó với ổ t ng số mol ca các c ấ h t trong dung dịch.
Ðối với dung dịch to thành từ hai chất A, B với số mol tương ng là nA, nBB , ta có
biểu thc phân mol như sau: n n A B χ ; A = χ B = n + n n + n A B A B
* Chú ý: Tổng nồng độ phần mol ca các chất có trong dung dịch bằng 1. 74
e. Nồng độ đương lượng Một loi ồ
n ng độ khác thưng được sử dụng để tính toán trong các phương
pháp phân tích thể tích là nồng độ đương lượng được định nghĩa là số đương lượng
gam ca chất tan trong một lít dung dịch.
n’: số đương lượng gam chất tan có trong dung dịch. n' CN = V V: thể tích (l)
Ví dụ: dung dịch HCl 2N là dung dịch có cha 2 đương lượng gam hoặc 2× 36,5g HCl nguyên chất.
* Áp dụng định luật đương lượng cho các phn ng trong dung dịch.
Gi sử phn ng : A + B → C Gọi:
NA, NBB : Nồng độ đương lượng gam ca 2 dung dịch A và B
VA VB:B Thể tích ca 2 dung dịch A và B phn ng vừa đ với nhau
Theo định luật đương lượng ta có: NA .VA = NB .VBB
Đây là biểu thc toán học áp dụng định luật đương lượng cho dung dịch.
f. Mối quan h giữa các nồng độ
* Giữa nồng độ phân tử gam và nồng độ %:
M : khối lượng phân tử chất tan
CM : nồng độ mol ca dung dịch 10dC% CM = M
d : khối lượng riêng ca dung dịch
C%: nồng độ % ca dung dịch
* Giữa nồng độ đương lượng và nồng độ % ca dung dịch: 10dC% đươ ượng gam CN = D: ng l D * Giữa CM và CN:
n = Số điện tích mà 1 ptg chất trao đổi CN = n.CM
hoặc n = Số e mà 1 ptg chất trao đổi
Ví dụ 1: Ta có dung dịch 0,5M H2SO4. 1 mol H2SO4 ng với ố s đương lượng
gam là 2. Do đó CN = 2. 0,5 = 1N.
Ví dụ 2: Dung dịch sử dụng bình acqui là dung dịch H2SO4 3,75M, có khối
lượng riêng là: 1,230 g/ml. Tính nồng độ %, nồng độ molan và nồng độ đương lượng
ca H2SO4 trong dung dịch trên. 75 Gii:
Khối lượng ca 1 lít dung dịch: 1000 x 1,230 = 1230g
Khối lượng ca H2SO4 trong 1 lít dung dịch: 3,75 x 98 = 368g
Khối lượng ca H2O trong 1 lít dung dịch: 1230 - 368 = 862g Do đó: 368 C% = ×100 = 29 % 9 , 1230 C = 75 , 3 × 2 = 7 5 , N N 3, 75.1000 C = = 4, 35m m 862
5.1.2. Độ tan và các yếu tố ánh hưởng đến độ tan
a. Khái nim về độ tan
Ðộ tan là nồng độ ca chất tan được vào dung dịch để to ra một dung dịch bo
hòa  một nhiệt độ xác định.
 một nhiệt độ nhất định độ tan 
c a một chất trong một dung môi được xác
định bằng nồng độ ca dung dịch bão hòa  c a chất đó.
Thông thưng độ tan ca chất rắn trong một chất lỏng được biểu thị bằng số
mol chất tan có trong một lít dung dịch.
Đối với chất khí tan trong chất lỏng thì độ tan được biểu diễn bằng thể tích chất
khí bão hòa trong một thể tích xác định ca dung môi.
Độ tan thường được kí hiu là S
- Khi dung dịch có nồng độ nhỏ hơn độ tan ta có dung dịch chưa bão hòa, chất tan có thể tan thêm.
- Khi dung dịch có nồng độ lớn hơn độ tan  cùng nh ệ i t độ thì ta có dung ị d ch quá bão hòa.
Các dung dịch quá bão hòa không bền, nếu khuấy, lắc hoặc thêm vào dung
dịch một vài tinh thể chất rắn đó sẽ có sự kết tinh chất tan từ dung dịch và dung dịch
sẽ tr về trng thái bão hòa. Tích số tan
Là tích số nồng độ ca các ion ca nó trong dung dịch bo hòa c ấ h t đó với ố s
mũ bằng hệ số tỷ lượng trong phân thc: AmBn ⇔ mAn+ + nBm- n+ m m− n Τ = [ A ] [B ] A B m n
Ví dụ, tích số tan BaSO4 là 1,1.10-10 ( 25oC)
Nếu gọi S là độ tan ca BaSO4, lúc đó ta có: [ 2 Ba + ][ 2
SO − ] = S.S = T 4 BaS 4 O 76 S = T = 1 , 1 .10−10 = , 1 05 1 . 0 5 − mol / L Một chất ẽ
s kết ta khi tích số nồng độ các ion ca nó trong dung dịch lớn hơn
tích số tan và ngược li.nó sẽ còn tan khi tích số nồng độ ion ca nó chưa đt đến tích số tan.
b. Các yếu tố nh hưởng đến độ tan
* Bn chất chất tan và bn chất dung môi
Qui luật kinh nghiệm về độ tan: < Các chất có cùng tính phân cực thì hòa tan
tốt vào nhau
Ví dụ: Khi hòa tan NaCl vào nước, quá trình hòa tan có thể chia làm 3 bước:
- Bước 1 Phá vỡ cấu trúc tinh thể ca chất tan để to thành tiểu phân riêng biệt.
- Bước 2 Phá vỡ lực liên kết liên phân tử giữa các phân tử dung môi để to ra các
khong trống cho các tiểu phân ca các chất tan xâm nhập.
- Bước 3 Xy ra tương tác giữa các tiểu phân ca chất tan và các phân tử ca dung môi
để to thành dung dịch, tc 
x y ra quá trình solvat hóa. * Nhit độ
- Độ tan ca một chất tăng khi nhiệt độ tăng, nếu quá trình hòa tan đó thu nhiệt.
Ví dụ: NH4Cl, KNO3 … tan nhiều khi đun nóng.
Việc hòa tan các chất rắn vào nước, ví dụ hòa tan đưng hay muối vào nước, mà
ta gặp hằng ngày có thể đi đến kết luận rằng độ tan ca các chất tăng theo nhiệt độ.
Tuy nhiên, điều thực sự không phi như vậy. Khi nhiệt độ tăng giúp quá trình hòa tan
xy ra nhanh hơn nhưng lượng chất tan có thể gim đi theo nhiệt độ.
- Độ tan ca chất khí gim khi nhiệt độ tăng vì quá trình hòa tan ca các chất khí phát nhiệt.
nh hưng ca nhiệt độ đối với độ tan ca các chất khí có ý nghĩa quan trọng về
mặt môi trưng. Vấn đề này được thấy rõ khi một lượng lớn nước được sử dụng để
làm nguội trong các qui trình công nghiệp, sau khi sử dụng sẽ bị nóng lên và được t  h i
tr li sông hồ. Do nóng hơn nên nước ẽ
s cha ít lượng O2 hòa tan hơn, điều này làm
phá vỡ cân bằng hấp phụ O2, làm gim lượng O2 hòa tan trong nước và do vậy sẽ nh
hưng đến hot động sống ca các sinh vật sống trong môi trưng nước. * Áp suất
Áp suất nh hưng không đáng kể đến độ tan ca chất rắn hoặc lỏng, nhưng có
tác động lớn đến độ tan ca chất khí. Các loi nước gii khát cha ga khi đóng chai
phi  áp suất CO2 cao nhằm bo đm đt được một nồng độ lớn ca CO2 trong dung
dịch. Khi m nắp, do áp suất ca CO2 trong khí quyển bé nên xy ra sự thoát CO2 khỏi
dung dịch to nên si bọt vỡ đặc trưng.
Sự gia tăng độ tan ca chất khí trong chất lỏng có thể được minh họa trong ví dụ
sau: gi sử đang xy ra cân bằng giữa chất khí và chất lỏng, nghĩa là số phân tử khí
thoát ra hoặc tan vào dung dịch với tốc độ bằng nhau. ế N u ta làm ă t ng áp suất thì số
phân tử khí trong một đơn vị thể tích sẽ gia tăng, khí sẽ tan vào dung dịch với tốc độ
lớn hơn tốc độ thoát ra, lúc này nồng độ khí tan trong dung dịch sẽ tăng cho đến khi 77
một cân bằng mới được thiết lập, và dĩ nhiên lúc này dung dịch sẽ cha một lượng khí tan nhiều hơn.
Định luật Henry về độ tan ca chất khí trong chất lỏng: Độ tan của các chất khí
tỉ lệ với áp suất riêng phần của chất khí đó.
K : hằng số tỉ lệ (đặc trưng cho mỗi loi dung dịch) S = K.Pi
Pi : áp suất riêng phần ca chất khí
S : độ tan ca chất khí trong chất lỏng ( g/100g dung môi)
Ví dụ: độ hòa tan ca O2 sẽ gim 25% khi tăng lượng muối hòa tan trong ư n ớc tới 40 gam.
Bng 9. Sự phụ thuộc ca hằng số Henry (k) vào nhiệt độ. k Nhiệt độ (oK)
O2 (× 10-5) CO2 (× 10-5) H2S (× 10-5) 273 67,45 3349,51 6825,24 275 63,48 3000,97 6397,08 277 60,52 2788,34 5998,05 298 38,76 1407,76 3332,03
Chú ý là định luật Henry chỉ đúng trong trưng hợp các chất khí tan không phn
ng với dung môi, ví dụ: đúng với trưng hợp khí O2 tan trong nước, nhưng không
đúng với trưng hợp HCl tan trong nước vì 
đây xy ra sự phân ly ca HCl.
5.2. Tính chất ca dung dch không đin ly
5.2.1. Áp suất hơi bão hòa ca dung dch c
h a chất tan không đin li và không bay hơi.
Áp suất hơi ca một chất lỏng là áp suất gây nên bi những phân tử ca nó trên mặt thoáng chất lỏng.
Áp suất hơi bão hòa là áp suất to ra trên mặt thoáng khi quá trình bay hơi đt
tới trng thái cân bằng.
Gii thích: do chuyển động nhiệt nên các phân tử chất lỏng tinh khiết đựng
trong bình kín sẽ tách khỏi bề mặt c ấ
h t lỏng và biến thành hơi. Quá trình này gọi là
quá trình hóa hơi. Mặt khác, các phân tử chất lỏng tinh khiết  trng thái hơi cũng
chuyển động hỗn lon, va vào bề mặt c ấ h t ỏ l ng và một ố s phân ử t có t ể h n ư g ng tụ tr
li, quá trình này gọi là quá trình ngưng tụ. Khi vận tốc hai quá trình này bằng nhau thì tồn ti cân bằng: Lỏng ⇔ Hơi ; ΔH > 0
Lúc này, trng thái hơi nằm cân bằng với trng thái lỏng gọi là hơi bão hòa, nó
gây nên áp suất hơi bão hòa ca chất nguyên chất. 78
Thí nghiệm về áp suất hơi bão hòa: Có hai cốc, ộ
m t cốc đựng nước nguyên chất và
một cốc đựng dung dịch nước đưng và đư c
ợ đặt trong một chậu thy tinh như hình 33.
Sau một thi gian thí nghiệm ta thấy thể tích ca cốc cha nước gim còn thể tích ca cốc
cha dung dịch nước đưng tăng.
Ðiều này có thể được gii thích khi áp suất hơi ca dung môi nguyên chất lớn
hơn áp suất hơi ca dung dịch cha chất tan không bay hơi, nghĩa là nếu hai bình độc
lập nhau thì khi cân bằng lỏng hơi được th ế i t ậ
l p áp suất hơi to ra trên bề mặt dung
môi nguyên chất phi lớn hơn áp suất hơi to ra trên bề mặt dung dịch.
Hình 33. Thí nghiệm nh hưng ca chất tan đến tính chất ca dung môi
Do đó trong một hệ kín, sự hóa hơi mnh ca dung môi nguyên chất làm cân
bằng lỏng hơi ca dung dịch bị dịch chu ể
y n theo chiều dung dịch phi hấp thụ hơi để
làm gim áp suất hơi trên bề mặt dung ị
d ch. Sự hấp thụ hơi ca dung môi trên bề mặt
dung dịch sẽ làm gim áp suất hơi ca dung môi trong hệ. Ðể đt cân bằng lỏng ⇔ hơi
tr li, dung môi nguyên chất phi bốc hơi thêm, kết qu là xy ra sự chuyển dung môi
nguyên chất sang dung dịch.
Sự hiện diện ca c ấ
h t tan trong dung dịch làm gim số phân tử dung môi tự do
trong một đơn vị thể tích, do đó làm gim số phân tử dung môi trên bề mặt và do đó
làm gim kh năng hóa hơi ca dung môi.
Khi hoà tan một chất tan không điện li và không bay hơi vào một dung môi thì các
phân tử chất tan sẽ phân bố đều trong toàn bộ thể tích ca dung môi. Một số phân tử dung
môi có trên mặt thoáng được thay thế bi các phân tử c ấ
h t tan không bay hơi, một ố s phân
tử dung môi bay hơi gim và do đó áp suất hơi bão hoà ca dung môi trong dung dịch bé
hơn so với áp suất hơi bão hoà ca dung môi nguyên chất. Số phân tử chất tan càng tăng
thì số phân tử dung môi thoát ra càng ít, do đó áp suất ơ
h i bão hoà ca dung dịch (P1) luôn
luôn nhỏ hơn áp suất hơi bão hoà ca dung môi nguyên chất (P0). Sự gim áp s ấ
u t hơi bão hoà ca dung ị d ch tuân theo định l ậ u t Raoult I.
“Áp suất hơi bão hòa ca dung dịch bằng áp suất hơi bão hoà ca dung môi
nguyên chất nhân với phần mol ca dung môi trong dung dịch”. ndm Ρ = Ρ χ = Ρ l 0 dm 0 n + n dm ct
P1 : áp suất hơi bão hoà ca dung dịch;
P0 : áp suất hơi bão hoà ca dung môi nguyên chất
χdm : phần mol ca dung môi trong dung dịch
Nếu gọi χchất tan là nồng độ phần mol ca chất tan trong dung dịch thì: χdm + χct = 1 79
ΔP : độ gim áp suất hơi bão hoà ca dung dịch
ΔP/P0 : độ gim tương đối áp s ấ
u t hơi bão hoà ca dung ị d ch Ρ − Ρ ΔΡ 0 1 χ ct = = Ρ Ρ 0 0
Định luật Raoult I có thể phát biểu cách khác: "Ti một nhiệt độ xác định, độ
gim tương đối áp suất hơi bão hoà ca dung dịch cha chất tan không bay hơi và
không điện li bằng nồng độ phần mol ca chất tan trong dung dịch".
Trong trưng hợp dung dịch loãng và lý tưng, định luật Raoult I đúng với ọ m i
chất tan không điện li, không bay hơi.
5.2.2. Ðộ tăng nhit độ sôi Nhiệt độ ca chất ỏ l ng là nh ệ
i t độ mà ti đó áp suất hơi bão hòa ca chất ỏ l ng
bằng áp suất hơi bão hoà ca khí quyển.
Do dung dịch có áp suất hơi bão hòa nhỏ hơn áp suất hơi bão hoà ca dung môi
nguyên chất nên muốn cho áp suất hơi bão hòa ca dung dịch bằng áp suất khí quyển
cần phi tăng nhiệt độ ca dung dịch lên nên nhiệt độ sôi ca dung ị d ch lớn hơn nhiệt
độ sôi ca dung môi nguyên chất.
Nhiệt độ sôi bình thưng ca một chất lỏng được định nghĩa là nhiệt độ lúc đó áp
suất hơi ca chất lỏng đt được 1 atm. Các chất tan không bay hơi làm gim áp suất hơi
ca dung dịch, do đó dung dịch phi được đun nóng đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ sôi
ca dung môi tinh chất mới có thể đt được áp suất 1atm. Ðiều này có nghĩa là chất tan
không bay hơi làm tăng nhiệt độ sôi  c a dung môi.  M c độ gia ă t ng nh ệ i t độ sôi p ụ h
thuộc vào nồng độ ca chất tan trong dung dịch. Ðối với các dung dịch loãng mối quan hệ đó được b ể
i u diễn bằng phương trình: ΔΤ = Κ C . S S m
Với: T: độ tăng nhiệt độ sôi so với dung môi tinh chất.
ks :gọi là hằng số nghiệm sôi phụ thuộc vào bn chất dung môi.
Cm: nồng độ molan ca chất tan trong dung dịch.
Dựa vào độ tăng nhiệt độ sôi so với dung môi nguyên chất ta có t ể h xác định
được phân tử lượng ca c ấ h t tan trong dung dịch.
Bng 10. Giá trị KS và Kđ ca một số dung môi khác nhau
Dung môi Nhiệt độ sôi (C) K 0 0 s C.Kg/mol Nhiệt độ Kđ C.Kg/mol Nước 100,0 0,51 0 1,86 CCl4 76,5 5,03 -22,99 3,00 CHCl3 61,2 3,63 -63,5 4,70 C6H6 80,1 2,53 5,5 5,12 CS2 46,2 2,34 -111,5 3,83 Ête etylic 34,5 2,02 -116,2 1,79 Camphor 208,0 5,95 179,8 40 80
Ví dụ 1: Một dung dịch được điều chế bằng cách hòa tan 18,00g Glucô trong
150,00g nước. Dung dịch có nhiệt độ sôi là 100,340C. xác định phân tử lượng ca
Glucô, biết hằng số nghiệm sôi ca nước là 0,510C.Kg/mol. Gii: ΔΤ = Κ C . ; 0 ΔΤ = , 0 34 C ; K S S m s = 0,51 , 0 34 n Cm gluco = = , 0 67 mol/kg = , 0 51 1 , 0 500
Do đó: ngluco = 0,15. 0,67 = 0,1 mol; 18 M = = gluco 180 0 1 ,
5.2.3. Ðộ h nhit độ đông đặc
Nhiệt độ đông đặc (kết tinh) của chất lỏng là nhiệt độ mà tại đó áp suất hơi bão
hoà của pha lỏng bằng áp suất hơi bão hoà của pha rắn.
Do áp suất hơi bão hoà ca dung dịch nhỏ hơn áp suất hơi bão hoà ca dung
môi nguyên chất nên để cho áp suất hơi bão hoà trên pha ắ r n bằng áp s ấ u t hơi bão hoà
trên pha lỏng (ca dung dịch) cần phi h nhiệt độ đông ca dung dịch xuống, nghĩa
là: nhiệt độ đông ca dung dịch nhỏ hơn nhiệt độ đông ca dung môi nguyên chất.
Ví dụ: Với nước nguyên chất có nhiệt độ đông đặc là 00C (chính xác là
0,00990C) ng với áp suất hơi bo hòa ca nước đá và nước lỏng là 0,006atm. Việc
hòa tan chất tan vào nước sẽ làm cho dung dịch có nhiệt độ đông đặc thấp hơn nước
nguyên chất, bi vì sự hiện diện ca chất tan trong nư c
ớ sẽ làm cho áp suất hơi ca
nước trong dung dịch thấp hơn áp suất hơi ca nước đá, do đó ti nhiệt độ này dung
dịch không thể đông đặc vì không có sự cân bằng ca áp suất hơi giữa pha lỏng và pha
rắn. Nếu ta h nhiệt độ, áp suất hơi ca pha rắn gim nhanh hơn pha lỏng, kết qu sẽ
dẫn đến sự cân bằng áp suất hơi ca 2 pha lỏng và rắn và lúc này dung dịch sẽ đông đặc.
Do chất tan làm h nhiệt độ đông đặc ca nước, nên các chất như NaCl, CaCl2
thưng được rãi trên các vĩa hè hoặc đưng lộ để tránh sự đóng băng trong mùa đông
 các nước  vùng lnh giá, dĩ nhiên ớ
v i điều kiện nhiệt độ bên ngoài không quá thấp.
Hình 34. Giản đồ pha của cân bằng lỏng / hơi và lỏng / rắn của dd nước c ứ h a chất
tan không bay hơi 81
Từ gin đồ ta có thể kết l ậ
u n: sự hiện diện ca chất tan không bay hơi làm m
rộng khong nhiệt độ mà dung dịch tồn ti  trng thái lỏng. Cũng giống như độ tăng
nhiệt độ sôi, độ h nhiệt độ đông đặc ca dung dịch so với dung môi nguyên chất phụ
thuộc vào nồng độ ca c ấ
h t tan. Phương trình biểu diễn sự liên hệ, đối với dung dịch
loãng, cũng có dng tương tự và cũng được dùng để xác định phân tử lượng ca các chất tan.
ΔTđ = Kđ.Cm
ΔTđ: độ h nhiệt độ đông đặc ca dung dịch so với dung môi tinh chất.
Kđ : hằng số ngh ệ
i m đông phụ thuộc vào bn chất dung môi. Cm : nồng độ molan  c a c ấ h t tan.
Ví dụ: Tính gần đúng khối lượng ca etylen glycol cần thêm vào 10 lít nước để
thu được một dung dịch có nhiệt độ đông đặc là – 23,30C. Biết Mêtylenglicol = 62,1. Khối lượng riêng ca nư c
ớ 1g/ml, hằng số nghiệm đông ca nước 1,860C kg/mol. Gii ΔTđ = Kđ.Cm; C 3 , 23 m = = , 12 5 mol/kg 86 , 1
Do 10 lít nước có khối lượng 10 Kg, nên
Khối lượng etylenglycol cần : , 12 5 × , 6 21×10 3 − = 7 8 , Kg
Dưới áp suất bình thưng nước có khối lư n
ợ g riêng (tỷ trọng) cao nhất là 
4°C: 1 g/cm³ đó là vì nước vẫn tiếp tục giãn n khi nhiệt độ gim xuống dưới 4°C.
Hiện tượng này không được quan sát  bất kỳ một chất nào khác. Điều này có nghĩa
là: Với nhiệt độ trên 4°C, nước có đặc tính giống mọi vật khác là nóng n, lnh co;
nhưng với nhiệt độ dưới 4°C, nước li lnh n, nóng co. Do hình thể đặc biệt ca phân
tử nước (với góc liên kết 104,45°), khi ị b làm  l nh các phân tử p  h i di xa ra để to
liên kết tinh thể lục giác m. Vì vậy mà tỉ trọng ca nước đá nhẹ ơ h n nước thể ỏ l ng.
Hình 35. Các tinh thể nước  trng thái đông lnh < 40C Khi đông lnh dư i
ớ 4°C, các phân tử nước phi di xa ra để to liên kết tinh t ể h lục giác m. 82
5.2.4. Áp suất thẩm thấu ca dung dch
Áp suất thẩm thấu là áp suất cần phi tác dụng lên một dung dịch để thế nhiệt
động ca nó lấy li giá t ị
r mà nó có đối với dung môi tinh kh ế i t.
Ví dụ 1: Khi th vào nước tinh khiết, nước thâm nhập nhanh chóng vào dung
dịch đưng qua màng và ngưi thấy nước dâng lên trong ống. Ðồng thi, nhưng với
tốc độ nhỏ hơn nhiều, đưng cũng khuếch tán vào trong nước tinh khiết. Cuối cùng
nồng độ hai bên màng cân bằng nhau, các mực cũng vậy, các hiện tượng khuếch tán ít
nhiều có tính chọn lọc qua các màng gọi là sự thẩm thấu. Cách phân tích một hỗn hợp
nh sử dụng các hiện tượng thẩm thấu gọi là phép thẩm tách.
Ví dụ 2: Một ống thy tinh được ngăn cách bi một màng bán thấm  giữa
(màng bán thẩm có tính chất đặc biệt là chỉ cho các phân tử dung môi thấm qua nhưng
không cho các phân tử chất tan thấm qua). Cho vào hai bên ống cùng thể tích dung
môi nguyên chất và dung dịch cha chất tan. Sau một thi gian thể tích ca dung dịch
tăng còn thể tích ca dung môi nguyên chất gim. Quá trình di chuyển dung môi
nguyên chất sang dung dịch thông qua màng bán thấm được gọi sự thẩm thấu. Ðến
một lúc nào đó mực chất lỏng bên phần ống đựng dung dịch không dâng cao lên nữa,
quá trình thẩm thấu đt đến cân bằng. Kết qu là mực chất lỏng trong ống đựng dung
dịch cao hơn trong phần ống đựng dung môi nguyên chất, điều này có ý nghĩa là áp
suất tĩnh ca dung dịch lớn hơn ca dung môi tinh chất. Phần áp suất chênh lệch được
gọi là áp suất thẩm thấu.
Hình 36. Thí nghiệm xác định áp suất thẩm thấu
Áp suất thẩm thấu cũng được sử dụng để xác định phân tử lượng ca chất tan
và được dùng nhiều hơn các phương pháp khác bi vì chỉ cần một ồ n ng độ nhỏ ca
chất tan cũng to nên được một áp suất thẩm thấu có giá trị đáng kể.
Lực cần tác dụng lên một đơn vị diện tích 
c a màng bán thấm để làm triệt tiêu
hiện tượng thẩm thấu gọi là áp suất thẩm thấu (kí hiệu π). Áp suất này bằng áp suất
thy tĩnh ca cột chất lỏng có chiều cao h gây ra.
♦ Đnh luật Van’t Hoff về áp suất thẩm thấu
Năm 1887 Van't Hoff xác định áp suất thẩm thấu ca dung dịch lỏng cha chất
tan không điện li thỏa mãn phương trình: π = CRT
C: nồng độ mol ca dung dịch R: hằng số khí
T: nhiệt độ tuyệt đối (0K)
π: Áp suất thẩm thấu ca dung dịch (atm) 83 Thay n m C = = V MV ta đượ m c: πV = R T M
V: thể tích dung dịch (lít) cha m gam chất tan.
M: Khối lượng phân tử ca chất tan
“Áp suất thẩm thấu của dung dịch bằng áp suất gây bởi chất tan, nếu như ở cùng
nhiệt độ chất tan nằm ở trạng thái khí và chiếm một thể tích bằng thể tích dung dịch”. Định luật này c ỉ
h áp dụng cho dung dịch loãng cha c ấ h t tan không bay hơi vì
khi đó không có sự tương tác giữa các c ấ h t. Áp s ấ u t t ẩ h m t ấ h u chỉ phụ th ộ u c vào nh ệ i t
độ và nồng độ chất tan.
Việc đo áp suất thẩm thấu cũng được sử dụng để xác định khối lượng phân tử chất tan.
Ví dụ 3: Hòa tan 1. 10-3g một protein vào nước và chỉnh đến thể tích 1ml. Dung
dịch thu được có áp suất thẩm thấu là 1,12mmHg  250C. Tính khối lượng phân tử ca protein. Gii: 1 − 3 π = 1 , 1 2 × = , 1 47 ×10 atm ; 160 R 0 082 , atm/ 0 = K mol . ; T 0 = 25 + 273 = 298 K , 1 47×10 3− C = = ,
6 02×10−5 mol / l ; , 0 082× 298 −3 , 1 00×10 Khối lượng phân tử = 4 = , 1 66 1 × 0 −5 , 6 02 1 × 0
♦ ng dụng:
Hiện tượng thẩm thấu có ý nghĩa sinh học rất quan trọng vì màng ca các ế t bào
là màng thẩm thấu. Thẩm thấu là nguyên nhân trực tiếp ca quá trình hút nư c ớ từ môi
trưng và quá trình vận chuyển nước trong cơ thể sinh vật. Tuy nhiên, Mỗi sinh ậ v t c ỉ h
phát triển bình thưng trong môi trưng có áp suất thẩm thấu thích hợp. Do đó nếu
bón phân với nồng độ quá lớn có thể làm cây chết vì mất nước.
Dịch tế bào ca mỗi cơ t ể
h sống có nồng độ các c ấ
h t dinh dưỡng xác định nên
có áp suất thẩm thấu xác dịnh. Khi áp suất thẩm thấu ca dịch tế bào lớn hơn ca môi
trưng sẽ gây ra sự thẩm thấu nước  môi trưng vào tế bào và làm cho nước di
chuyển từ tế bào nọ sang tế bào kia.
Quá trình thẩm thấu được nghiên cu  thí nghiệm sau: Khi cây héo đặt trong
nước thì tươi li. Khi nước thấm vào tế bào, nó sẽ to ra áp s ấ u t dư trong đó áp suất
này càng tăng nhẹ  vỏ tế bào và giữ nó  t 
r ng thái căng. Nếu cắt đt cây, do nước
bay hơi nên thể tích ca chất lượng bên trong gim x ố
u ng và vỏ tế bào xẹp đi, cây sẽ 84
héo. Nếu như đặt cây vừa mới héo vào nước thì sự thẩm thấu li bắt đầu, tế bào li
căng ra và cây tươi li.
Một trong những ng dụng quan trọng ca sự thẩm t ấ
h u là to ra máy lọc máu
cho những bệnh nhân bị bệnh t ậ h n. Máu được cho c 
h y qua một ống làm bằng
cellophane, đóng vai trò màng bán thẩm, ống được đ
ặt trong dung dịch rửa (dialyzing).
Dung dịch này cha các ion cũng như c 
h a các chất tan có nồng độ bằng nồng độ ca
chúng trong máu, do sự thẩm thấu các chất này sẽ thấm qua màng đi vào dung dịch và
do đó máu được lọc sch.
Dung dịch có áp suất thẩm thấu như nhau gọi là dung dịch đẳng trương. Các
chất lỏng bơm vào máu phi đẳng trương với chất lỏng trong máu.
Bây gi nếu chúng ta cho nước nguyên c ấ h t t ế
i p xúc với dung dịch nước muối
thông qua một màng bán thẩm và tác động lên dung dịch nước muối một áp suất lớn
hơn áp suất thẩm thấu ca dung dịch nước muối thì sẽ xy ra quá trình thẩm t ấ h u
ngược nghĩa là nước sẽ chuyển từ dung dịch vào nước nguyên chất. ng dụng này có
ý nghĩa thực tiễn lớn. Các máy khử muối xách tay ng dụng nguyên tắc trên cho phép
lọc được 5 lít nước từ nước biển trong 1 gi.
5.3. Dung dch đin ly
5.3.1. Thuyết đin ly
a. Thuyết Arrhenius
Axít là hợp chất cha hiđro khi tan trong nước phân li ra cation H+.
Bazơ là hợp chất cha OH khi tan trong nước phân li ra anion OH-.
b. Thuyết Bronsted – Lowry
Axít là tiểu phân (phân tử, ion) có kh năng nhưng proton (H+).
Bazơ là tiểu phân (phân tử, ion) có kh ă n ng nhận proton.
Ví dụ, khi hoà tan NaCl vào nước:
NaCl + (x + y)H2O → Na+.xH2O + Cl-.yH2O
Các chất khác nhau có mc độ phân li khác nhau nên ta có chất điện li mnh và chất điện li yếu.
c. Độ đin li: Độ điện li α ca ộ m t chất đ
iện li là tỉ số số phân tử phân li ra ion (n) và ổ t ng số phân tử hoà tan (n0). n α = no
Vậy độ điện li ca chất điện li mnh α = 0; 
c a chất điện li yếu: 0 < α < 1.
Để phân biệt mc độ mnh - yếu ca chất điện li, ngưi ta qui ước: Chất điện li Yếu Trung bình Mnh Độ điện li 0 < α ≤ 0,03 0,03 < α < 0,3 0,3 < α ≤ 1 Sự phân li ion rất ít Một phần Gần hoàn toàn 85
d. Phân loi chất đin li: Chất điện li mnh, chất điện li yếu, chất không điện li.
Chất điện li mnh: là c ấ
h t có kh năng chất điện li hoàn toàn thành các ion
nghĩa là trong dung dịch không còn phân tử chưa điện li; gồm: axit mnh, bazơ mnh và muối ca chúng.
Chất điện li yếu: là chất chỉ điện li một phần thành ion (hoặc chỉ có một số phân
tử điện li ra ion); gồm: axit yếu, bazơ yếu, muối ca bazơ yếu và axit yếu.
5.3.2. Cân bằng trong dung dch chất đin li yếu
a. Hằng số đin li
Sự điện li ca chất điện li yếu là một quá trình thuận nghịch nên ta có thể áp
dụng định luật tác dụng khối lượng.
Gi sử có cân bằng: HA + → H + A- [H + ] [A− ] Ta có: Κ = [H ] A [H+], [A-]: nồng độ mol
Hằng số cân bằng K gọi là hằng số điện li hoặc hằng số ion hoá, đặc trưng cho
kh năng điện li ca một chất K; càng lớn thì sự điện li càng mnh, c ấ h t điện li phân li
ra các ion càng nhiều và ngược li. K phụ thuộc  b n chất ca c ấ h t đ iện li, dung môi và nhiệt độ.
b. Mối liên h giữa hằng số đin li và đ ộ đin li
Định luật pha loãng Otswald AB ⇔ A+ + B-
Nồng độ ban đầu: C 0 0
Nồng độ cân bằng: C - Cα Cα Cα C . α Cα 2 α Κ = ⇒ Κ = C C − Cα 1−α
Đây là biểu thc định luật pha loãng OstWald. Nếu Κ
α ≤ 0,05 có thể coi 1- α ≈ 1. Từ đó: α = C
Biểu thc này cho thấy: độ điện li tỷ lệ nghịch với ă c n ậ b c 2 ca nồng độ c ấ h t
điện li. Đó là nội dụng 
c a định luật pha loãng Ostwald. Khi nồng độ gim nghĩa là khi
pha loãng thì độ điện li ca dung dịch tăng lên.
5.3.3. Đặc điểm đin li ca axit và bazơ
a. Axit và sự đin li
- Axit là chất trong dung dịch điện li ra ion H+ (H3O+) và anion gốc axit. HnA → nH+ + An- Ví dụ: ΗΝΟ → + − 3 Η + ΝΟ3 86
Tính axit ca dung dịch là do tính chất ca ion H+ quyết định, chất nào điện li
cho càng nhiều ion H+ thì tính axit càng mnh.
- Axit mnh là axít điện li gần như hoàn toàn, axit yếu điện li không hoàn toàn. - Đối với axit yếu: HA + ⇔ H + A- + − [H ][ A ] Κ A = [ H ] A
KA gọi là hằng số cân bằng axit ( ằ
h ng số điện li), các axit đa chc ế y u sẽ điện li
thành nhiều nấc, mỗi nấc có một hằng số axit riêng. Hằng số axit chung  c a toàn bộ
phân tử bằng tích các hằng số axit riêng.
Bng 11. Hằng số điện li (Ka) và pKa ca một ố s axit yếu Tên axit Công thc phân tử Ka pKa A. Oxalic HOOC-COOH 7,5.10-2 1,27 5,4.10-5 4,27 A. Photphoric H3PO4 7,5.10-3 2,13 6,2.10-8 7,21 2,2.10-2 11,66 A. Xucxinic HOOC(CH2)2-COOH 6,3.10-5 4,20 2,4.10-6 5,63 A. Acrilic CH2=CH-COOH 5,5.10-5 4,26 A. Fomic HCOOH 1,8.10-4 3,74 A. Axetic CH3-COOH 1,8.10-5 4,76 A. Lactic CH3CH(OH)-COOH 1,4.10-4 3,86 A. Benzoic C6H5-COOH 6,5.10-5 4,19 A. Malonic HOOC-CH2-COOH 1,5.10-3 2,83 2,0.10-6 5,70
b. Bazơ và sự đin li
Bazơ là chất trong dung dịch điện li ra anion OH- và cation kim loi (hoặc + ΝΗ 4 ) M(OH)n → Mn+ + nOH-
Tính bazơ do ion OH- quyết định, chất điện li càng nhiều ion OH- thì tính bazơ càng mnh.
Bazơ mnh là bazơ điện li hoàn toàn, bazơ yếu điện li không hoàn toàn. 87 Đối với ba ơ
z yếu: quá trình điện li th ậ u n nghịch; ằ h ng số cân ằ b ng điện li ca
bazơ gọi là hằng số bazơ. NH + 4OH ⇔ NH4 + OH- [ΝΗ+ ][ΟΗ− ] 4 Κ = Β [ΝΗ 4ΟΗ]
Các bazơ đa chc yếu sẽ điện li thành nhiều nấc, mỗi nấc có một hằng số bazơ
riêng. Hằng số bazơ chung ca toàn bộ phân tử bằng tích các hằng số bazơ riêng.
Bng 12. Hằng số điện li (Kb) và pKb ca một số bazơ yếu Tên bazơ Công thc phân tử Kb pKb Dietylamin (C2H5)2NH 9,6.10-4 3,00 Etylamin CH3NH2 5,6.10-4 2,13 Amoniac NH3 1,8.10-5 4,74 Hidroxilamin NH2OH 1,1.10-8 7,97 Anilin C6H5NH2 3,8.10-10 9,42 Urê (NH2)2CO 1,5.10-14 13,82
5.3.4. Tích số ion ca nước - độ pH ca một số dung dch
a. Tích số ion ca nước
Nước nguyên chất tuy với mc độ rất nhỏ, cũng có k  h năng dẫn điện, trong
nước tồn ti cân bằng: H2O ⇔ H+ + OH-
Vậy nước là chất điện li yếu: H2O + H2O ⇔ 3 H O+ + OH-
Tích số nồng độ các ion H+ và OH- trong nước nguyên chất h ặ o c trong dung ị d ch
không quá đặc  mỗi nh ệ i t độ là ộ m t ằ h ng ố
s gọi là tích số ion của nước, kí hiệu Kw: Kw = [H+][OH-]
 250C ta có Kw =[H+][OH-] = 10-14
Môi trưng axít: [H+] > [OH-] và [H+] > 10-7
Môi trưng bazơ: [H+] < [OH-] và [H+] < 10-7 b. Độ pH
Để đặc trưng cho độ axit, ba ơ z hay trung tính ca ộ m t dung ị d ch, ngưi ta sử
dụng một đi lượng gọi là pH. pH = - lg[H+]. 88
pH được gọi là chỉ số hyđrô hay độ pH.
Dung dịch có pH càng nhỏ → [H+] càng lớn → dung dịch có tính axít càng mnh.
Dung dịch có pH càng lớn → [H+] càng nhỏ → [OH-] càng lớn → dung dịch có
tính axít càng yếu (tính bazơ càng mnh).
c. Chất ch th về pH
Nhiều phn ng chỉ xy ra  một độ pH xác định. Để biết độ pH sơ bộ ca dung
dịch nghiên cu, ngưi ta thưng dùng các chất chỉ thị màu hay chất chỉ thị về pH.
♦ Đnh nghĩa
Chất chỉ thị về pH là những chất có màu sắc thay đổi phụ thuộc vào pH, chúng
thưng là axit hay bazơ hữu cơ yếu mà dng phân tử và dng ion có màu khác nhau.
Ví dụ: Một chất chỉ thị pH là axit thì trong dung dịch tồn ti cân bằng phân li: HInd ⇔ H+ + Ind- Dng axit Dng bazơ
- Nếu môi trưng axit thì cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, cho đến khi
[HInd ] ≥10 thì dung dịch có màu dng axit. [ − Ind ]
- Nếu môi trưng bazơ thì cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, cho đến khi [ −
Ind ] ≥ 10 thì dung dịch có màu dng bazơ. [HInd]
♦ Khong đổi màu ca chất ch th
Là khong pH từ khi chỉ thị bắt đầu chuyển màu đến chuyển màu hoàn toàn.
Bng 13. Khong đổi màu ca một số chất chỉ thị Chất chỉ thị Khong đổi màu Màu dng axit Màu dng bazơ Metyl da cam 3,1 - 4,4 Đỏ cam Vàng Metyl đỏ 4,4 - 6,2 Đỏ Vàng Quì tím 5 - 8 Hồng Xanh Phenolftalein 8 - 10 Không màu Hồng Timolftalein 9,4 - 10,6 Không màu Xanh
Ngoài ra ngưi ta còn dùng chất chỉ thị vn năng là hỗn hợp gồm nhiều chất chỉ
thị khác nhau (phenolftalein, metyl đỏ, metyl vàng, timolftalein,...).
Đi lượng đặc trưng đối với mỗi chất chỉ thị pH là khong đổi màu ca c ấ h t c ỉ h
thị. Đó là khong pH mà chất chỉ thị bắt đầu chu ể
y n từ một màu này sang hoàn toàn một màu khác. 89
d. Độ pH ca một số dung dch
* pH ca dung dch axít mnh một nấc
Axít một nấc là axít mà một phân tử ( hoặc một ion ) chỉ có thể nhưng một H+ pH = - lgCa
* pH ca dung dch bazơ mnh một nấc
Bazơ một nấc là axít mà một phân tử ( hoặc một ion ) chỉ có thể nhận một H+ pH = 14 + lgCb
* pH ca dung dch axít yếu một nấc
Xét dung dịch axít yếu CH3COOH nồng độ Ca mol/l: CH3COOH + H2O ⇔ C 3 H COO- + H3O+ nồng độ ban đầu Ca 0 0
nồng độ cân bằng Ca – x x x x.x 2 Κ =
→ x + Κ x − Κ C a a = 0 a a C − x a
Khi biết Ka, Ca sẽ tìm được x = [H3O+] với 0 < x < Ca.
Nếu x quá nhỏ so với Ca ( x ≤ 5%Ca ) thì có thể coi Ca - x ≈ Ca. Từ đó ta có: x = K C a a
* pH ca dung dch bazơ yếu một nấc
Xét dung dịch bazơ yếu NH3 nồng độ Cb mol/l : NH + 3 + 2 H O ⇔ NH4 + OH- nồng độ ban đầu Cb 0 0
nồng độ cân bằng Cb – x x x x.x 2 Κ =
→ x + Κ x − Κ với 0 < x < Cb. b Cb = 0 b b C − x b
Nếu x quá nhỏ so với Cb ( x ≤ 5%Cb ) thì có thể coi Cb - x ≈ Cb. Từ đó ta có: x = K C b b
5.3.5. Sự thy phân ca muối
Đnh nghĩa: Phn ng thuỷ phân là phn ng trao đổi các ion ca muối với các
ion ca nước to axít và bazơ.
Điều kin xy ra: Phn ng thuỷ phân xy ra khi có sự to thành axít ế y u hoặc
bazơ yếu., do đó độ pH ca m ố u i ẽ
s phụ thuộc vào tính chất ca axít h ặ o c bazơ to thành.
Đặc điểm ca phn ng thy phân muối
+ Có tính chất thuận nghịch nên có thể áp dụng nguyên lí chuyển dịch cân bằng. 90
+ Chỉ có gốc axít yếu và bazơ yếu trong muối mới ị b t 
h y phân. Axít càng yếu, bazơ
càng yếu thì gốc ca nó trong muối mới bị thuỷ phân càng mnh.
+ Khi tăng nhiệt độ thì độ thuỷ phân càng mnh.
+ Nếu hoà tan một muối có gốc axít yếu và một muối cóp gốc bazơ yếu vào cùng một
dung dịch thì sự thy phân muối tăng cưng lẫn nhau và có thể bị thy phân hoàn toàn.
Các loi muối thy phân
- Muối ca bazơ yếu với axít mnh: Thuỷ phân to bazơ yếu và pH < 7. 1
pH = 7 − ( pK + lg C ) 2 b m
- Muối ca bazơ mnh với axít yếu: Thuỷ phân to axít yếu và pH > 7. 1
pH = 7 + ( pK + lg C ) 2 a m
- Muối ca bazơ yếu với axít yếu: Thuỷ phân to axít yếu và bazơ yếu. Một ố s nhận xét
- Nếu ion ca muối là những cation trung tính thì quá trình phân li chỉ dừng li  các
ion bị hiđrát hoá và có pH ca dung dịch không thay đổi (pH = 7).
- Nếu ion ca những anion và cation axít , bazơ hoặc lưỡng tính thì chúng sẽ tương tác
với dung môi nước để to ra sn phẩm có cha c ấ h t ế k t ta, bay hơi h ặ o c điện li yếu.
Quá trình này gọi là sự thy phân ca muối. Trong các trưng hợp này pH ca dung dịch sẽ thay đổi
5.4. Dung dch keo
5.4.1. Khái quát và phân loi a. Khái quát
Trng thái keo ca vật chất là trng thái phân tán dị thể, trong đó từng ht riêng
lẻ không phi là một phân tử mà là một tập hợp nhiều phân tử. Cơ thể động vật và
thực vật gồm những dung dịch và gel ca các chất cao phân tử. Vì thế sinh hoá học
gắn liền với hoá học chất keo.
Các ht có kích thước hơn phân tử và ion nhưng không đ lớn để có thể quan
sát được bằng kính hiển vi quang học được gọi là các ht keo. Ht keo là một ệ h p  h c 
t p to nên bi một số lượng lớn khong từ 103 - 105
nguyên tử, có khối lượng khong 104 - 109 đơn vị nguyên tử, với kích thước từ 10-5 đến 10-7 cm.
Cấu to
h t keo: Trung tâm ca ht keo có t ể h là tinh t ể h ion rất nhỏ, h ặ o c có
thể là một nhóm phân tử, hoặc c ỉ
h có thể là một phân tử kích thước lớn. Chúng hấp thụ
một lớp ion có cùng điện tích từ môi trưng, lớp ion này đến lượt nó li ấ h p thụ một
lớp ion có điện tích trái dấu bao quanh, kết qu dẫn đến các ht keo phần bên ngoài
đều có cùng điện tích. 91
Hình 37. Cấu to ht keo
Do có cùng điện tích nên các ht keo sẽ đẩy nhau, không thể kết ợ h p li được
thành ht có kích thước lớn tách ra khỏi hệ. Chính lực đẩy tĩnh điện này làm cho hệ
keo bền trong một khong thi gian dài.
Hệ keo bao gồm: Nhân, lớp hấp phụ, lớp ion đối to thành ht. Ht mang dấu
điện tích ca lớp hấp phụ.
- Nhân: Trung hòa về điện, gồm một số lớn nguyên tử hay kết phân tử hợp li.
- Lớp hấp phụ (hay lớp ion cùng dấu bị hập phụ): nhân là một tập hợp phân tử có bề
mặt lớn nên có kh năng hấp phụ một loi ion ca dung ị
d ch có trong thành phần ca
nhân và tr thành bề mặt mang điện, các ion này phân bố quanh nhân to thành lớp hấp phụ.
- Lớp ion đối (hay lớp ion bị hấp phụ): lớp hấp phụ có k 
h năng hút một số ion ngược
dấu với nó. Các ion này phân bố gần nhân to lớp ion đối.
- Lớp khuyếch tán (hay lớp ion khuếch tán): một số ion đối còn li trong môi trưng
phân tán to lớp khuyếch tán. Lớp này bị ht keo hút yếu nên chu ể y n động tương đối tự do.
Ht + lớp khuyếch tán = mixen
Mixen trung hoà về điện. Dươí tác dụng ca điện trưng, ht chu ể y n về một điện
cực, còn lớp khuyếch tán chuyển về điện cực kia. ế
N u lớp hấp phụ mang điện (+) ta có keo (+) và ngược li. b. Phân loi
Có hai cách phân loi hệ keo: Cách 1:
- Keo thân dch: tiểu phân keo liên kết chặt chẽ với môi trưng phân tán nh lớp vỏ
solvat, khi làm đông tụ dung dịch keo này ta thu được một khối đ ặc gọi là gel. Ví dụ: Keo protein
- Keo sơ dch: tiểu phân keo không to được lớp vỏ solvat với môi trưng phân tán
nên không gắn chặt với môi trưng. Khi làm đông tụ, keo này sẽ kết ta và tách khỏi
môi trưng phân tán dưới dng bột.
Ví dụ: Keo hydroxit, oxit kim loi.
Khi môi trưng phân tán là H2O, ta có keo thân nước và keo sơ nước, keo thân
dịch bền hơn keo sơ dịch. Tính c ấ h t thân ị d ch hoặc ơ s dịch ca keo còn p ụ h th ộ u c môi trưng phân tán. Ví dụ: Keo Ca3(PO4)2
Cách 2: Keo dương và keo âm.
- Keo dương gồm: Hiđroxit kim loi, phẩm nhuộm hữu cơ, hêmôgrobin,… 92
- Keo âm gồm: Keo lưu huỳnh, keo sunfua, gốm  rập,…
♦ Keo dương Fe(OH)3
- Thy phân FeCl3 trong nước sôi ta được dung dịch keo sắt (III) hiđroxít: FeCl 3+ - 3 = Fe + 3Cl Sau đó: Fe3+ + H + 2O ⇔ Fe(OH)2 + H+ Fe(OH)2+ + H + 2O ⇔ Fe(OH)2 + H+ Fe(OH) + 2 + H2O ⇔ Fe(OH)3 + H+ Fe3+ + 3H2O ⇔ Fe(OH)3 + 3H+
Tổng quát: FeCl3 + 3H2O ⇔ Fe(OH)3 + 3H+ + 3Cl-
- Các phân tử Fe(OH)3 to thành dính kết li thành tập hợp: [Fe(OH)3]m.
- Bề mặt ca tập hợp hấp thụ ion Fe3+ to thành nhân ht keo:
[Fe(OH)3]m + nFe3+ → [Fe(OH)3]m . nFe3+
- Nhân ht keo tích điện dương: (3n)+ sẽ hút các ion Cl- thành lớp ion bị hấp phụ: [Fe(OH) (3n - x)+
3]m . nFe3+ + xCl- → { [Fe(OH)3]m . nFe3+ .xCl-}
- Toàn bộ ht keo tích điện dương: (3n - x)+
- Một phần các ion Cl- khác  xa ht nhân to thành lớp ion khuyếch tán.
- Cấu to ht keo được biểu diễn: { [Fe(OH) (3n - x) 3]m ; nFe3+ ; xCl- } ; (3n - x) Cl- Lớp ion cùng Lớp ion bị Lớp ion Nhân dấu bị hấp ph ụ hấp ph ụ khuyếch tán Ht nhân keo
♦ Keo âm sunfua: As2S3 - Phn ng to keo:
2H3AsO3 + 3H2S → As2S3 + 6H2O Trong dung dịch: H2S ⇔ H+ + HS-
- Trưng hợp này nhân keo là As2S3: Lớp ion cùng dấu bị ấ h p phụ: HS-
- Lớp ion bị hấp phụ: H+; lớp ion khuyếch tán H+.
- Bề mặt ca tập hợp hấp thụ ion HS- to thành nhân ht keo:
[As2S3]m + nHS- → { [As2S3]m . nHS-}
- Nhân ht keo tích điện dương: (n)- sẽ hút các ion H+ thành lớp ion ị b ấ h p phụ:
{ [As2S3]m . nHS-} + xH+ → { [As2S3]m . nHS- . xH+}(n - x)-
- Toàn bộ ht keo tích điện âm: (n - x)- 93
- Một phần các ion H+ khác  xa ht nhân to thành lớp ion khuyếch tán.
- Cấu to ht keo được biểu diễn: { [As (n - x) 2S3]m ; nHS- ; xH+ } ; (n - x) H+ Lớp ion cùng Lớp ion bị Lớp ion Nhân dấu bị hấp hấp ph ụ khuyếch tán Ht nhân keo - Nhaân keo Cl H+ - Cl - Cl
Lôùp ion cuøng daáu bò haáp phuï H+ H+ - - Cl H+ Fe3+ - Cl HS- H+ Cl H+H+ Lôùp ion bò haáp phuï - - H+ H+ As Cl Fe(OH) - Cl 3 Cl 2S3 H+ H+ - - Lôùp ion khueách taùn H+ H+ Cl Cl H+ - - - H+ H+ Cl Cl Cl - H+ Cl
Sô ñoà caáu taïo misen keo Fe(OH)
Sô ñoà caáu taïo misen keoAs 3 2S3
Hình 38. Sơ đồ cấu to misen keo
* Lớp ion cùng dấu b hấp phụ quyết đnh keo dương hay keo âm:
Ví dụ: Điều chế keo AgI từ AgNO3 và KI: - Phương trình: AgNO3 + KI → AgI + KNO3
- Nếu dung dịch thừa AgNO - 3: AgNO3 → Ag+ + NO3
→ Khi đó, lớp ion cùng dấu bị hấp phụ là ion Ag+ → Keo dương.
- Nếu dung dịch thừa KI: KI + → K + I-
→ Khi đó, lớp ion cùng dấu bị hấp phụ là I- → Keo âm.
Một phương pháp phân loi các ệ h keo rất t ư
h ng được sử dụng là dựa trên
trng thái vật lý ca ht keo và môi trưng phân tán.
Bng 14. Phân loi hệ keo Ví dụ Môi trưng phân tán Chất phân tán Loi hệ Sương mù Khí Lỏng aerosol lỏng Khói Khí Rắn aerosol rắn Sữa Lỏng Lỏng Nhũ tương Sơn Lỏng Rắn Dung dịch keo Hợp kim Rắn Rắn Dung dịch keo rắn Kem Lỏng Khí Bọt 94
5.4.2. Các phương pháp điều chế và tinh chế
a. Điều chế keo
* Phương pháp phân tán
Trong phương pháp này ngưi ta áp dụng biện pháp cơ học để chia nhỏ các  h t
thô ca hệ huyền phù, nhũ tương, bọt thành các ht có kích thước đúng quy định hệ
keo. Sự phân tán cơ học ca chất rắn vào chất lỏng bao gi cũng có hiệu qu hơn.
Các quá trình thưng áp dụng:
- Nghiền, xay các ht rắn bằng cối xay keo cho đến khi có kích thước bằng  h t keo.
- Phân tán bằng siêu âm: dao động siêu âm có tần số cao hơn dao động âm thưng,
dưới tác dung ca siêu âm, tiểu phân thô bị giãn và nén liên tụcvà bị gãy thành các t ể i u
phân có kích thước bằng tiểu phân keo.
* Phương pháp ngưng tụ
Thy phân, oxi hóa khử, ngưng tụ,...là cơ s ca phương pháp điều chế hệ keo.
Khi có mặt chất bền hóa trong những điều kiện xác định về nhiệt độ, nồng độ, ta có thể
điều chế những hệ keo với độ phân tán cao.
Các quá trình thưng áp dụng:
- Ngưng tụ bằng phn ng hoá học: Ví dụ: t0 FeCl3 H 3 2O Fe(OH)3 H 3 Cl
FeCl3 thu được không tan trong nước nhưng không bị lắng xuống thành kết  t a,
 trong dung dịch dưới dng keo trong suốt có dng màu nâu đỏ.
- Ngưng tụ bằng cách thay thế dung môi: ví dụ: dung dịch keo S
S tan trong ancol nhưng không tan trong nước. Lấy một ít dung dịch S trong
ancol, cho vào bình đựng nước, lắc đều, do ancol ít, nước nhiều nên nước là dung môi,
các phân tử S không tan trong nước, kết hợp li với nhau to thành keo S. b. Tinh chế keo
Trong dung dịch keo mới điều chế có lẫn tiểu phân dung dịch thật hoặc tiểu
phân thô làm cho dung dịch kém bền nên phi tiến hành tinh chế, tc là loi bỏ các tiểu phân nói trên.
Loi tiểu phân thô: Do kích thước tiểu phân thô lớn hơn tiểu phân keo nên để
loi tiểu phân thô, phi dùng giấy lọc hoặc phễu lọc ố
x p có kích thước khong 10-5cm.
Khi đó tiểu phân keo và dung dịch thật đi qua, còn tiểu phân thô bị giữ li.
Loi tiểu phân dung dịch thật (phân tử hoặc ion): Dùng phương pháp thẩm tích.
Cho dung dịch keo vào túi thẩm tích (thưng là túi bằng giấy bóng kính), nhúng túi vào cốc nư c
ớ cất, các tiểu phân dung dịch thật sẽ đi ra khỏi túi(do túi có kích thước
lỗ nhỏ), các tiểu phân keo bị giữ li. C như vậy, thay nước ấ
c t trong cốc cho đến khi
dung dịch trong túi đã tinh khiết. 95
5.4.3. Tính chất động học ca h keo
a. Chuyển động Brown
Năm 1827 Brown, nhà sinh vật ngưi Anh đã quan sát bằng kính hiển vi sự
chuyển động hỗn lon và không ngừng ca các ht rất nhỏ trong chất lỏng, quá trình
này gọi là chuyển động Brown.
Trong dung dịch keo, các ht keo luôn bị các phân ử t ca môi trưng kh ế u ch tán
va chm, xô đẩy từ các hướng khác nhau với các vận tốc khác nhau, làm cho các ht đó
chuyển động hỗn lon không ngừng. Đó là chuyển động Brown. Do chuyển động hỗn lon ca các phân ử t , tổng xung lực ( ự
l c tác dụng trong thi gian ngắn) tác động lên ht
keo thay đổi tc thi theo thi gian, làm cho quỹ đo chuyển động có đưng gấp khúc.
Thực tế đối với ht có kích thước cỡ 5 μ ( 5.10-4cm) chuyển động Brown
chuyển động gần như dao đ n
ộ g  một vị trí nào đó. Khi kích thước  h t lớn hơn 5.10-4
cm thì chuyển động Brown ca ht thực tế dừng hẳn. Trong một giây, hướng va chm
ca tiểu phân keo thay đổi 106 lần.
Nguyên nhân chuyển động Brown ca các ht keo là do chuyển động nhiệt ca
các phân tử dung môi gây nên chuyển động nhiệt ca các ht keo. Chuyển động ca
các phần tử môi trưng là hỗn lon dẩn đến chuyển động các  h t keo cũng luôn luôn
thay đổi vận tốc và có hướng. Độ di trung bình ca ht keo là d. Chuyển động ht keo
làm cho ht keo phân bố đồng đều trong thể tích. d
Hình 39. Chuyển động Brown ca ht keo
b. ng dụng ca hin tượng khuyếch tán
Khi dung dịch thật và dung dịch keo có nồng độ khối lượng chất tan như nhau
thì trong cùng một đơn vị thể tích số phân tử thật lớn hơn số phân tử keo rất nhiều, nên
áp suất thẩm thấu dung dịch thật > áp suất thẩm thấu dung dịch keo.
Hiện tượng khuyếch tán và áp suất thẩm thấu có ý nghĩa lớn trong sự trao đổi
chất điện li qua màng sinh vật . Donan đã chng minh rằng sự trao đổi chất điện li qua
màng sinh vật cũng phụ thuộc vào loi ion không đi qua màng, đó là các ht keo protein.
Gi thiết màng mao mch (màng sinh vật) là màng thẩm tích ngăn đôi bình, một
bên là dung dịch nước ca keo protein RNa, bên kia là dung dịch điện li NaCl.
I. DD R NaCl Maøng sinh vaät II. DD NaCl (C2) R- Na+ Cl- Na+ Cl- Ban ñaàu: C1 C1 O C2 C2
Caân baèng: C1 C1 x x C2 x C2 x
(x - lượng ion chy từ II sang I). 96
Có hai trưng hợp xy ra:
- Khi C2<< C1 (nồng độ chất điện li << nồng độ chất keo) : Hầu như không có
chất điện li đi qua màng.
- Khi C2 >> C1 (nồng độ chất điện li >> nồng độ chất keo): Chất điện li hầu
như phân bố đều hai bên màng (không đi qua màng).
5.4.4. Tính chất quang học ca h keo * Thí nghiệm Tyndall
Khi chiếu chùm tia sáng vào dung dịch keo ta thấy xuất hiện chùm ánh sáng mờ
đục trong dung dịch keo có ạ
d ng hình nón. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng Tyndall.
Rayleigh gii thích hiện tượng đó như sau: Ánh sáng là những sóng điện từ, đặc
trưng bi bước sóng xác định. Có hai trưng hợp xy ra khi xét bước sóng ca ánh
sáng tới và kích thước ca tiểu phân mà ánh sáng gặp trên đưng đi:
- Khi kích thước ca tiểu phân lớn hơn bước sóng ca ánh sáng tới thì ánh sáng
sẽ phn x trên bề mặt ca t ể
i u phân những góc xác định. Điều này xy ra với các tiểu phân thô.
- Khi kích thước tiểu phân nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tới thì các tia áng bị tán
x khắp mọi phía khi gặp tiểu phân. Bước sóng ngắn nhất ca chùm tia sáng nhìn thấy
là 400mm, tiểu phân keo có kích thước lớn nhất là 100mm, tc là nhỏ hơn bước sóng
ánh sáng tới nên khi đư c
ợ ánh sáng chiếu vào, tiểu phân keo luôn luôn  trong trưng
điện từ ca sóng ánh sáng, dưới tác dung ca điện trưng này, các tiểu phân keo bc
x sóng điện: Sự bc x này gọi là sự tán x ánh sáng ca hệ keo.
Đối với dung dịch thật, kích thước phân tử hay ion bé nên không xy ra hiện tượng tán x.
Dựa vào hiện tượng Tyndall, ngưi ta làm kính siêu hiển vi. Là ụ d ng cụ dùng
để quan sát tiểu phân keo mà mắt thưng không nhìn thấy được. Trong kính siêu hiển
vi, ánh sáng chiếu từ bên cnh qua. Nếu chất nghiên cu là dung dịch thật thì thị trưng
hoàn toàn tốt, nếu chất nghiên cu là dung dịch keo thì có sự tán x ánh sáng: Trên nền
tối là các điểm sáng chu ể
y n động hỗn lon. Dùng kính này ta đếm được số ht trong một
thể tích nhất định tc là xác định được nồng độ keo. Biết nồng độ khối lượng ca dung
dịch keo, ta sẽ biết được khối lượng tiểu phân và thể tích ca tiểu phân.
5.4.5. Tính chất đin ca h keo
Dung dịch keo có thể để hàng năm mà không bị biến đổi, chng tỏ các ht keo
có mang điện đã ngăn cn không cho các tiểu phân keo to thành n ữ h ng ht lớn ơ h n
làm phá vỡ dung dịch keo.
Nếu đưa hệ keo về một điện trưng thì các ht keo ẽ
s chuyển động với tốc độ
không đổi về các điện cực. Chẳng hn, cho dòng điện 1 chiều đi qua dung dịch keo,
các ht keo dương đi về cực âm và các ht keo âm đi ề
v cực dương. Hiện tượng này 97
gọi là hiện tượng điện di hay điện chuyển và được F.F.ReiSS quan sát được lần đầu tiên năm 1807.
Hiện tượng điện chuyển cũng giống hiện tượng điện phân n ư h ng khác  chỗ ht
keo có kích thước lớn nên chuyển động chậm.
Hiện tượng điện chuyển có ng dụng lớn trong thực tế. Trong các nhà máy s,
ngưi ta ng dụng hiện tượng này để tách Fe2O3 ra khỏi đất sét. Khi khuấy đất sét với
nước, các ht keo đất sét tích điện âm còn các ht keo oxyt sắt tích điện dương nên khi
cho dòng điện đi qua, đất sét nguyên chất sẽ thoát  cực dương.
Sự chuyển động ca pha lỏng (môi trưng phân tán) dưới tác dụng ca điện
trưng trong điều kiện pha phân tán đng yên, được gọi là điện thẩm. Ngày nay ngưi
ta gọi hiện tượng điện động học là điện di và điện thẩm.
5.4.6. Đặc tính bề mặt và sự hấp phụ ca dung dch keo Hấp phụ là là h ệ i n tượng bề ặ
m t mà hệ keo là hệ có bề mặt lớn, có kh năng hấp
phụ. Quá trình hấp phụ thuộc vào bn chất ca chất hấp phụ và chất bị hấp phụ, vào
nhiệt độ và quan trọng nhất là nồng độ. Hấp phụ hoá ọ h c:  X y ra khi chất ị
b hấp phụ to với c ấ
h t hấp phụ hợp chất hoá
học trên bề mặt pha hấp phụ. Về mặt 
b n chất lực liên kết, hấp thụ hoá học được hình
thành nh lực liên kết hoá học. Vì lực liên ế k t hoá học c ỉ h có bán kính tác ụ d ng cỡ
kích thước phân tử nên trong hấp phụ hóa học thưng chỉ hình thành lớp hấp phụ đơn
phân tử, đó là hợp chất bề mặt.
Hấp phụ vật lý: Các phân tử ca c ấ h t ị b hấp phụ c ỉ h như bị n ư g ng tụ trên bề
mặt chất hấp phụ và bị giữ trên bề mặt này ằ
b ng các liên kết yếu. Hấp phụ vật lý có thể
dẫn đến sự to thành các lớp đa phân tử.
Tuy nhiên do ht keo tích điện nên hiện tượng hấp phụ ca dung dịch keo có
những đặc điểm khác với hấp phụ thông thưng, đó là sự hấp phụ chọn lọc và sự hấp
phụ trao đổi trong dung dịch chất điện li.
Hấp phụ chọn lọc: nếu ht keo tích điện âm thì sẽ hấp phụ các ion dương và
ngược li. Ion có hoá trị càng cao, bán kính hydrat hoá càng bé thì bị hấp phụ càng  m nh. Hấp phụ trao đổi: 
x y ra sự trao đổi ion cùng dấu với môi trưng, ht keo trao
đổi ion H+ (hoặc OH-) với môi trưng và do đó pH môi trưng sẽ thay đổi.
Hiện tượng hấp phụ có ng dụng rộng rãi trong thực tế, ví dụ để khử các khí
độc trong không khí, để tinh chế các c ấ
h t lỏng, để rút các chất quý phân tán trong môi trưòng lỏng,...
5.4.7. Tính chất bền vững và tính đông tụ keo
a. Độ bền ca dung dch keo
Tính bền ca dung dịch keo do các yếu tố sau quyết định:
Do chuyển động Brown nên hệ keo duy trì được trng thái phân bố đều ca các
ht trong toàn bộ thể tích hệ và chống li khuynh hướng sa lắng.
Các tiểu phân keo tích điện cùng dấu thì đẩy nhau nên khó xy ra kh năng kết hợp với nhau. 98
Riêng keo thân dịch, nh lớp vỏ solvat đã ngăn cn không cho các ht keo tiếp
xúc trực tiếp với nhau khi va chm và do đó cũng có tác dụng chống li sự keo tụ.
b. Sự đông tụ keo
Là quá trình các ht keo kết hợp li thành nhũng ht lớn hơn và lắng xuống thành kết ta.
Các phương pháp làm đông tụ:
- Dùng chất điện li: Khi thêm một chất điện li vào dung dịch keo, các tiểu phân keo
hấp phụ các ion trái dấu ca chất điện li làm cho các tiểu phân keo trung hoà hoặc
gim điện tích đến mc tối thiểu, lực đẩy tĩnh điện giữa các ht keo gần như mất ẳ h n
nên khi va chm chúng dễ xy ra quá trình cộng kết thành n ữ h ng ht lớn hơn và ắ l ng xuống.
- Trộn lẫn hai dung dịch keo mang điện tích trái dấu cũng gây nên hiện tượng các ht
keo trung hoà hoặc gim điện tích và do đó cũng xẩy ra quá trình đông tụ .
- Đun nóng: Khi nhiệt độ tăng sẽ tăng tốc độ chuyển động nhiệt ca các tiểu phân do
đó làm gim kh năng hấp phụ ca lớp hấp phụ và làm ht keo tích điện kém nên khi
va chm chúng dễ kết hợp và gây đông tụ.
c. Sự pepti hoá
Các kết ta keo khi tiếp xúc với nước tự chuyển thành dung dịch keo gọi là các
keo thuận nghịch. Ngược li, các kết ta keo khi tiếp xúc với nước không thể chuyển
li thành dung dịch keo gọi là các keo bất thuận nghịch, ví dụ: keo axitsalycilyc,
Fe(OH)3. Tuy nhiên, đôi khi thêm vào một lượng nhỏ c ấ
h t điện li, kết ta bất th ậ u n
nghịch có thể chuyển thành dung dịch keo, hiện tượng này gọi là sự pepti hoá.
Hiện tượng pepti hoá được gii thích như sau: Kết ta ấ h p phụ chọn lọc ộ m t
loi ion ca chất điện li, do đó chúng tr nên tích điện cùng dấu, các ht điện tích cùng
dấu này đẩy nhau và đi vào dung dịch. 99
Câu hỏi và bài tập
1. Định nghĩa các loi nồng độ?
2. Trình bày khái niệm về độ tan. Gii thích các yếu tố nh hưng đến độ tan. Ý nghĩa ca tích số tan.
3. Trình bày hiện tượng thẩm t ấ
h u. Vì sao có thể nói: h ệ i n tượng t ẩ h m t ấ h u có ý nghĩa
sinh học rất quan trọng?
4. Áp suất hơi trên dung dịch. Nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc ca dung dịch.
5. Định nghĩa axit – bazơ theo Bronsted. Xác định chất nào là axít, bazơ. Viết các  d ng
axit hay bazơ liên hợp ca chúng: NH4Cl, NH3, NaHCO3, CH3COONa, H2O, NaNO2.
6. Tính độ điện li ca các dung dịch sau: a. CH3COOH 0,02M;
b. CH3COOH 0,02M + CH3COONa 0,02M
7. Tích số ion ca nước là gì? pH là gì? Nó cho biết điều gì?
8. Tính pH ca dung dịch có các nồng độ ion [H+] bằng 10-2; 10- ; 3 5.10-4; 3,1.10-3 mol/lít.
9. Tính pH ca các dung dịch sau: H2SO4 0,05M; Ca(OH)2 0,02M.
10. A, B là hai chất điện ly mnh. Trộn 200 ml dung dịch A (pH = a) với 300 ml dung
dịch B (pH =3), thu được dung dịch C (pH = 5). Tính a. Gii thiết thể tích dung dịch không đổi.
11. Sự điện li ca một axit yếu. Công thc tính pH ca dung ị d ch axit ế y u, biết nồng
độ Ca, pKa. Tính pH ca các dung dịch: CH3COOH, HCOOH có nồng độ 0,01M.
12. Sự điện li ca một bazơ yếu. Công thc tính pH ca dung ị d ch bazơ yếu, b ế i t ồ n ng
độ Cb, pKb. Tính pH ca các dung dịch: NH3, CH3NH2 có nồng độ 0,01M.
13. Gii thích sự thy phân ca các dung dịch m ố
u i sau: Na2CO3, AlCl3, NH4AlO2.
14. Gii thích cơ chế ca keo dương, keo âm được to thành khi cho dung ị d ch AgNO3
tác dụng với dung dịch KI.
15. Tính chất ca hệ keo? ng dụng ca hệ keo trong xử lý môi trưng? 100
TÀI LIU THAM KHO
1. Lê Mậu Quyền. Hóa học Đi cương. NXB Khoa học và Kỹ thuật. Hà nội, 2007.
2. Nguyễn Đc Chung. Hóa đi cương. NXB trẻ, Thành phố Hồ Chí Minh,1996.
3. Lâm Ngọc Thiềm (ch biên), Bùi Duy Cam. Hoá học Đi cương. NXB Đi học Quốc gia Hà nội, 2008.
4. Đào Đình Thc. Hóa học Đi cương. NXB Đi học Quốc gia Hà nội, 2005.
5. Nguyễn Đình Chi. Cơ s lý thuyết hóa học. NXB giáo dục. 2001.
6. Chu Phm Ngọc Sơn. Cơ s lý thuyết Hóa học Đi cương. NXB Đi học và
trung học chuyên nghiệp. Thành phố Hồ Chí Minh,1983.
7. Hoàng Nhâm. Hoá học vô cơ (tập 1, tập 3). NXB giáo dục, 2003.
8. Mai Hữu Khiêm. Hóa keo. NXB Đi học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2004.
9. Trịnh Hân. Tinh thể học và Hóa học tinh thể. NXB Đi ọ h c Quốc gia Hà ộ n i, 2003.
10. Lê Mậu Quyền. Bài tập Hóa học Đi cương. NXB giáo dục, 2008.
11. Dương Văn Đm. Bài tập Hóa học Đi cương. NXB giáo dục, 2006.
12. Nguyễn Đc Chung. Bài tập Hóa đi cương. NXB trẻ, Thành phố Hồ Chí Minh,1996. 101