Chương 11 CÂn bằng trong dung dịch lỏNG



tải về 8.84 Mb.
Chuyển đổi dữ liệu30.11.2017
Kích8.84 Mb.
#3405


Chương 11 CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH LỎNG






DUNG DỊCH- là hệ đồng thể bền nhiệt động, gồm không ít hơn hai chất ở trạng thái phân tán phân tử và thành phần có thể biến thiên liên tục trong giới hạn xác định

  • Dung dịch khí

  • * Không khí

  • Dung dịch rắn

  • * Thuỷ tinh (Na2O, CaO tan trong SiO2)

  • *Vàng tan trong bạc

  • Dung dịch lỏng

  • *Dung dịch nước đường(đường(r) +H2O  dung dịch)

  • *Dung dịch H2SO4(SO3(k) + H2O  dung dịch)

  • *Rượu Voka (C2H5OH (l) + H2O  dung dịch)



DUNG DỊCH LỎNG

  • Cơ chế tạo thành dd lỏng

  • Quá trình vật lý – quá trình chuyển pha

  • Quá trình hoá học -quá trình solvat hoá

  • tương tác giữa chất tan và dung môi



Tương tác hút giữa chất tan và dung môi càng mạnh thì quá trình hoà tan càng thuận lợi

  • Tương tác hút giữa chất tan và dung môi càng mạnh thì quá trình hoà tan càng thuận lợi



  • Glucose

  • có liên kết hydro nên tan rất tốt trong nước.

  • Cyclohexane

  • chỉ có lực khuếch tán không tan trong nước.



Vitamin A tan trong dung môi không cực (chất béo)

  • Vitamin A tan trong dung môi không cực (chất béo)

  • Vitamin C tan trong nước.





QUÁ TRÌNH HOÀ TAN VÀ CÂN BẰNG HOÀ TAN

  • Chất tan (r) + dung môi Dung dịch





Chất tan là chất rắn S- thường biểu diễn số gam chất tan tan tối đa trong100g dung môi

  • S > 10g - chất dễ tan

  • S < 1g - chất khó tan

  • S < 0,01g- chất gần như không tan



Chất tan là chất khí S- thường biểu diễn bằng số ml khí (tan tối đa) tan trong 100g dung môi hoặc 100ml dung môi

  • Chất tan là chất điện ly khó tan

  • S – thường biểu diễn bằng số mol chất điện ly khó tan (tan tối đa) trong 1lit dung dịch





CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ TAN

  • Bản chất của dung môi và chất tan

  • Nhiệt độ, áp suất

  • Môi trường



Các hợp chất có cực tan tốt trong dung môi có cực hơn là dung môi không cực

  • Các hợp chất có cực tan tốt trong dung môi có cực hơn là dung môi không cực



Các chất không cực thì tan tốt trong dung môi không cực hơn là các dung môi có cực.

  • Các chất không cực thì tan tốt trong dung môi không cực hơn là các dung môi có cực.



Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất







SỰ THAY ĐỔI TÍNH CHẤT NHIỆT ĐỘNG KHI TẠO THÀNH DUNG DỊCH

  • Ght =Hht -TSht



DUNG DỊCH LÝ TƯỞNG

  • Là dung dịch có Hht=0 ; Vht=0 ; Uht=0

  • Trong dung dịch lực tương tác giữa các tiểu phân cùng loại và khác loại giống nhau.Sự tạo thành dd là do sự tăng entropy.

  • Tính chất của dd lý tưởng không phụ thuộc vào bản chất chất tan mà phụ thuộc vào nồng độ của chúng.

  • Dd lỏng đạt khá tốt đk lý tưởng là dd mà các cấu tử của nó có cấu tạo phân tử và những thuộc tính vật lý và hoá học giống nhau hoặc rất gần nhau:

  • Hỗn hợp các đồng phân quang học.

  • Dd các cấu tử chỉ khác nhau về thành phần đồng vị

  • Ví dụ - H2O + D2O

  • Dd những chất đồng đẳng cạnh nhau

  • Ví dụ - Benzen + toluen ; hexan +heptan



Nếu lực tương tác giữa chất tan và dung môi mạnh hơn lực tương tác giữa các tiểu phân cùng loại thì dd này thường có Hht<0 , Vht<0.

  • Nếu lực tương tác giữa chất tan và dung môi mạnh hơn lực tương tác giữa các tiểu phân cùng loại thì dd này thường có Hht<0 , Vht<0.





Dung dịch thực





ÁP SUẤT HƠI BÃO HOÀ CỦA CHẤT LỎNG NGUYÊN CHẤT

  • Lỏng Hơi



Giản đồ trạng thái



Nhiệt độ sôi của bất cứ pha lỏng nào (nguyên chất hay dung dịch) cũng đều bắt đầu sôi ở nhiệt độ mà tại đó áp suất hơi bão hoà của nó bằng áp suất ngoài.

  • Đối với chất lỏng nguyên chất, khi áp suất ngòai không đổi,nhiệt độ sôi không thay đổi trong suốt quá trình sôi cho đến khi toàn bộ chất lỏng chuyển hết thành hơi.



Nhiệt độ đông đặc của bất cứ pha lỏng nào (nguyên chất hay dung dịch) cũng đều bắt đầu đông đặc ở nhiệt độ mà tại đó áp suất hơi bão hoà trên pha lỏng bằng với áp suất hơi bão hoà trên pha rắn.

  • Đối với chất lỏng nguyên chất, khi áp suất ngòai không đổi nhiệt độ đông đặc không thay đổi trong suốt quá trình đông đặc.



Áp suất hơi bão hoà của dung dịch lỏng

  • Áp suất hơi bão hoà của dd là hơi cân bằng với dung dịch lỏng.



ÁP SUẤT HƠI BÃO HOÀ của dung dịch lỏng loãng phân tử chứa chất tan không điện ly không bay hơi

  • Lỏng Hơi











Nhận xét

  • Đối với dung dịch chưa bão hoà, nhiệt độ sôi là nhiệt độ bắt đầu sôi,nhiệt độ đông đặc là nhiệt độ bắt đầu đông đặc.Trong quá trình sôi hay đông đặc do nồng độ dd tăng liên tục nên nhiệt độ sôi tăng liên tục, nhiệt độ đông đặc giảm liên tục.

  • Khi dung dịch bão hoà, nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc mới là hằng số.





Nhận xét

  • Định luật Raoult và Van’t hoff chỉ đúng cho dd lỏng lý tưởng và các dd thực có nồng độ chất tan rất nhỏ (dd loãng)



Sự khác biệt của dd điện ly so với dd lỏng phân tử

  • Dung dịch điện ly không tuân theo định luật Raoult

  • định luật Van’t Hoff

  • Dung dịch điện ly dẫn điện







DUNG DỊCH ĐIỆN LY

  • Dung dịch điện ly không tuân theo các đl Raoult và Van’t Hoff



Lỏng Hơi

  • Nguyên chất N2=0 , N1=1 P0



Ứng dụng địng luật Raoult làm thay đổi nhiệt độ đông đặc của nước



Để chống hiện tượng đóng băng tuyết vào mùa đông trên các con đường giao thông, theo bạn ta nên chọn các giải pháp nào sau đây :



Dung dịch điện ly dẫn điện

  • Độ dẫn điện riêng  - 1cm3 dd (s=1cm2;d=1cm)



THUYẾT ĐIỆN LY CỦA ARRHENIUS

  • Phân tử chất điện ly (ax,baz,muối)





THUYẾT ĐIỆN LY CỦA KABLUKOB

  • Trong dung dịch không có ion tự do



Nếu chất tan có nhiều kiểu liên kết hoá học khác nhau thì quá trình phân ly theo trật tự sau:

  • NaHSO4 (dd) = Na+ (dd) + HSO4-(dd)

  • HSO4- (dd)+ H2O H3O+ (dd) + SO42- (dd)



Độ điện ly 

  • số phân tử phân ly thành ion

  • Tổng số phân tử hoà tan trong dung dịch



Các yếu tố ảnh hưởng đến độ điện ly

  • Bản chất chất tan và dung môi

  • Dung môi có cực yếu  nhỏ

  • Dung môi có cực mạnh  lớn

  • Nồng độ dung dịch



Quy ước đánh giá độ điện ly

  • Trong dd nước 0,1N ở 250C.

  •  > 30% chất điện ly mạnh

  • 3%<  < 30% chất điện ly trung bình

  •  < 30% chất điện ly yếu



CÂN BẰNG TRONG DD CHẤT ĐIỆN LY YẾU

  • AmBn(dd) mAn+(dd) + nBm-(dd)





AXIT - BASE YẾU ĐA BẬC

  • Hằng số điện ly các bậc giảm dần theo trật tự sau: K1>K2 >K3 >K4…

  • Hằng số điện ly chung : K=K1.K2.K3.K4…





Na2HPO4 (dd) = 2Na+ (dd) + HPO4-(dd) HPO4- (dd)  H+ (dd) + PO4- (dd)

  • K3[Fe(CN)6](dd) = 3K+ (dd) + [Fe(CN)6]3-(dd)

  • [Fe(CN)6]3-(dd)  Fe3+ (dd) + 6CN- (dd)





Thực tế: không tuân theo ĐL tác dụng khối lượng. Ví dụ: NaCl





HOẠT ĐỘ (a) – là nồng độ hoạt động mang tính tổng quát hơn hơn nồng độ và áp dụng đl tác dụng khối lượng cho mọi dd chất tan ở các nồng độ khác nhau

  • a = fc



























Dự đoán axit, baz Bronsted





Baz Bronsted - chất có dư mật độ điện tích âm



Dung môi proton hoá

  • Là hợp chất cộng hoá trị phân cực có chứa H nên có khả năng trao đổi proton (chất lưỡng tính)

  • Thường tạo lk H2 nên Tsvà Tnc cao.

  • Có tính phân cực mạnh nên có khả năng hoà tan nhiều chất (có cực).

  • Có thể tự ion hoá một phần khi ở trạng thái lỏng.

  • Hằng số cân bằng gọi là hằng số tự proton hoá Kd



H2O + H2O  H3O + OH- kn= [OH-][H3O+]



Sự điện ly của axit và baz là kết quả của pư trao đổi proton giữa axit và baz với dung môi.











Hiệu ứng san bằng dung môi

  • HA + H2O  A- + H3O+ H3O+ là ax mạnh nhất trong dd



Ảnh hưởng của dung môi đến cường độ axit baz

  • Hằng số tự proton hoá (Kd )

  • HD + HD  D- + H2D+ Kd = [D-][H2D+]

  • Kd càng lớn thì tính axit của dung môi càng mạnh.



Dung môi có AP↑ thì tính axit của chất tan tăng tính baz của chất tan giảm

  • Trong nước, CH3COOH là axit yếu

  • Trong NH3 , CH3COOH là axit mạnh





Base Lewis: chất cho cặp electron.

  • Dự đoán baz Lewis:

  • Các anion : Cl-, Br-, OH-

  • Phân tử trung hoà hay ion có chứa nguyên tử (N,O ) còn cặp e hoá trị tự do như : NH3, amin , rượu, xeton..









Axit mạnh và base mạnh





Đối với axit , base yếu đa bậc

  • Khi tính pH dung dịch ta chỉ dựa vào bậc phân ly thứ nhất



Hằng số điện ly của các axit và base yếu ở 250C



Đo pH của giấm











Do muối có lk ion nên khi hoà tan trong nước sẽ phân ly hòan toàn thành các ion bị hydrat hoá

  • M+ (aq) + A- (aq) +H2O  MOH (aq) + HA (aq) ; H >0



Muối nào sẽ bị thuỷ phân ?

  • Nếu cation của muối (M+) là axit mạnh hơn nước

  • (MOH là base yếu), nó sẽ nhường H+ cho nước

  •  cation muối bị thuỷ phân làm cho pHmtr <7









pH của dung dịch muối

  • Muối tạo thành từ axit mạnh và base yếu (M+ +H2O pH < 7)







Muối tạo thành từ axit yếu (Ka) và baz mạnh PH >7

  • Sự điện ly: MA → M+ (axy) + A- (base mạnh hơn H2O)

  • Sự thủy phân: A- + H2O ⇌ HA + OH-

  • Cm(1-h) Cmh Cmh

  • Hằng số thủy phân:

  • Độ thủy phân:

  • Tính pH:



Muối tạo thành từ axit mạnh baz yếu (Kb) pH<7

  • Sự điện ly: MAM+ (axit mạnh hơn nước) + A- (basey)

  • Sự thủy phân: M+ + H2O ⇌ MOH + H+

  • Cm(1-h) Cmh Cmh

  • Hằng số thủy phân:

  • Độ thủy phân:

  • Tính pH:



Muối tạo thành từ axit yếu (Ka)base yếu (Kb)

  • Sự điện ly: MA → M+(axit mạnh hơn nước) + A-(base mạnh hơn nước)

  • Sự thủy phân: M+ + A- + H2O ⇌ HA + MOH

  • Cm(1-h) Cm(1-h) Cmh Cmh

  • Hằng số thủy phân:

  • Độ thủy phân:

  • Tính pH:



NHẬN XÉT

  • Hằng số thuỷ phân Kt phụ thuộc vào :

  • Bản chất của muối và nhiệt độ





Pha loãng dung dịch

  • Pha loãng nồng độ dung dịch A từ 1M xuống 0,02M



Phản ứng trung hoà

  • HCl (dd) +NaOH(dd) = NaCl (dd) + H2O



Dùng phép chuẩn độ axit base để xác định nồng độ axit






tải về 8.84 Mb.

Chia sẻ với bạn bè của bạn:




Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2022
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương