HPT Ch2 1 Nhắc lại CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN cần cho Hóa phân tích CHƯƠNG 2 Các tiền tố của đơn vị đo Dung dịch • Một hệ đồng thể do sự phân tán của phân tử hay ion giữa hai hay nhiều chất • T[.]
Trang 1Nhắc lại CÁC KHÁI NIỆM VÀ
cần cho Hóa phân tích
Dung dịch
• Một hệ đồng thể do sự
phân tán của phân tử
hay ion giữa hai hay
nhiều chất
• Thành phần có thể
thay đổi trong giới hạn
rộng
• Gồm chất phân tán
(chất tan) và môi trường
phân tán (dung môi)
Dung môi
Muối
Nước Chất tan
Dung dịch
•Dung dịch rắn:
rắn / rắn
• Dung dịch lỏng
khí / lỏng
lỏng / lỏng
rắn / lỏng
• Dung dịch rắn
lỏng / rắn
rắn / rắn
Phổ biến trong hóa phân tích:
dung dịch rắn/ lỏng
dung dịch lỏng/lỏng
Trang 2Dung dịch
• Dung dịch loãng
• Dung dịch chưa bão hòa
• Dung dịch bão hoà
• Dung dịch quá bão hoà
Nồng độ dung dịch
Nồng độ của một dung dịch là đại lượng đo biểu diễn lượng chất tan hòa tan trong một lượng dung dịch nhất định
Có thể áp dụng với mẫu dạng khí và dạng rắn
Một số đơn vị nồng độ thông dụng
Nồng độ đương lượng N
Nồng độ khối lượng g/L
Nồng độ % khối lượng % w/w
Nồng độ dung dịch
•Độ tan (S) – số gam chất tan trong 100 g dung môi khi dung dịch bão hoà ở một nhiệt độ, áp suất xác định
Trang 3Ví dụ
Độ hòa tan của một số muối trong nước theo nhiệt độ
Nồng độ dung dịch
•Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/L : – số g chất tan trong 1 lít dung dịch
Nồng độ dung dịch
•Độ chuẩn (T):
– số g hay mg chất tan trong 1 mL dung dịch
hoặc
Nồng độ dung dịch
•Nồng độ mol/L (M) hay nồng độ mol – Số mol chất tan trong 1 lít dung dịch
Trang 4Nồng độ dung dịch
•Nồng độ mol/L (M) hay nồng độ mol (cont.)
•Nồng độ mol phân tích
– Tổng số mol chất tan trong 1 lít dung dịch (tương ứng với
công thức)
Ví dụ: NaCl, Na2SO4
•Nồng độ mol cân bằng
– Nồng độ mol của một cấu tử trong dung dịch ở trạng thái
cân bằng
Ví dụ: [H+], [Cl-]
Nồng độ dung dịch
•Nồng độ molan (Cm ):
– số mol chất tan trong 1000 g dung môi (mol/kg).
- Không phụ thuộc nhiệt độ
(q - số gam dung môi)
Nồng độ dung dịch
•Nồng độ phân mol (Ni):
– tỷ số giữa số mol n i của cấu tử i và tổng số mol N của
các chất tạo thành dung dịch
Nồng độ dung dịch
•Nồng độ đương lượng (C N):
–số đương lượng gam chất tan trong 1 lít dung dịch.
Trang 5Nồng độ dung dịch
•Nồng độ phần trăm (C %):
C% (m/m): Khối lượng chất tan (g) có
trong 100 g dung dịch.
C% (m/v): Khối lượng chất tan (g) có
trong 100 mL dung dịch.
C% (v/v): Thể tích chất tan (mL) có
trong 100 ml dung dịch.
Nồng độ dung dịch
•Nồng độ phần triệu (ppm): khối lượng chất tan trong
106lần khối lượng mẫu có cùng đơn vị
.
Mẫu rắn: 1 ppm = 1 mg/kg = 1 µ g/g.
Mẫu lỏng: 1 ppm = 1 µ L/L = 1 nL/mL
Mẫu rắn-lỏng: 1 ppm = 1 mg/L = 1 µ g/mL.
Nồng độ dung dịch
•Nồng độ phần tỉ (ppt): khối lượng chất tan trong 109
lần khối lượng mẫu có cùng đơn vị
•
.
Mẫu rắn: 1 ppb = 1 µ g/kg.
Mẫu lỏng: 1 ppb = 1 nL/L = 1 pL/mL
Trang 6Khối lượng riêng và tỷ trọng
•Khối lượng riêng của một chất là khối lượng của một đơn
vị thể tích chất đó ở một nhiệt độ nhất định, thường là
g/mL hay g/cm3ở 20oC
• Tỷ trọng (tương đối) là tỷ số giữa khối lượng của một thể
tích chất đó, thường ở 20oC, và khối lượng của cùng thể
tích nước cất ở 4 oC (hoặc 20oC)
•Khối lượng riêng của nước: dH2O= 1,0000 g/mL ở 4oC
hoặc dH2O= 0,99821 g/mL ở 20oC
Liên hệ giữa các loại nồng độ
Dung dịch và nồng độ dung dịch
•Hàm p hay giá trị p
pH
Pha chế dung dịch
•Pha dung dịch chuẩn gốc (stock solution): từa (g)
chất rắn tinh khiết hoặc V (mL) dung dịch tinh khiết, thêm dung môi và pha loãng đến thể tích xác định
•Pha loãng dung dịch
Trang 7Một số dụng cụ dùng trong pha chế dung dịch
Đương lượng
&
Định luật tác dụng đương lượng
Khái niệm đương lượng
Đương lượng gam Đ của một nguyên tố hay một hợp chất: là số phần khối lượng của nguyên tố hay
hợp chất thay thế vừa đủ với một đơn vị đương lượng, tương đương với giá trị:
# 1,008 phần khối lượng của H 2
# 8 phần khối lượng của O 2
# 1 đương lượng của một nguyên tố
hay hợp chất khác
Trang 8Khái niệm đương lượng
1 mol phân tử H2O có:
• 2 phần khối lượng Hydro ↔ 2 ĐL của H
• 16 phần khối lượng Oxy ↔ 2 ĐL của O
→ trong H2O có 2 ĐL của nguyên tố H tác dụng vừa đủ
với 2 ĐL của nguyên tố O
Khái niệm đương lượng
Đương lượng của nguyên tố:
n: hoá trị của nguyên tố trong hợp chất
Khái niệm đương lượng
AB + nY ↔ C + D
M AB : Khối lượng của 1 đương lượng chất AB
Đương lượng của một hợp chất AB:
Tính số đơn vị đương lượng của hợp chất AB
PHẢN ỨNG OXY HÓA - KHỬ
AB ± ne - ↔ C + D
Trang 9Tính số đơn vị đương lượng của hợp chất AB
PHẢN ỨNG ACID – BAZ
AB + nH+/OH- ↔ C + D
1 mol H+/OH- ↔ 1 đương lượng
n: số mol H+/OH- thực sự tham gia trao đổi đối
với 1 mol AB
Tính số đơn vị đương lượng của hợp chất AB
PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION
AB + nM + /M - ↔ C + D
1 mol M+/M- ↔ 1 đương lượng n: số mol M + /M - thực sự tham gia trao đổi với
1 mol AB
Định luật tác dụng đương lượng
lượng của các chất tham gia phản ứng
phải bằng nhau.
V1.C1= V2.C2
→ dùng trong phân tích định lượng.
Cân bằng hóa học – Định luật tác dụng khối lượng
Khái niệm hoạt độ
Cân bằng hóa học
Định luật tác dụng khối lượng
Trang 10Khái niệm hoạt độ
- Nếu chất tan trong dung dịch hiện diện dưới dạng ion.
- Sự tác động của nhiều ion khác nhau trong dung dịch gây ra lực
tương tác ion μ.
- Lực tương tác ion μ làm giảm khả năng hoạt động của ion ion
hiện diện với nồng độ hiệu dụng a (hoạt độ)
- Lực tương tác ion μ tỉ lệ thuận với nồng độ và điện tích của từng ion.
C i , Z i – nồng độ và điện tích của ion I trong dung dịch
Khái niệm hoạt độ
a = f.c
(f : hệ số hoạt độ) lgf = φ(μ): thay đổi theo lực ion μ
f ≤ 1
Dung dịch loãng: μ ≈ 0 → f ≈ 1 → a ≈ c
Áp dụng trong hóa phân tích với dung dịch loãng (nồng độ thấp)
→ quy ước f =1
Định luật tác dụng khối lượng
Tỷ số giữa tích hoạt độ (nồng độ) của sản phẩm trên
tích hoạt độ (nồng độ) của tác chất là một hằng số.
Định luật tác dụng khối lượng
Cân bằng động → tuân theo nguyên lý Le Châtelier
K1càng lớn → phản ứng theo chiều 1 càng chiếm
ưu thế