Hóa đại cương- một số định luật cơ bản

Hóa đại cương- một số định luật cơ bản

Mot so dinh luat co’ ban trong hoa hoc

Nguyễn Thị Thụy Uyên

Định luật thành phân không đổi:

Mỗi phân tử được tạo nên từ một SỐ nguyên tử nhât định nên luôn luôn có thành phân xác định Vì thê, "một hợp chất hóa học dù được điều chế băng phương pháp nào cũng luôn luôn có thành phân xác

định" Đó là nội dung của định luật thành phần không đổi của nhà

khoa học Pháp Proust

Hệ qua: mỗi hợp chât tương ứng với một công thức xác định

Chú ý: Ngày nay, người ta thây định luật thành phân không đỗi áp

dụng đúng cho chât khí và chât lỏng khôi lượng phân tử thâp Với một

sô chất rắn, do những đạng khuyết tật của mạng tỉnh thê, thành phan của

chúng có thể không tương ứng chính xác với công thức hóa học, ví dụ,

titan oxit có thành phân biến đôi từ TiO¿ s¿ đên T¡O sa

Định luật bảo toàn khôi lương:

Bảo toàn vật chất là quy luật chung của Vũ trụ Quy luật này thể hiện rât đa dạng Với tư cách là khoa học về các chât và sự biên đối của các chất nên quy luật bảo toàn vật chât được thể hiện đây đủ trong hóa

học Trong hóa học chỉ xét một khía cạnh của quy luật bảo toàn vật chat,

đó là định luật bảo toàn khối lượng Định luật được phát biểu như sau:

Tổng khôi lượng các chất tham gia phản ứng băng tông khôi lượng các chất tạo thành sau phản ứng

C?m ý: Theo vật lý học hiện đại, định luật bảo toàn khối lượng chỉ

hoàn toàn chính xác khi các phản ứng hóa học không kèm theo hiệu ứng nhiệt Trong trường hợp ngược lại, khi phản ứng hấp thụ (hoặc giải phóng) một năng lượng Q, khối lượng của phản ứng phải tăng (hoặc giảm) một lượng Am thỏa mãn định luật Einstein: Am.Cˆ = Q Tuy nhiên, do hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học chỉ vào khoảng

10 kcal/mol, ứng với sự thay đối khối lượng khoảng 0,465.10”kg Sự

thay đôi khôi lượng này rat nhỏ nên định luật bảo toàn khôi lượng vẫn

được thừa nhận trong các phan ứng hóa học có hiệu ứng nhiệt

Dinh luat duong luong:

Đương lượng của một nguyên tô là khôi lượng nguyên tô đó kết

hợp với (hay thay thé cho) 8 phân khôi lượng oxi hay 1,008 phân khối

lượng Hidro

Theo dinh nghia thi Dy = 1, Do = 8

Ví dụ: Trong HCI, 35,5 phân khôi lượng Clo kết hợp với 1 phan

khôi luong Hydro, nén Dc = 35,5

Định luật đương lượng: Các nguyên tô hóa học kêt hợp với nhau

(trong phản ứng hóa học) theo các khối lượng tỉ lệ với đương lượng

cua ching

> _ Pa

B Dy

Môi liên hệ giữa với khôi lượng nguyên tử của A và sô oxI hóa Z của nó khi tạo thành hợp chât:

_ KLNT(A)

V4

Vị dụ: Na+ Cl, > NaCl, co Dy, = 23/1 = 23

Chú ý: giá trị đương lượng của một nguyên tô có thê thay đôi tùy thuộc vào hợp chất tạo thành

Vị dụ: Fe + S — FeS, Dp = 58 va Dg = 16

Đương lượng của một hợp chất là số phân khối lượng chất đó tác dụng vừa đủ với I phân khôi lượng Hiđro hay § phân khôi lượng Oxi

hay với một đương lượng bất kỳ Vậy, đương lượng của một hợp chất được định nghĩa băng biêu thức:

KLPT(M

Dire — )

⁄Z4

- Trong phản ứng trao đỗi:

+ z là sô nguyên tử H của một phân tử axit thực tê tham gia phản ứng

+ z là sô nhóm OH của một phân tử bazơ thực tê tham gia phản ứng

+ z là tông điện tích dương của kim loại hoặc tổng điện tích

âm của phân gốc axit trong một phân tử muôi

- Trong phản ứng oxi hóa khử: z băng sô electron mà một phân tử

chất khử cho hay một phân tử chất oxi hóa nhận

Định luật đương lượng mở rộng cho hợp chât: Các hợp chất tác

dung với nhau theo các khối lượng tỉ lệ thuận với đương lượng của chung

Đương lượng øam một chất là khôi lượng chât đó tính bang gam,

có con sô trùng với đương lượng

Sô đlgn'=_

digD

Ta co: a SUY ra: 5n” tức là: na =nhh

Do đó, định luật đương lượng có thê được phát biêu lại như sau:

"Trong các phản ứng hóa học, các chất tác dụng với nhau theo cùng một số đương lượng”

Dinh luat Avogadro:

Một mol là số lượng 6,023.10” các hạt vi mô Con số đó được gọi

là sô Avogadro

Năm 1811, nhà khoa học người Ý này nêu ra một giả thiết, về sau được gọi là định luật mang tên ông: định luật Avogadro

"Ÿ nhiệt độ giống nhau, áp suất giông nhau, những thê tích băng nhau của các chất khí khác nhau đêu chứa số lượng phân tử như nhau ˆ”

Chú ý, định luật này áp dụng cho chất khí nguyên chất hay hỗn

hợp khí Các khí này đêu có chung đặc điểm: bỏ qua kích thước của mỗi phân tử khí Áp dụng điều kiện này ta dễ dàng thây, nếu nhiệt độ các khí

như nhau, áp suất tác dụng lên các khí như nhau thì trong những thê tích

băng nhau của các khí phải chứa cùng một sô lượng như nhau các phân

tử khí Ta cũng dễ dàng thây số phân tử khí tỉ lệ thuận với sô mol khí

Định luật trên cũng có thể được phát biểu: Ở cùng điều kiện nhiệt

độ, áp suất, thể tích choáng bởi một mol khí bất kỳ nào cũng bằng nhau

Thực nghiệm cho thay, ở điêu kiện chuân (0C, Iatm), một mol khí

bất kỳ đêu có thê tích Vạ = 22.4I

Phương trinh Clapeyron - Mendeleyev:

Khi kích thước của chính mỗi phân tử được bỏ qua được gọi là khí

lý tưởng Phương trình liên hệ giữa nhiệt độ T, áp suât P, thê tích V của khí đó được gọi là phương trình trạng thải: PV = RT

Nếu xét n mol khí thì: PV = nRT

Trong đó, R là hăng sô khí (R phụ thuộc vào đơn vị); T là nhiệt độ Kelvin

PV = nRT là phương trình trạng thải khí lý tưởng Phương trình này được đưa ra bởi Clapeyron - Mendelevev nên được gọi là phương trình Clapeyron - Mendeleyev

Hệ quả: Với hai khôi khí hoặc ở điều kiện T, V, P khác nhau của cùng một khối khí thì:

ĐV, _ nÑH -_ nT,

P,V, n,RT, n„T,