Bài giảng môn học hóa đại cương chương 11 huỳnh kỳ phương hạ

• Định nghĩa• Dung dịch là hệ đồng thể gồm chất tan chiếm phần nhỏ và dung môi chiếm phần lớn, thành phần của dung dịch có thể thay đổi trong giới hạn rộng.. Các loại dung dịch• Vậy dung

Chương 11

DUNG DỊCH LỎNG

• Định nghĩa

• Dung dịch là hệ đồng thể gồm chất tan (chiếm phần

nhỏ) và dung môi (chiếm phần lớn), thành phần của dung dịch có thể thay đổi trong giới hạn rộng.

•

• Dung dịch có thể ở pha khí, lỏng hay rắn.

• Mỗi chất trong dung dịch được gọi là cấu tử.

• Dung môi là chất dùng để hòa tan chất tan.

KHÁI NIỆM VỀ DUNG DỊCH

Tùy thuộc kích thước hạt của chất phân ta có:

• Huyền phù: Hệ dị thể gồm ít nhất 1 cấu tử có kích

thước lớn hơn 1μm, lớn hơn hệ keo

Các loại dung dịch

• Vậy dung dịch lỏng được tạo thành khi hòa tan các

chất K, L, R vào dung môi lỏng.

• Trong giới hạn của chương trình, chỉ xét tính chất

các dung dịch lỏng, loãng phân tử.

• Xét quá trình hòa tan của NaCl vào nước:

• Liên kết hydro của nước phải bị phá vỡ.

• NaCl phân ly thành Na + và Cl -

• Lực lưỡng cực-ion được thiết lập:

• Na + … -OH 2 và Cl - … +H 2 O.

• Sự tương tác giữa chất tan và dung môi gọi là sự

solvat hóa (solvation).

–Nếu dung môi là nước ta gọi là sự hydrat hóa.

Sự tạo thành dung dịch

• Có 3 loại (bước) năng lượng khi tạo thành dungdịch:

– Năng lượng tách phân tử chất tan ( H1).

– Năng lượng tách các phân tử dung môi (H2).

– Năng lượng tạo thành liên kết giữa các phân tử chất tan – dung môi ( H3).

• Enthalpy của cả quá trình hòa tan là:

Phân bố Enthalpy

• Quá trình phá vỡ liên kết

các phân tử luôn thu nhiệt

• Quá trình tạo liên kết các

phân tử luôn tỏa nhiệt

• Để xác định Hht dương hay âm, ta xem xét độ mạnhcủa liên kết phân tử chất tan-chất tan và chất tan-dung môi:

• H1 và H2 đều dương.

• Qui luật: Chất phân cực hòa tan trong dung môiphân cực, chất không phân cực hòa tan trong dungmôi không phân cực (độ phân cực càng gần độ tancàng lớn).

Nếu  Hht quá dương thì không tạo thành dung dịch.

• NaCl trong xăng: lực ion-lưỡng cực yếu vì xăng là chất không cực Do đó lực ion-lưỡng cực không đủ bù với lực phân ly ion.

• Nước trong octane: Nước có liên kết Hydro mạnh Không có lực hút giữa nước và octane để bù vào lực liên kết hydro.

Quá trình hòa tan

Phần khối lượng, ppm (parts per million) và ppb (parts per billion ) Definitions:

CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH

100 solution

of mass

total

solution

in component

of

mass component

of mass

total

solution

in component

of

mass component

of

9

10 solution

of mass

total

solution

in component

of

mass component

of

Nồng độ phần mol (N)

solution of

moles total

solution

in A

of

moles

N A 

solution of

1 (

1

N i  i   n all components of solution



solvent of

• Hòa tan : chất tan + dung môi  dung dịch.

• Kết tinh : dung dịch  chất tan + dung môi.

• Sự bão hòa : Khi cân bằng hòa tan – kết tinh thiết lập.

• Độ tan : Lượng chất tan cần thiết để tạo dung dịch bão hòa ở điều kiện xác định (g chất tan/ 100g dung môi).

• Ví dụ: Độ tan của NaCl trong 100 ml H 2 O ở 100 o C là 35.9g.

Độ tan và Dung dịch bão hòa

Cân bằng động

Dung dịch bão hòa

Tương tác Chất tan – Dung môi

Áp suất: Độ tan của khí ảnh hưởng bởi áp suất.

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ TAN

• Định luật Henry: Nếu S k là độ tan của chất khí

A, k là hằng số, P k là áp suất riêng phần của A:

Ảnh hưởng của nhiệt độ

• Áp suất hơi của mỗi cấu tử i trong dung dịch

loãng phụ thuộc vào áp suất riêng và phần mol của nó trong dung dịch.

• Nhắc lại định luật Dalton trong hỗn hợp khí:

Định luật Raoult

0

i i

i N P

P 

tot al

P N

PA  A

• P 0

i là áp suất hơi của cấu tử tinh khiết.

• Ni là phần mol của cấu tử i trong dung dịch.

0

i i i

•Định luật Raoult không đúng khi lực hút dung

môi – dung môi và chất tan – chất tan lớn hơn lực hút chất tan – dung môi trong dung dịch.

• Tại điểm sôi của chất lỏng tinh khiết, áp suất hơi củadung dịch sẽ < 1atm Do đó, cần nhiệt độ cao hơn đểđạt áp suất hơi 1 atm cho dung dịch (TS) Ta có:

• K S là hằng số, phụ thuộc bản chất dung môi

ĐỘ TĂNG NHIỆT ĐỘ SÔI

m S



ĐỘ HẠ NHIỆT ĐỘ ĐÔNG ĐẶC

Độ hạ nhiệt độ đông đặc được định nghĩa:

 Tđ = Kđ.CmBảng Kđ và Ks cho dưới đây của một số dung môi.

Solvent Boiling Point (°C) K b (°C/(mol kg -1 )) Freezing Point

• Là sự di chuyển của dung môi từ dung dịch có nồng độcao đến dung dịch có nồng độ thấp thông qua màngbán thẩm.

• Màng bán thẩm: Chỉ cho một số cấu tử của dung dịch

đi qua Ví dụ màng tế bào

• Màng bán thẩm có thể cho cấu tử chuyển qua theo 2hướng

• Khi dung môi chuyển động qua màng, mức dung dịchmất cân bằng

Sự thẩm thấu

• Áp suất thẩm thấu,  , là áp suất cần thiết để chống lại sự thẩm thấu:

• Quá trình thẩm thấu là quá trình tự xảy ra.

Áp suất thẩm thấu (Định luật van’t Hoff)

RT C

RT V

n

nRT V