BÀO CHẾ BÀI DUNG DỊCH THUỐC

Chương 5Bài giảng HÓA ĐẠI CƯƠNG 4 Dung dịch giống với hợp chất hóa học ở tính đồng nhất và với hỗn hợp cơ học ở có thành phần thay đổi, chiếm vị trí trung gian, gần với hợp chất hó

Trang 1

Chương 5

Bài giảng HÓA

ĐẠI CƯƠNG

1

DUNG DỊCH THUỐC

Trang 2

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

2

5.1 KHÁI NIỆM VỀ DUNG DỊCH

5.1.1 Hệ phân tán và dung dịch:

- Hệ phân tán là hệ trong đó có

ít nhất 1 chất phân bố (chất bị phân

tán) vào 1 chất khác (môi trường phân tán) Các chất có thể là khí

(K), lỏng (L), rắn (R)

- Các loại hệ phân tán (theo kích

thước hạt bị phân tán):

 Hệ phân tán thô (thể lơ lững):

105 cm Hệ không bền, bị sa lắng

Ví dụ: huyền phù đất sét trong

nước (hệ RL), nhủ tương sữa (hệ LL)

Trang 3

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

3

 Hệ phân tán cao (hệ keo): 105 

107 cm Hệ cũng không bền do các hạt liên hợp với nhau và sa lắng

Ví dụ: gelatin, keo dán, sương mù

(hệ LK), khói (hệ RK)

 Hệ phân tử ion (dung dịch phân tử  ion): 107108 cm Hệ này chính là dung dịch bền

5.1.2 Khái niệm về dung dịch:

- Định nghĩa: Là hệ đồng thể

gồm 2 hay nhiều chất mà thành phần của chúng có thể thay đổi trong giới hạn rộng

Trang 4

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

4

Dung dịch giống với hợp chất

hóa học ở tính đồng nhất và với

hỗn hợp cơ học ở có thành phần

thay đổi, chiếm vị trí trung gian, gần

với hợp chất hóa học hơn

- Đối với dung dịch: chất bị

phân tán là chất tan, còn môi

trường phân tán là dung môi

- Dung dịch có thể là khí (ví

dụ: không khí), lỏng (ví dụ: nước

biển), rắn (ví dụ: hợp kim Ag  Au)

Chủ yếu khảo sát dung dịch lỏng

trong nước

5.1.3 Lý thuyết tạo thành dung

dịch:

Trang 5

Chương 5

Tách các tiểu phân chất tan ra khỏi tinh thể chất tan và phân bố

chúng vào dung môi (quá trình hòa

tan);

Kết tủa các tiểu phân chất tan trong dung dịch lên bề mặt tinh thể

chất tan (quá trình kết tủa)

Quá trình hòa tan sẽ diễn ra cho đến khi đạt được trạng thái cân bằng hòa tan (G = 0):

Tinh thể chất tan X  Dung dịch chất

tan X

Trang 6

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

6

- Cơ chế tạo thành dung dịch:

Cơ chế tạo thành dung dịch bao gồm:

 Quá trình vật lý (quá trình

chuyển pha): phá vở mạng tinh thể

chất tan và phân bố các tiểu phân chất tan tạo thành trong dung môi

 Quá trình hóa học (quá trình

sonvát hóa): tương tác của các tiểu

phân chất tan với dung môi tạo thành hợp chất sonvát

Dung môi là nước thì đó là quá

trình hyđrát hóa và tạo thành hợp chất hyđrát.

Trang 7

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

7

Ví dụ : khi hòa tan CuSO4

vào nước thì trong quá trình

vật lý (chuyển pha) sẽ tạo

thành các ion Cu 2+ và , sau

đó ion Cu 2+ tác dụng với nước

tạo thành ion hyđrát Cu 2+ 5H 2 O

trong quá trình hóa học

(sonvát hóa)



2 4

SO

Trang 8

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

8

- Nhiệt hòa tan:

 Quá trình hòa tan tự xảy

ra (G < 0) và có thể là thu nhiệt

hay phát nhiệt tùy thuộc vào

quá trình vật lý (thu nhiệt) hay

quá trình hóa học (phát nhiệt)

chiếm ưu thế:

H ht = H cp + H sh  Định nghĩa: Nhiệt hòa

tan là lượng nhiệt thu vào hay

phát ra khi hòa tan một mol chất

tan

Trang 9

Chương 5

Trang 10

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

10

5.1.4 Nồng độ dung dịch và cách biểu diễn Độ tan và các yếu tố ảnh hưởng

Tự đọc:

Nắm vững về nồng độ và các cách biểu diễn nồng độ quan trọng như: mol, phần trăm khối lượng, đương lượng, phần mol, molan

Hiểu được về độ tan và các yếu tố có ảnh hưởng đến độ tan như: bản chất chất tan và dung môi, nhiệt độ, áp suất

Trang 11

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

11

5.2 DUNG DỊCH CHẤT KHÔNG ĐIỆN LI VÀ CÁC TÍNH CHẤT

- Trong quá trình tạo thành

dd tính chất của chất tan, dm thay đổi và khác với tính chất của dd thu được

Nguyên nhân do sự tương tác giữa các tiểu phân chất tan và dm và sự giảm nồng độ tiểu phân tự do của dm khi tạo thành dung dịch

Trang 12

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

12

- Khi tăng nồng độ chất tan ảnh hưởng của 2 yếu tố trên tăng lên mạnh làm cho các tính chất của dd trở nên phức tạp.

Khi giảm nồng độ chất tan, đặc biệt ở những nồng độ rất loãng, ảnh hưởng của những yếu tố trên giảm mạnh đến mức có thể bỏ qua

Khi đó có một số tính chất của dd không phụ thuộc vào bản chất chất tan mà chỉ phụ thuộc vào nồng độ chất tan, như: áp suất hơi bão hòa, nhiệt độ sôi, nhiệt độ đông đặc, áp suất thẩm thấu.

Trang 13

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

13

5.2.1 Áp suất hơi bão hòa:

- Chất lỏng nào (nguyên chất hay dd) cũng đều bay hơi, hơi này gây trên bề mặt chất lỏng của nó một áp suất gọi là áp suất hơi bão hòa

Như vậy, áp suất hơi bão hòa là:

đại lượng đặc trưng cho cân bằng L  H

đại lượng không đổi tại nhiệt độ nhất định đối với chất lỏng (nguyên chất) nhất định.

Ví dụ: áp suất hơi bão hòa

của nước ở 25 o C là 23,7 mmHg.

Trang 14

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

14

-Xét tính chất này đối với dd

chứa chất tan khó bay hơi (có nhiệt độ sôi cao hơn dm khoảng

150 o C)

Kết quả khảo sát cho thấy:

 Ở cùng nhiệt độ áp suất hơi bão hòa của dd (áp suất hơi dd P 1 )

luôn luôn nhỏ hơn áp suất hơi

bão hòa của dm nguyên chất (áp suất hơi dm P 0 )

Trang 15

Chương 5

P 1 = P o N 1 hay P/P 0 = N 2

N 1 , N 2 : nồng độ phần mol của

dm và chất tan trong dd

P = P o  P 1 : độ giảm tuyệt đối áp suất hơi bão hòa của dd

P / Po : độ giảm tương đối áp suất hơi bão hòa của dd

Trang 16

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

16

5.2.2 Nhiệt độ sôi:

- Nhiệt độ sôi của chất

lỏng nguyên chất là nhiệt độ ở đó áp suất hơi bão hòa của chất lỏng bằng áp suất khí quyển và là đại lượng không đổi đối với áp suất bên ngoài nhất định Như vậy nhiệt độ sôi là đại lượng đặc trưng cho cân bằng L  H

Ví dụ: nước lỏng có nhiệt độ sôi là 100 o C, ứng với áp suất khí quyển là 1 atm

- Xét dung dịch chứa chất tan khó bay hơi:

Trang 17

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

17

 Ở cùng áp suất bên ngoài nhất định nhiệt độ sôi của dung dịch luôn luôn cao hơn nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất.

 Định luật Raoult II:

Độ tăng nhiệt độ sôi của

dung dịch tỉ lệ thuận với nồng độ chất tan trong dung dịch s m

o sdm

o sdd

s t t k C



t s : độ tăng nhiệt độ sôi; k s :

hằng số nghiệm sôi;

C m : nồng độ molan của dung dịch

Trang 18

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

18

 Đối với dd nhiệt độ sôi của

thực tế là nhiệt độ bắt đầu sôi

của dd

5.2.3 Nhiệt độ đông đặc:

- Nhiệt độ đông đặc là

nhiệt độ ở đó áp suất hơi bão

hòa của pha lỏng bằng áp suất hơi bão hòa của pha rắn và là đại

lượng không đổi tại áp suất bên ngoài nhất định

Nhiệt độ đông đặc là đại lượng đặc trưng cho cân bằng

L  R.

Trang 19

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

19

Ví dụ: nước có nhiệt độ đông

đặc 0 o C, áp suất hơi bão hòa của nước đá và nươc lỏng là 0,006 atm

- Xét dd chứa chất tan khó bay

hơi:

 Ở cùng áp suất bên ngoài nhất định nhiệt độ đông đặc của

dd luôn luôn thấp hơn nhiệt độ

đông đặc của dm nguyên chất.

 Định luật Raoult II:

Độ hạ nhiệt độ đông đặc của

dd tỉ lệ thuận với nồng độ chất tan trong dd:

Trang 20

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

20

t đ : độ hạ nhiệt độ đông đặc; k đ : hằng số nghiệm đông; C m : nồng độ molan của dung dịch

 Cũng giống như nhiệt độ

sôi, nhiệt độ đông đặc của dung

dịch là nhiệt độ bắt đầu đông đặc của dung dịch

5.2.4 Áp suất thẩm thấu:

- Hiện tượng thẩm thấu:

Khi cho dung dịch chất tan trong nước tiếp xúc trực tiếp với nước sẽ

xảy ra sự khuếch tán 2 chiều: các

tiểu phân chất tan chuyển từ phần dung dịch sang phần nước và các tiểu phân nước từ phần nước chuyển sang phần dung dịch;

m đ

o đdm

o đdd

đ t t k C



Trang 21

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

21

còn khi không cho dung dịch chất tan và nước tiếp xúc trực tiếp mà cho tiếp xúc qua 1 màng đặc biệt chỉ cho các tiểu phân nước dung môi đi qua

thì chỉ xảy ra sự khuếch tán 1 chiều

của các tiểu phân nước từ phần nước sang phần dung dịch.

Màng đặc biệt đó được gọi là

màng bán thẩm (màng colođion,

nguyên sinh chất, bong bóng động vật…); sự khuếch tán 1 chiều được

gọi là sự thẩm thấu và hiện tượng

thẩm thấu được gây ra bởi một áp

suất mà được gọi là áp suất thẩm

thấu.

Trang 22

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

22

- Áp suất thẩm thấu:

Áp suất thẩm thấu đặc trưng cho khả năng thẩm thấu của dd

 Định nghĩa: Là áp suất gây ra

sự thẩm thấu và bằng áp suất cần tác dụng lên dd để cho sự thẩm thấu không xảy ra

 Định luật Van’t Hoff: Áp suất

thẩm thấu của dd tỉ lệ thuận với nồng độ chất tan và nhiệt độ tuyệt đối của dd

 = R C

Trang 23

Chương 5

5.3 DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI

5.3.1 Khái niệm về sự điện li:

a- Các đặc điểm của dd axit, baz,

muối trong nước:

Trang 24

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

24

 Các dd axit, baz, muối trong nước

không tuân theo các định luật Raoult, Vant’Hoff ở trên: các đại

lượng P , t,  của những dd này có giá trị xác định bằng thực nghiệm luôn luôn lớn hơn so với tính toán theo các định luật đó

Ví dụ: dd chứa 1g NaCl trong 100

g nước có: (t đ ) đo lớn hơn công thức Raoult II (t đ ) gần 2 lần

Muốn áp dụng phải thêm hệ

số điều chỉnh gọi là hệ số Van’t

Hoff hay hệ số đẳng trương i:

Trang 25

Chương 5

P’,t’,’: đo bằng thực nghiệm;

P,t, : tính theo các định luật

Raoult,Van’t Hoff

 Các dd axit, baz, muối trong

nước có tính dẫn điện trong khi

bản thân axit, baz, muối nguyên

chất không dẫn điện

Để giải thích người ta đưa ra

lý thuyết điện li

Trang 26

Chương 5

li thành cation kim loại và anion gốc axit

* Sự phân li thành ion của chất tan trong dung dịch (hay khi nóng chảy)

được gọi là sự điện li, còn chất có

khả năng phân li như trên được gọi

là chất điện li

Trang 27

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

27

* Giải thích các đặc điểm khác biệt của dd axit, baz, muối nêu trên:

+ Sự điện li tạo ion của axit, baz, muối làm tăng số tiểu phân trong

dd đưa đến tăng P, t, 

Từ đây: hệ số Van’t Hoff i cho biết

tỉ số giữa số tiểu phân có thực trong dd so với số tiểu phân hòa tan

Nếu i = 1: không có điện li, i > 1: có điện li

Khi pha loãng vô cùng dd thì giá trị của i tiến đến những số nguyên 2, 3, 4 … tương ứng số ion có trong phân tử chất tan

Trang 28

Chương 5

+ Các dung dịch axit, baz, muối dẫn điện được là do sự có mặt các ion đóng vai trò chất chuyển điện

 Thuyết Kablukov:

Sự điện li là sự phân li của chất tan dưới tác dụng của các tiểu phân dm thành những ion sonvát hóa.

Trang 29

Chương 5

c- Cơ chế điện li:

 Đối với hợp chất ion: quá trình phân li các ion có sẵn trong tinh thể hợp chất

 Đối với hợp chất cộng hóa trị: quá trình ion hóa phân tử hợp chất

Trang 30

Chương 5

 = n/n0 ( 0    1 )  Độ điện li được biểu diễn

bằng phần đơn vị hay phần trăm

Ví dụ: dd axit HF 0,1 N ở 25o C có

 = 0,09 hay  = 9%

Trang 31

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

31

 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ điện li:

+ Bản chất chất tan và dm

+ Nồng độ dd: nồng độ

tăng độ điện li giảm và ngược

lại

Khi pha loãng dd  sẽ tăng lên và tiến đến 1 khi pha loãng

vô cùng

+ Nhiệt độ: nhiệt độ tăng

độ điện li tăng

Trang 32

Chương 5

+ Dựa vào độ dẫn điện: 

=/, với ,  : độ dẫn điện đương lượng của dd ở nồng độ

khảo sát và khi pha loãng vô

cùng.

Trang 33

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

33

 Phân loại các chất điện li:

Dựa theo độ điện li  phân

loại như sau:

- Lý thuyết: chia làm 2 nhóm:

+ Mạnh: phân li hoàn toàn (

= 1), gồm muối trung tính, axit và baz vô cơ mạnh

+ Yếu: phân li không hoàn toàn ( 1), gồm axit và baz hữu

cơ, axit và baz vô cơ yếu, muối axit và muối baz.

Trang 34

Chương 5

Trang 35

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

35

5.3.2 Dung dịch chất điện li yếu:

- Tính chất: Có  < 1 và  , 

tăng lên khi pha loãng dung dịch

Điều này được giải thích:

Do chất điện li yếu điện li không hoàn toàn nên khi pha

loãng chúng tăng lên

Trang 36

Chương 5

này bằng nhau có cân bằng điện

li:

A m B n  m A n + + n B m

Cân bằng điện li là cân bằng

hóa học, hằng số cân bằng gọi là hằng số điện li ký hiệu là K:

Trang 37

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

37

] B A

[

] B

[ ] A

[

K

n m

m



K càng lớn chất điện li càng mạnh

3

3 a

3

] COOH CH

[

] H ][

COO CH

[ K

; H COO

CH COOH

7 3

2

3 1

3 3

] CO H

[

] HCO ][

H

[ K

; HCO H

CO

H         

11 3

2 3 2

3

] HCO [

] CO

][

H

[ K

; CO H

2

2 3

2 a

2 3 3

] CO H

[

] CO

[ ] H

[ K

; CO

H 2 CO

Trang 38

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

38

5 4

4 b

4

] OH NH

[

] OH ][

NH

[ K

; OH NH

OH

4 2

1

] ) OH (

Pb [

] OH ][

PbOH

[ K

; OH PbOH

) OH

(

8

2 2

]PbOH[

]OH][

Pb

[K

;OHPb

PbOH          

Đối với chất điện li đa bậc: K 1 > K 2

> K 3 … và K = K 1  K 2  K 3 … thường chỉ xét nấc điện li thứ nhất, tương ứng K 1

Trang 39

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

39

- Mối liên hệ giữa hằng số điện

li và độ điện li:

Xét dung dịch chất điện li yếu AB có nồng độ C, độ điện li , hằng số điện li K:

Trang 40

Chương 5

1 ( C

C x

C ]

AB [

] B

][

A

[

Khi  « 1, một cách gần

đúng có thể xem

Đây là biểu thức toán học

của định luật pha loãng

Ostwald.

Trang 41

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

41

- Ví dụ tính toán về điện li:

Hòa tan 0,1 mol chất điện li yếu XY trong nước tạo thành 1 lit dd

ở 25 o C

a) Tính độ điện li  của XY trong

dd ở 25 o C, biết nồng độ ion X+ trong dd bằng 0,0013 mol/lit

b) Tính hằng số điện li K của XY

ở 25 o C

c) Tính độ điện li của XY trong dd

ở 25 o C khi pha loãng dd 4 lần

Trang 42

Chương 5

ĐẠI CƯƠNG

42

d) Tính [X + ] trong dd ở 25 o C khi thêm vào dd không pha loãng một lượng chất điện li mạnh AY tương ứng nồng độ 0,1 M [X +] trong dd sau khi thêm AY tăng hay giảm bao nhiêu lần?

Giải: a) Tính  trong dd ban đầu:

= 0,0000171 = 1,71.105

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	0,95 MB