1
1
CHƯƠNG 6
DUNG DỊCH
VÀ CÂN BẰNG LỎNG -HƠI
2
Nội dung
6.1. Đại cương về dung dịch
6.2. Sự hòa tan của khí trong chất lỏng
6.3. Sự hòa tan của chất lỏng trong chất
lỏng và cân bằng dung dịch -hơi
3
6.1.1. Định nghĩa
6.1. Đại cương về dung dịch
Dung dịch là hệ đồng thể gồm 2 hay nhiều chất mà
thành phần của nó có thể thay đổi trong một giới hạn xác
định.
Dung dịch có thể ởbất kỳ trạng thái tập hợp nào, song
thường chỉ nói đến dung dịch lỏng và dung dịch rắn.
4
Phân lọai
dung dịch
Dung dịch khi
Dung dịch lỏng
Dung dịch rắn
Dung dịch khí là hỗn hợp của hai
hay nhiều chất khí như không khí.
Dung dịch rắnl
nhng tinh thê được
tạothnh do sưhatan
ccchất khi, lỏng, rắn
trong chấtrắn.
Dung dịch lỏng được
tạothnh do sưhatan
ccchất khi, lỏng, rắn
vochấtlỏng
6.1. Đại cương về dung dịch
6.1.1. Định nghĩa
2
5
6.1.2. Cách biểu diễn thành phần dung dịch
Định nghĩa nồng độ
Nồng độ của dung dịch là lượng chất
tan có trong một lượng hay một thể
tích nhất định của dung dịch hoặc
dung môi.
6.1. Đại cương về dung dịch
6
Phương pháp
biểu diễn
nồng độ
dung dịch
Nồng độ phần trăm khối lượng - C (%)
Nồng độ mol/l –CM(M)
Nồng độ đương lượng –CN(N)
Nồng độ molan –Cm(m)
Nồng độ phần mol –Xi
6.1. Đại cương về dung dịch
6.1.2. Cách biểu diễn thành phần dung dịch
7
Nồng độ phần trăm khối lượng - C (%): biểu diễn số
gam chất tan có trong 100 gam dung dịch
100
m
m
%C
dd
ct
Với:
mct -số gam chất tan (g)
mdd -số gam dung dịch (g)
C% - nồng độ phần trăm của dung dịch
6.1. Đại cương về dung dịch
6.1.2. Cách biểu diễn thành phần dung dịch
8
Nồng độ mol –CM(M): biểu diễn số mol chất tan có
trong một lít dung dịch.
V
n
CM
Với:
n - số mol chất tan (mol)
V - thể tích dung dịch (l)
CM-nồng độ mol/l (M)
6.1. Đại cương về dung dịch
6.1.2. Cách biểu diễn thành phần dung dịch
3
9
Nồng độ đương lượng –CN(N): biểu diễn số đương
lượng gam chất tan có trong một lít dung dịch.
V
'n
CN
Với:
n’ -số đương lượng gam chất tan
V - thể tích dung dịch (l)
CN-nồng độ đương lượng (N)
6.1. Đại cương về dung dịch
6.1.2. Cách biểu diễn thành phần dung dịch
10
Nồng độ molan –Cm(m): biểu diễn số mol chất tan
có trong 1 kg dung môi.
dm
mm
n
C
Với:
n - số mol chất tan
mdm -khối lượng của dung môi (kg)
Cm-nồng độ molan
6.1. Đại cương về dung dịch
6.1.2. Cách biểu diễn thành phần dung dịch
11
Nồng độ phần mol –Ni- Xi:Nồng độ phần mol là tỷ số
giữa số mol của cấu tử đang xét và tổng số mol của
dung dịch.
i
X i
i
in
n
N
Với:
ni-số mol của cấu tử i
ni-tổng số mol của các cấu tử
Ni-nồng độ phân mol của cấu tử i
6.1. Đại cương về dung dịch
6.1.2. Cách biểu diễn thành phần dung dịch
12
Mối liên hệ các loại nồng độ trên được cho bởi các biểu thức:
6.1.2. Nồng độ dung dịch
d: khối lượng riêng của dung dịch (g/ml)
M: phân tử lượng của chất tan
Đ:đương lượng gam chất tan (đlg)và 𝑧 = 𝑀
Đ
M
d10
%CC
M
Đ
d10
%CCN
CN= z.CM
Trong đó:
6.1. Đại cương về dung dịch
4
13
Ví dụ:
Dung dịch H2SO420%tại 200Ccó KLR là
1,145 g/ml.
Tính CM, CN, Cmvà Xi?
14
6.1.3. Phân loại dung dịch
6.1. Đại cương về dung dịch
Trong lý thuyết nhiệt động học người ta chia dung
dịch thành 3 loại:
dung dịch lý tưởng,
dung dịch thực và
dung dịch vô cùng loãng.
15
a. Dung dịch lý tưởng
•Dung dịch lý tưởng là dung dịch mà các cấu tử của
nó có tính chất lý, hóa học giống nhau. Lực tương tác
giữa các phân tử cùng loại và giữa các phân tử khác
loại là như nhau:
•Khi các cấu tử hòa tan vào nhau để tạo thành dung
dịch, không kèm theo một hiệu ứng nào: U = 0; H =
0; V = 0…
•Quá trình tạo thành dung dịch là quá trình tự xảy ra
nên: G < 0 và S > 0
6.1.3. Phân loại dung dịch
16
b. Dung dịch vô cùng loãng
Dung dịch vô cùng loãng là dung dịch mà thành
phần của chất tan là vô cùng bé so với thành phần
của dung môi. Các tính chất dung dịch lý tưởng đều
áp dụng được cho dung dịch này.
Như vậy tính chất của các cấu tử tuân theo các
định luật lý tưởng của Henry, Raoul và trong trường
hợp này hóa thế của các cấu tử cũng tuân theo
phương trình:
i
*
ii xln.RT
6.1.3. Phân loại dung dịch
5
17
c. Dung dịch thực
Dung dịch thực là dung dịch không lý tưởng.Do trong
dung dịch lực tương tác giữa các phân tử cùng loại và
giữa các phân tử khác loại khác nhau, nên khi tạo thành
dung dịch luôn kèm theo các hiệu ứng nhiệt:
U ≠ 0; H ≠ 0; V ≠ 0…
BBBAAA fff
6.1.3. Phân loại dung dịch
18
6.2. Sự hòa tan của khí trong chất lỏng
Quá trình hòa tan khí trong lỏng:
Các phân tử khí sau khi thâm nhập qua bề mặt
chất lỏng sẽ kết hợp với dung môi và bị các phân
tử dung môi kéo sâu vào bên trong tạo thành dung
dịch.Quá trình này thường gọi là quá trình hấp
thụ.
19
Độ hòa tan của khí trong lỏng phụ thuộc rất
nhiều yếu tố:
•Bản chất của dung môi và khí.
•Áp suất khí trên bề mặt chất lỏng,.
•Nhiệt độ.
•Nồng độ các tạp chất mà đặc biệt là chất điện ly.
6.2. Sự hòa tan của khí trong chất lỏng
20
6.2.1. Ảnh hưởng của áp suất đến độ tan của các khí trong chất lỏng
Định luật Henry: Ở nhiệt độ không đổi, độ hòa tan của
một khí trong một chất lỏng tỷ lệ thuận với áp suất riêng
phần của khí trên pha lỏng.
Trong đó:kHlà hằng số Henry, nó chỉ phụ thuộc vào nhiệt
mà không phụ thuộc vào áp suất và bản chất dung môi.
Pilà áp suất riêng phần của khí cân bằng với
lỏng.
iHi P.kx
6.2. Sự hòa tan của khí trong chất lỏng