Bài giảng Hóa đại cương A1: Chương 9 - Từ Thị Trâm Anh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:108

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa đại cương A1" Chương 9 - Dung dịch và tính chất của dung dịch, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan đến dung dịch; Sự hòa tan và nhiệt hòa tan của các chất; Cân bằng hòa tan – kết tủa và độ tan của hợp chất ion trong nước; Độ tan của các khí trong dung dịch; Áp suất hơi của dung dịch và phương pháp chưng cất phân đoạn;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa đại cương A1: Chương 9 - Từ Thị Trâm Anh

CHƯƠNG 9 DUNG DỊCH VÀ TÍNH CHẤT CỦA DUNG DỊCH GV: Từ Thị Trâm Anh tttanh@hcmus.edu.vn Năm học 2022-2023, HKI
Chuẩn đầu ra chương 9 1.Tóm tắt được các điều kiện/tính chất hình thành các loại dung dịch (khí, lỏng và rắn) 2. Biểu thị/tính toán các loại nồng độ của dung dịch. 3. Trình bày được cân bằng hòa tan và các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan của chất tan để hình thành dung dịch. 4. Tóm tắt được tính chất của dung dịch chứa chất tan không bay hơi: • Giảm áp suất hơi bão hòa • Tăng nhiệt độ sôi • Giảm nhiệt độ đông đặc • Áp suất thẩm thấu 2
NỘI DUNG 9.1 Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan đến dung dịch 9.2 Nồng độ dung dịch 9.3. Sự hòa tan và nhiệt hòa tan của các chất 9.4. Cân bằng hòa tan – kết tủa và độ tan của hợp chất ion trong nước 9.5. Độ tan của các khí trong dung dịch 9.6. Áp suất hơi của dung dịch và phương pháp chưng cất phân đoạn 9.7. Áp suất thẩm thấu của dung dịch 9.8. Độ hạ nhiệt độ đông đặc và độ tăng nhiệt độ sôi của các dung dịch 9.9. Dung dịch keo 3
NỘI DUNG 9.1 Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan đến dung dịch 9.2 Nồng độ dung dịch 9.3. Sự hòa tan và nhiệt hòa tan của các chất 9.4. Cân bằng hòa tan – kết tủa và độ tan của hợp chất ion trong nước 9.5. Độ tan của các khí trong dung dịch 9.6. Áp suất hơi của dung dịch và phương pháp chưng cất phân đoạn 9.7. Áp suất thẩm thấu của dung dịch 9.8. Độ hạ nhiệt độ đông đặc và độ tăng nhiệt độ sôi của các dung dịch 9.9. Dung dịch keo 4
KHÁI NIỆM DUNG DỊCH • Dung dịch là một hỗn hợp đồng thể, có thành phần và tính chất đồng nhất tại tất cả các điểm trong dung dịch. • Dung môi là thành phần có mặt với số lượng lớn nhất, và quyết định trạng thái của dung dịch. • Chất tan là thành phần có mặt với số lượng nhỏ hơn, được cho là hòa tan trong dung môi. • Dung dịch đậm đặc có một lượng tương đối lớn chất tan hòa tan. • Dung dịch loãng chỉ có một lượng nhỏ chất tan hòa tan. Sự hòa tan của một khối đường (sucrose) 5
6 LOẠI DUNG DỊCH 6
NỘI DUNG 9.1 Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan đến dung dịch 9.2 Nồng độ dung dịch 9.3. Sự hòa tan và nhiệt hòa tan của các chất DD Rắn-Lỏng 9.4. Cân bằng hòa tan – kết tủa và độ tan của hợp chất ion trong nước DD Rắn-Lỏng 9.5. Độ tan của các khí trong dung dịch DD Khí-Lỏng 9.6. Áp suất hơi của dung dịch và phương pháp chưng cất phân đoạn DD Lỏng-Lỏng 9.7. Áp suất thẩm thấu của dung dịch 9.8. Độ hạ nhiệt độ đông đặc và độ tăng nhiệt độ sôi của các dung dịch 9.9. Dung dịch keo 7
NỘI DUNG 9.1 Một số khái niệm và thuật ngữ liên quan đến dung dịch 9.2 Nồng độ dung dịch 9.3. Sự hòa tan và nhiệt hòa tan của các chất 9.4. Cân bằng hòa tan – kết tủa và độ tan của hợp chất ion trong nước 9.5. Độ tan của các khí trong dung dịch 9.6. Áp suất hơi của dung dịch và phương pháp chưng cất phân đoạn 9.7. Áp suất thẩm thấu của dung dịch 9.8. Độ hạ nhiệt độ đông đặc và độ tăng nhiệt độ sôi của các dung dịch 9.9. Dung dịch keo 8
CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH 1. Nồng độ phần trăm theo khối lượng 2. Nồng độ phần trăm theo thể tích 3. Nồng độ phần trăm khối lượng theo thể tích 4. Nồng độ ppm, ppb, và ppt 5. Nồng độ phần mole 6. Nồng độ phần trăm mole 7. Nồng độ mole (molarity) 8. Nồng độ molal (molality) 9
1. Nồng độ phần trăm theo khối lượng là lượng chất tan có trong 100 g dung dịch mchất tan % theo khối lượng = × 100% mchất tan + mdung môi % mCT1 + %mCT1 + ⋯ + % mdung môi = 100% VD1: Hòa tan 5.00 g NaCl trong 95.0 g nước, ta thu được 100.0 g dung dịch. Nồng độ phần trăm theo khối lượng của NaCl trong dung dịch tạo thành là: mNaCl 5g %(w/w)NaCl = × 100% = × 100% = 5% mNaCl +mH2O 5 g + 95 g 10
2. Nồng độ phần trăm theo thể tích là thể tích chất tan có trong 100 mL dung dịch Vchất tan % theo thể tích = × 100% Vdung dịch VD2: Hòa tan 25.0 mL methyl alcohol (MeOH) vào trong nước với lượng đủ nước để có 100 mL dung dịch. Nồng độ phần trăm theo thể tích của methyl alcohol trong dung dịch tạo thành là : VMeOH 25 ml % (v/v)NaCl = × 100% = × 100% = 25 %(v/v) Vdung dịch 100 ml 11
3. Nồng độ phần trăm khối lượng theo thể tích là khối lượng chất tan có trong 100 mL dung dịch mchất tan % khối lượng theo thể tích = × 100 Vdung dịch VD3: 100 mL dung dịch chứa 0.9 g NaCl được gọi là dung dịch 0.9% khối lượng NaCl theo thể tích. 12
4. Nồng độ ppm, ppb, và ppt Trong các dung dịch có nồng độ chất tan thấp, người ta thường biểu diễn nồng độ chất tan theo • ppm (parts per million, phần triệu) • ppb (parts per billion, phần tỷ) • ppt (parts per trillion, phần nghìn tỷ) • 1 ppm = 1 mg chất tan / 1 L dung dịch nước = 1 mg/L = 10–3 g/L • 1 ppb = 1 μg chất tan / 1 L dung dịch nước = 1 μg/L = 10–6 g/L • 1 ppt = 1 ng chất tan / 1 L dung dịch nước = 1 ng/L = 10–9 g/L 13
5. Nồng độ phần mole Trong dung dịch có nhiều chất, nồng độ phần mole của thành phần i, xi, bằng tỷ lệ số mole của i (ni) trong tổng số mole của các hợp phần tạo thành dung dịch: ni xi= n1+ n2 +⋯+ nn 6. Nồng độ phần trăm mole mỗi chất trong dung dịch là nồng độ phần mole của chúng quy về phần trăm. ni Phần trăm mol = × 100% n1+ n2 +⋯+ nn 14
7. Nồng độ mole (molarity) Nồng độ mole của dung dịch là lượng chất tan (tính theo mole) trong một đơn vị thể tích dung dịch (tính theo L): nchất tan M= Vdung dịch Trong đó: • M: nồng độ mole (mol/L) • nchất tan: số mol của chất tan (mol) • Vdung dịch: Thể tích dung dịch (L) 15
VD4: Tính nồng độ mole của ethanol trong dung dịch tạo thành khi hòa tan 25.0 mL ethanol, CH3CH2OH (d = 0.789 g/mL) với lượng đủ nước để tạo thành 250 mL dung dịch. • Khối lượng của 25.0 mL ethanol: mEtOH dEtOH = VEtOH ⇒ mEtOH = dEtOH × VEtOH = 0,789 g/mL × 25.0 mL = 19,725 g • Số mole ethanol trong dung dịch: mEtOH nEtOH = MEtOH mEtOH 19,725 g ⇒ nEtOH = = = 0,428 mol MEtOH 46,07 g/mol • Nồng độ mol của ethanol: nEtOH 0,428 mol CM EtOH = = = 1,71 M Vdung dịch 0,25 L 16
8. Nồng độ molal (molality) là số mole chất tan trong 1 kg dung môi: Số mol chất tan (mol) Molality = Khối lượng dung môi (kg) *Nồng độ molal không phụ thuộc vào nhiệt độ. 17
VD5: Dung dịch nước-etanol được chuẩn bị bằng cách hòa tan 10,00 mL etanol, CH3CH2OH (d = 0,789 g/mL) trong một lượng nước vừa đủ để tạo ra 100,0 mL dung dịch có tỷ trọng là 0,982 g/mL. Hãy tính nồng độ của etanol trong dung dịch này được biểu thị bằng (a) phần trăm thể tích; (b) phần trăm khối lượng; (c) phần trăm khối lượng theo thể tích; (d) phần mol; (e) phần trăm mol; (f) nồng độ mol; (g) Nồng độ molal. 18
a. Phần trăm thể tích VEtOH % theo thể tíchEtOH = × 100% Vdung dịch 10 mL = × 100% 100 mL = 10% 19
b. Phần trăm khối lượng mEtOH Ta có: % theo khối lượng = × 100% Mà: mdung dịch mEtOH mdung dịch dEtOH = ddung dịch = VEtOH Vdung dịch ⇒ 𝑚 𝐸𝑡𝑂𝐻 = 𝑑 𝐸𝑡𝑂𝐻 × VEtOH ⇒ 𝑚dung dịch = ddung dịch × Vdung dịch = 0,789 g/mL × 10 mL = 0,982 g/mL × 100 mL = 7,89 g = 98,2 g Nên: mEtOH % theo khối lượng EtOH = × 100% mdung dịch 7,89 g = × 100% = 8.03 % 98,2 g 20