Bài giảng Hóa đại cương: Chương 7 - Trạng thái lỏng - rắn lực tương tác liên phân tử

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:65

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa đại cương – Chương 7: Trạng thái lỏng – rắn, lực tương tác liên phân tử" giúp người học hiểu rõ bản chất của các trạng thái vật chất và vai trò của lực liên phân tử như Van der Waals, lưỡng cực, liên kết hydro. Bài giảng cũng phân tích cấu trúc mạng tinh thể, các loại chất rắn và mối liên hệ giữa cấu trúc – tính chất vật liệu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa đại cương: Chương 7 - Trạng thái lỏng - rắn lực tương tác liên phân tử

1
Trạng thái tập hợp của chất Rắn Lỏng Khí 1. Có hình dạng xác định 1. Hình dạng của bình 1. Không có hình dạng, chứa luôn khuếch tán đầy bình chứa 2. Hầu như không nén 2. Có thể tích xác định, chỉ 2. Có thể nén – giãn nở được nén được rất ít 3. Thường có khối lượng 3. Khối lượng riêng lớn 3. Khối lượng riêng nhỏ riêng lớn hơn pha lỏng 4. Không chảy được 4. Chảy được 4. Khuếch tán tự do 5. Khuếch tán vào nhau 5. Các chất lỏng có thể 5. Khuếch tán vào nhau rất chậm khuếch tán vào nhau nhanh chóng 6. Các tiểu phân sắp xếp 6. Các tiểu phân không 6. Các tiểu phân không trật tự và chỉ dao động xếp trật tự và chuyển xếp trật tự và chuyển quanh vị trí cân bằng động theo 3 phương động hoàn toàn tự do không gian trong chất trong không gian lỏng 2
Trạng thái tập hợp của vật chất  ĐK bình thường: ngtử, phtử, ion… không tồn tại ở trạng thái riêng lẽ Tồn tại dưới dạng tổ chức tập hợp (trạng thái tập hợp) Phụ thuộc vào giá trị năng lượng: • Thế năng: NL để giữ các tiểu phân lại với nhau • Động năng: NL do chuyển động nhiệt của các tiểu phân  Tùy theo các điều kiện nhiệt độ, áp suất bên ngoài 3
Đặc điểm của trạng thái khí  Động năng > thế năng  Tiểu phân chuyển động hỗn độn  Chất khí không có thể tích và hình dạng xác định mà chúng chiếm toàn bộ thể tích bình chứa khí và gây ra áp suất trên thành bình  Khoảng cách giữa các tiểu phân rất lớn so với kích thước của hạt nên có thể nén chất khí một cách dễ dàng 4
Đặc điểm của trạng thái lỏng  Động năng ≈ thế năng  Tiểu phân chuyển động không tự do nhưng chưa đủ năng lượng để chuyển động hỗn loạn như ở trạng thái khí  Có thể tích xác định nhưng hình dạng tùy thuộc vào hình dạng vật chứa  Khoảng cách giữa các tiểu vẫn nhỏ so với kích thước của hạt nên chất lỏng bị nén một cách cực kỳ khó khăn 5
Đặc điểm của trạng thái rắn  Động năng < thế năng  Tiểu phân chỉ dao động chung quanh vị trí cân bằng của chúng  Chất rắn có thể tích và hình dạng xác định  Khoảng cách giữa các tiểu phân rất nhỏ nên chất rắn bị nén một cách vô cùng khó khăn 6
GIỚI THIỆU Nguyên nhân khác biệt ở 3 trạng thái ? Lực gắn kết các phân tử lại với nhau! Lực liên phân tử  Đun sôi: phá vỡ lực t0↑ t0↑ hay P↓ liên phân tử  Làm lạnh: t0↓ Làm lạnh hay nén hình thành lực liên phân tử Rắn Lỏng Khí Mạnh nhất Mạnh Yếu 7
Quá trình chuyển pha  Quá trình chuyển pha: thuận nghịch 8
Lực liên phân tử  Lực liên phân tử (Intermolecular force) Sinh ra do lực hút giữa các phân tử (hệ quả của các điện tích cục bộ), hay giữa các ion và phân tử.  Lực nội phân tử (Intramolecular force) Sinh ra từ sự hút giữa:  cation & anion (liên kết ion)  nhân & các cặp electron (liên kết hóa trị)  cation kim loại và các electron hóa trị bất định xứ (liên kết kim loại) Bản chất: Các lực nội phân tử và liên phân tử đều phát sinh do các lực hút tĩnh điện giữa các điện tích trái dấu. 9
Lực liên phân tử 431 kJ/mol 16 kJ/mol 10
Khái niệm  Khi các phân tử ở khá gần nhau → có tương tác với nhau  Các phân tử càng gần nhau, tương tác càng mạnh lên → chất khí có thể hóa lỏng Tương tác liên phân tử thể hiện và ảnh hưởng đến nhiều tính chất của chất lỏng: sức căng bề mặt, độ nhớt chất lỏng, nhiệt bay hơi chất lỏng…  Lực tương tác liên phân tử
Prof. Fritz London •Tương tác khuếch tán (dispersion force, London dispersion force): - là tương tác rất yếu giữa các phân tử - tồn tại giữa tất cả các phân tử phân cực và không phân cực - do sự dao động của lớp vỏ electron  lưỡng cực tạm thời  tương tác cảm ứng - Kích thước phân tử càng lớn  lực phân tán càng mạnh 12
Tương tác khuếch tán (London Dispersion Forces) + – + – + – + – Tương tác yếu – + – + – + 13 Tương tác mạnh
• Tương tác lưỡng cực - lưỡng cực (dipole – dipole interactions) - Xuất hiện giữa các phân tử phân cực - Lưỡng cực () của phân tử càng lớn  tương tác lưỡng cực - lưỡng cực càng mạnh - Trở nên kém quan trọng khi nhiệt độ tăng 14
Lực tương tác Van der Waals  Tương tác Van der Waals càng mạnh → phân tử khí càng dễ hóa lỏng, nhiệt độ sôi chất lỏng càng cao • Phân tử có khối lượng tương đương: tương tác lưỡng cực quyết định • Phân tử khác biệt khối lượng: tương tác phân tán quyết định 15
Lực tương tác Van der Waals  Phân tử có kích thước, khối lượng tương đương: nhiệt độ sôi tăng theo độ phân cực 16
Nhiệt độ sôi của các hợp chất với hydro của nhóm IVA, VA, VIA, VIIA 17  Giữa các phân tử NH3, H2O, HF có thêm lực tương tác Hydrogen
Liên kết Hydrogen 18
Water (Liquid) Ice 19
Maximum Density 40C Density of Water Ice is less dense than water 20 20