8/28/2021
1
HÓA HỌC CHẤT RẮN
(Solid State Chemistry)
Giảng viên: PGS.TS. Trần Vũ Diễm Ngọc
Email: ngoc.tranvudiem@hust.edu.vn
1
2
1. Giới thiệu hóa học chất rắn
Hóa học chất rắn nghiên cứu về cấu trúc, tính chất hóa học, tính chất vật lý, chế tạo và
ứng dụng của vật rắn
1
2
8/28/2021
2
1. Giới thiệu hóa học chất rắn
Chất rắn: là 1 trạng thái tồn tại của vật chất, trong đó các phần tử cấu tạo (phần
tử, nguyên tử, ion) tập hợp ở trạng thái bền vững.
Do liên kết bền vững, chất rắn có hình dạng và kích thước nhất định, không bị
biến đổi theo hình dạng bình chứa như chất lỏng, khí
Nghiên cứu về chất rắn là nghiên cứu về vật liệu (khoa học và công nghệ chế
tạo vật liệu)
Khoa học vật liệu: vật lý chất rắn và hóa học chất rắn
1. Giới thiệu hóa học chất rắn
Cấu trúc
Tính chất
Chế tạo
Đặc trưng
3
4
8/28/2021
3
5
1. Giới thiệu hóa học chất rắn
Cấu trúc: nguyên tử, vật liệu (đơn giản, phức hợp)
Các dạng phản ứng: điện hóa, ô xi hóa – khử, hòa nguyên, axit –
bazo, …Động học các phản ứng.
Các phương pháp chế tạo vật rắn: điện hóa, luyện kim bột, đốt
cháy, sol-gel, CVD, trùng hợp polyme …
Các phương pháp xác định đặc tính vật rắn: phương pháp hóa
học, vật lý
2.1 Cấu trúc nguyên tử
6
2. Cấu trúc nguyên tử và cấu trúc vật liệu
Nguyên tử được cấu tạo bởi hạt nhân mang điện tích dương (proton & nơtron) và
các điện tử mang điện tích âm (electron) chuyển động xung quanh hạt nhân theo
một quỹ đạo xác định.
5
6
8/28/2021
4
2.1 Cấu trúc nguyên tử
2. Cấu trúc nguyên tử và cấu trúc vật liệu
Khối lượng nguyên tử
Đơn vị khối lượng (amu)
+ Khối lượng của mỗi proton: mp =1.67 x 10-27 kg (~ 1.67 x 10-24 g);
+ me~ 9.11 x 10-31 kg
2.1 Cấu trúc nguyên tử
8
2. Cấu trúc nguyên tử và cấu trúc vật liệu
Các dạng liên kết
Liên kết ion
Liên kết cộng hóa trị
Liên kết kim loại
Liên kết Van Der Walls
7
8
8/28/2021
5
2.1 Cấu trúc nguyên tử
9
2. Cấu trúc nguyên tử và cấu trúc vật liệu
Là phần tử nhỏ nhất của 1 chất ở trạng thái tự do mà có thể mang đầy đủ tính chất của chất đó.
Liên kết công hóa trị: Liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử hợp chất hoặc đơn chất bằng
cặp e dùng chung
- Phân tử không phân cực: trọng tâm e-trùng e+
- Phân tử phân cực: trọng tâm e-và e+cách nhau 1 khoảng l
2.1 Cấu trúc nguyên tử
2. Cấu trúc nguyên tử và cấu trúc vật liệu
Liên kết ion: Liên kết tạo được bởi lực hút giữa ion + và -
- Các nguyên tử, nguyên tố hóa học có tính chất khác nhau.
- Đặc trưng liên kết giữ KL và PK: NaCl
Liên kết ion càng mạng thì lớp ngoài cùng chưa ít e, nhằm nằm gần hạt nhân.
Liên kết ko dị hướng
Vật liệu có tính giòn cao
9
10