Bài giảng Hóa học đại cương: Chương 5

2/22/2013

LOGO

CHƯƠNG 5: TRẠNG THÁI TẬP HỢP CÁC CHẤT

5.1

Đại cương về trạng thái tập hợp

5.2

www.themegallery.com

Trạng thái khí

Company Logo

PowerPoint Template

Add your company slogan

5.3

Trạng thái lỏng

5.4

Trạng thái rắn

5.1 Đại cương về trạng thái tập hợp các chất

Trạng thái tồn tại của chất(khí, lỏng, rắn)

ở điều kiện nào đó, nó phụ thuộc vào:

- Chuyển động nhiệt của các tiểu phân.

- Lực tương tác giữa các tiểu phân.

Company Logo Company Logo

5.1 Đại cương về trạng thái tập hợp các chất

Company Logo Company Logo

Gas

Solid

Liquid

Click xem violip

1 2/22/2013

5.1 Đại cương về trạng thái tập hợp các chất

Company Logo Company Logo

5.1 Đại cương về trạng thái tập hợp các chất

Company Logo Company Logo

5.1 Đại cương về trạng thái tập hợp các chất

Trạng thái

Rắn

Lỏng

dao động

Chuyển động

bé, kích cỡ hạt

Khoảng cách giữa các hạt

Hình dạng

Hình dạng và thể tích bảo toàn

Khí Tịnh tiến, quay, dao động khá lớn so với kích thước hạt không có thể tích và hình dạng

Tịnh tiến, quay, dao động tăng lên quá cỡ kích thước hạt có thể tích nhưng ko có hình dạng

Company Logo Company Logo

2 2/22/2013

5.1 Đại cương về trạng thái tập hợp các chất

Khí (gas)

Liberates Energy

Hóa hơi

Ngưng tụ

Lỏng (liquid)

Hóa rắn

Nóng chảy

Rắn (solid)

Requires Energy

Company Logo Company Logo

5.1 Đại cương về trạng thái tập hợp các chất

(cid:1)Ngoài các trạng thái Rắn, lỏng, khí còn có một trạng thái khác (trạng thái thứ tư).

(cid:1)Đố các bạn trạng thái đó là gì?

Click xem violip

Company Logo Company Logo

5.2 Trạng thái khí

5.2.1 Khái niệm

(cid:1)Có thể nén hay giãn dễ dàng. (cid:1)Tác dụng lên bề mặt tiếp xúc chúng. (cid:1)Có khối lượng riêng nhỏ hơn chất lỏng

và rắn.

5.2.2 Phương trình trạng thái khí lý tưởng

5.2.3 Áp suất riêng phần chất khí

3 2/22/2013

Company Logo Company Logo

5.2.1 Khái niệm

(cid:1)Không có hình dạng cố định. (cid:1)Có hình dạng bình chứa

Click xem violip

Khi cho các chất khí vào một bình chứa chúng sẽ trộn đều nhau.

Company Logo Company Logo

5.2.1 Khái niệm

V x P= k1

(cid:1)Tại t0 không đổi, V khí tỉ lệ nghịch P của nó. hay (k1:hằng số tỷ lệ) V=

k1 P

Tại áp suất không đổi, Vkhí tỉ lệ thuận với t0 tuyệt đối của nó. V = k2T hay V/T = k2 hay V1/V2 = T1/T2 (k2: hằng số tỷ lệ)

Company Logo Company Logo

5.2.2 Phương trình trạng thái khí lý tưởng

Bảng gía trị R phụ thuộc vào đơn vị đo

PV= nRT

Đơn vị

J./mol.K

N/m2

8,3144

l.atm/mol.K

atm

lít

22,4/273 =0,0821

62400

mmHg

(cid:1) Trong đó: - P: áp suất - V: thể tích - n: số mol - T: nhiệt độ(0K) - R: hằng số khí lý tưởng phụ thuộc vào đơn vị đo. (cid:1) Ở nhiệt độ 00C, áp suất 1 atm, 1 mol khí

ml.mmHg/ mol.K

bất kỳ đều có thể tích 22,414 lít.

4 2/22/2013

Company Logo Company Logo

5.2.3 Áp suất riêng phần chất khí

(cid:1)Trong bình gồm nhiều chất khí (cid:1)Mỗi chất tạo ra áp suất riêng phần của chúng.

Click xem violip

Company Logo Company Logo

5.2.3 Áp suất riêng phần chất khí

(cid:1)Định luật Dalton: Áp suất chung của hỗn hợp các chất khí không tham phản ứng hóa học với nhau bằng tổng áp suất riêng của các chất khí trong hỗn hợp.

Phh = P1 + P2 + P3 + ….+ Pn

(cid:1) Trong đó: - Phh: áp suất hỗn hợp - P1,P2,P3,…, Pn:áp suất riêng chất khí.

Company Logo Company Logo

5.3 Trạng thái lỏng

5.3.1 Tính thẩm thấu

5.3.2 Áp suất hơi bão hòa

5.3.3 Nhiệt độ sôi của chất lỏng

5.3.4 Nhiệt hóa hơi

5.3.5 Độ nhớt

5.3.6 Sức căng bề mặt

5.3.7 Tính mao dẫn

5 2/22/2013

Company Logo Company Logo

5.3.1 Tính thẩm thấu

5.3.2 Áp suất hơi bão hòa

(cid:1) Áp suất hơi chất lỏng ở trạng thái bão hòa được gọi là áp suất hơi bão hòa. Mỗi chất lỏng có áp suất hơi bão hòa xác định.

(cid:1)Áp suất hơi bão hòa tỷ lệ thuận với nhiệt

độ.

Click xem violip 1

Click xem violip 2

Company Logo Company Logo

5.3.3 Nhiệt độ sôi của chất lỏng

(cid:1)Nhiệt độ sôi là nhiệt độ tại đó áp suất hơi bão hòa của một chất lỏng bằng áp khí suất quyển (1 atm).

Click xem violip

Company Logo Company Logo

5.3.4 Nhiệt hóa hơi

5.3.5 Độ nhớt

Các lớp chất lỏng cản lại chuyển động của

chúng đối với nhau gọi là tính nhớt.

Click xem violip

F = η.S. ∆V ∆x

Trong đó:

- η: độ nhớt (poazơ).

- S: diện tích tiếp xúc hai chất lỏng

- ∆V: độ chênh lệch hai vận tốc chất lỏng

Nhiệt hóa hơi là nhiệt lượng cần hấp thụ để làm hóa hơi 1 mol chất tại lỏng nhiệt độ sôi. Kí hiệu: D Hhh và đơn vị nhiệt hóa hơi: kJ/mol.

- ∆x: khoảng cách giữa hai chất lỏng.

Company Logo Company Logo

5.3.7 Tính mao dẫn

Company Logo Company Logo

5.3.7 Tính mao dẫn

hc1

(cid:1)Là kết quả của sức căng bề mặt xuất hiện trên bề mặt chất lỏng và rắn.

hc2

hc3

hc4

Chiều cao của chất lỏng phụ thuộc vào đường kính của mao quản

9 2/22/2013

Company Logo Company Logo

5.4 Trạng thái rắn

5.4.1 Trạng thái tinh thể

5.4.1.1 Đặc trưng của tinh thể

5.4.1

5.4.2

5.4.3

5.4.1.2 Mạng lưới tinh thể

Trạng

Đồng

thái vô

thái

hình và

5.4.1.3 Tính đối xứng và hệ tinh thể

địnhhình

tinh thể

đa hình

5.4.1.4 Các kiểu mạng tinh thể

Company Logo Company Logo

5.4.1.1 Đặc trưng của tinh thể

(cid:1)Đa số chất rắn ở trạng thái tinh thể.

(cid:1)Có khả năng tự kết tinh.

(cid:1)Trong tinh thể chứa các nguyên tử…

(cid:1)Mỗi loại tinh thể có t0 nóng chảy xác định.

(cid:1)Tính định hướng, khúc xạ ánh sáng.

Lá Al

(cid:1)Tính dẫn điện và nhiệt.

Company Logo Company Logo

5.4.1.1 Đặc trưng của tinh thể

Sự kết tinh của Cu(đường nguội của Cu)

Sự kết tinh của kim loại

10 2/22/2013

Company Logo Company Logo

5.4.1.1 Đặc trưng của tinh thể

Tinh thể nhánh cây

(cid:1)Sản phẩm quá trình: (cid:1)Tinh thể nhánh cây = Hạt tinh thể (cid:1)Bề mặt phân cách = Biên giới hạt Hạt kim lọai

Company Logo Company Logo

5.4.1.2 Mạng lưới tinh thể

Ô sơ sở(cơ bản)

Thông số mạng

Nút mạng

Là đường thẳng đi qua nút mạng

(cid:1) Nút mạng: - Giao nhau

của 2 đường thẳng nối tâm của 1 nguyên tử với 2 nguyên tử kề cạnh nó

=>Nút mạng - Nguyên tử (ion, phân tử ): nằm tại nút

mạng

Hình 1:Phương theo đường chéo mặt

Hình 1:Phương theo đường chéo khối

Hình 3:Phương theo cạnh

Lỗ hổng (hốc tinh thể)

Company Logo Company Logo

Số phối vị (phối trí)

Cách sắp xếp khít nhất

đều

tử

(cid:2) Số nguyên tử nằm gần nhau nhất và một cách nguyên trong mạng

(cid:2) Ký hiệu : K

12 2/22/2013

Company Logo Company Logo

Lỗ hổng (hốc tinh thể)

-Lỗ hổng: không gian trống được giới hạn bởi hình khối nhiều mặt mà mỗi đỉnh khối là tâm nguỵên tử (ion) tại nút mạng.

Company Logo Company Logo

Lỗ hổng (hốc tinh thể)

5.4.1.3 Tính đối xứng và hệ tinh thể

(cid:1)Dựa vào tính chất đối xứng của tâm, mặt phẳng, trục đối xứng ta phân loại các tinh thể làm 7 loại.

5.4.1.3 Tính đối xứng và hệ tinh thể

Hệ tinh thể

Độ dài và góc

Mạng lưới Bravais

Hệ tinh thể

Độ dài và góc

Mạng lưới Bravais

3.Tứ phương

1.Lập phương

a = b =c α = β = γ= 900

4.Đơn tà

Đơn giản Tâm khối Tâm diện

Đơn giản Tam khối Đơn giản Tâm cuối

5.Tam phương

Đơn giản

2.Tà phương

a # b # c α = β = γ = 900

6.Tam tà

Đơn giản

Đơn giản Tâm khối Tâm cuối Tâm diện

7.Lục phương

Đơn giản

a = b # c α = β = γ = 900 a # b # c α = γ = 900 # β a = b = c α = β # γ # 900 a # b # c α = β # γ # 900 a = b # c α = β =900, γ =1200

Company Logo Company Logo

13 2/22/2013

Sai lệch(khuyết tật) trong kim loại

Company Logo Company Logo

Sai lệch điểm

Sai lệch đường

Là lệch có kích thước nhỏ theo 3 chiều không gian, có dạng 1 điểm.

Sai lệch khối

Sai lệch mặt

Company Logo Company Logo

Sai lệch đường

Sai lệch điểm

(cid:1)Sai lệch có kích thước nhỏ (kt nguyên tử) theo 2 chiều và lớn theo chiều thứ 3, có dạng 1 đường (thẳng, cong, xoắn ốc).

Nguyên nhân : (cid:1) Nguyên tử dao động nhiệt (cid:1) Rời khỏi nút mạng => Nút trống Ngtử nằm giữa các nút mạng : Nguyên tử

xen kẽ. (cid:1) Tạp chất: Thay thế ngtử ở nút mạng (cid:2) Nguyên tử

thay thế.

Nằm xen kẽ các nút mạng (cid:2) Nguyên tử

xen kẽ.

Company Logo Company Logo

Sai lệch đường

Sai lệch biên

Sai lệch xoắn

14 2/22/2013

Company Logo Company Logo

Sai lệch mặt

Sai lệch khối

Sai

(cid:1)Sai lệch có kích thước lớn theo 3 chiều đo trong mạng tinh thể. Ví dụ :Rỗ co, Rỗ khí.

lệch có kích thước lớn theo 2 chiều đo và nhỏ theo chiều thứ 3ﬁ Dạng một mặt (phẳng, cong, uốn lượn).

(cid:1) Lệch: Biên giới hạt

Company Logo Company Logo

Tính trượt của kim loại

5.4.2 Trạng thái vô định hình

chiều

Các nguyên tử (phân tử) sắp xếp không có trật tự & không có quy luật theo 3 trong không gian ở trạng thái rắn.

SiO2

Company Logo Company Logo

5.4.2 Trạng thái vô định hình

(cid:1)Không tự kết tinh. (cid:1)Tiểu phân sắp xếp hỗn độn. (cid:1)Không có nhiệt độ nóng chảy xác định. (cid:1)Có tính đẳng hướng. (cid:1)Có thể bị biến dạng khi có F tác dụng.

Hình dạng phân tử Polyme