Bài giảng Hóa lý 1: Chương 4.3 và 4.4 - Nguyễn Thị Tuyết Mai
lượt xem 2
download
Bài giảng "Hóa lý 1: Chương 4.3 và 4.4 - Nguyễn Thị Tuyết Mai" được biên soạn với các nội dung chính sau: Sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng; Sự hòa tan của lỏng trong lỏng và cân bằng dung dịch - hơi. Mời thầy cô và các em cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Hóa lý 1: Chương 4.3 và 4.4 - Nguyễn Thị Tuyết Mai
- LOGO CH3050 - HÓA LÝ I TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai Bộ môn Hóa lý, Viện Kỹ thuật Hóa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Email: mai.nguyenthituyet1@hust.edu.vn 1
- Chương 4. DUNG DỊCH VÀ CH3041 CÂN BẰNG LỎNG - HƠI HÓA LÝ I 1. Đại cương về dung dịch 2. Tính chất nồng độ của dung dịch loãng 3. Sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng 4. Sự hòa tan của lỏng trong lỏng và cân bằng dung dịch - hơi 2
- HÓA LÝ I 3. SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH PHÂN TỬ - Nồng độ khí trong lỏng thường bé → coi là dung dịch vô cùng loãng - Độ hòa tan của khí : là lượng khí hòa tan trong 1 đơn vị thể tích dung dịch bão hòa ở T, P = const. Đv: mol/l; g/l - Độ hòa tan của khí phụ thuộc vào T, P, bản chất của khí và dung môi 3
- HÓA LÝ I 3. SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH PHÂN TỬ a. Ảnh hưởng của bản chất của khí và dung môi VD: Độ tan của O2 trong nước = 3 Độ tan của He trong nước Độ tan của O2 trong nước = 1/20 Độ tan của O2 trong hexane Độ tan của O2 trong nước = 1/100 Độ tan của chloromethan trong nước 4
- HÓA LÝ I 3. SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH PHÂN TỬ b. Ảnh hưởng của T đến độ hòa tan khí trong lỏng- PT Sreder Khí A (Pi) dung dịch (xi) + Hhòa tan xi k = ' H pi Áp dụng phương trình Van’t Hoff d ln k H' H htan = PT Sreder dT RT 2 Thường Hhòa tan < 0 (khí) quá trình tỏa nhiệt d ln kH' < 0 → T → độ hòa tan giảm dT và ngược lại 5
- HÓA LÝ I 3. SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH PHÂN TỬ b. Ảnh hưởng của T đến độ hòa tan khí trong lỏng- PT Sreder 6
- HÓA LÝ I 3. SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH PHÂN TỬ c. Ảnh hưởng của P đến độ hòa tan khí trong lỏng- ĐL Henry (xét khí và dm ko tương tác hóa học → độ hòa tan nhỏ) ĐL Henry: ở T=const, độ tan của khí trong lỏng tỉ lệ với áp suất của khí đó trên bề mặt dung dịch. xi = kH’.Pi kH’: hệ số Henry của khí (phụ thuộc vào T) Pi: áp suất riêng phần của khí trên bề mặt lỏng xi: nồng độ phần mol của khí trong lỏng 7
- HÓA LÝ I 3. SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH PHÂN TỬ c. Ảnh hưởng của P đến độ hòa tan khí trong lỏng- ĐL Henry 8
- HÓA LÝ I 3. SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH PHÂN TỬ Dung dịch siêu bão hòa: Khí được hòa tan trong lỏng ở điều kiện T thấp hoặc/và P cao Khi tăng T hoặc giảm P: dung dịch trở thành siêu bão hòa (a) The 1986 disaster that killed more than 1700 people near Lake Nyos in Cameroon resulted when a large volume of carbon dioxide gas was released from the lake. (b) A CO2 vent has since been installed to help outgas the lake in a slow 9
- HÓA LÝ I 3. SỰ HÒA TAN KHÍ TRONG LỎNG CHƯƠNG 4. DUNG DỊCH PHÂN TỬ BT: Ở 20°C, nồng độ oxy hòa tan trong nước khi tiếp xúc với oxy dạng khí ở áp suất riêng phần 101,3 kPa (760 torr) là 1,38 ×10−3 mol/L. Xác định độ hòa tan của oxy khi áp suất riêng phần của nó là 20,7 kPa (155 torr), áp suất gần đúng của oxy trong bầu khí quyển Trái đất. ĐS: 2,82×10−4 mol/L 10
- Chương 4. DUNG DỊCH VÀ CH3041 CÂN BẰNG LỎNG - HƠI HÓA LÝ I 1. Đại cương về dung dịch 2. Tính chất nồng độ của dung dịch loãng 3. Sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng 4. Sự hòa tan của lỏng trong lỏng và cân bằng dung dịch – hơi a. Dung dịch lý tưởng tan lẫn vô hạn b. Dung dịch thực tan lẫn vô hạn 11
- Dung dịch lý tưởng MIXTURES OF LIQUIDS IN LIQUIDS tan lẫn vô hạn Completely miscible liquids A, B → dd lý tưởng tan lẫn vô hạn A-B H = 0; V = 0; fA-A = fB-B = fA-B yA = f(xA) a. Giản đồ thành phần – thành phần Xét cân bằng dung dịch – hơi: dung dịch (A,B) hơi (A, B) xA yA, PA xB yB, PB xA + xB =1; yA + yB =1 PA +PB =P 𝑷∗𝑨 . 𝒙𝑨 𝒚𝑨 = ∗ PA = P*A . xA = P . yA 𝑷𝑩 + (𝑷∗𝑨 − 𝑷∗𝑩 )𝒙𝑨 PB = P*B . xB = P. yB P*A / P*B = Định luật Raoult 12
- Dung dịch lý tưởng MIXTURES OF LIQUIDS IN LIQUIDS tan lẫn vô hạn Completely miscible liquids Cân bằng dung dịch – hơi: yA = f(xA) Dung dịch (A,B) hơi (A, B) P*A . xA = P . yA P*B . xB = P. yB 𝑦𝐴 𝑃𝐴∗ . 𝑥𝐴 = 𝑦𝐵 𝑃𝐵∗ . 𝑥𝐵 𝒚𝑨 𝒙𝑨 P*A / P*B = 𝒚𝑩 =𝜶 𝒙𝑩 > 1 yA > xA Định luật Konovalop I xA yA 13
- Dung dịch lý tưởng MIXTURES OF LIQUIDS IN LIQUIDS tan lẫn vô hạn Completely miscible liquids b. Giản đồ P- thành phần: P = f (xA) T = const; P*A > P*B TbA < TbB PA = P*A .xA (pt đường thẳng) PB = P*B .xB = P*B (1 – xA) (pt đường thẳng) P = PA+ PB P= P*B + (P*A - P*B)xA (pt đường thẳng) xA =1 P = P*A xA =0 P = P*B 14
- Dung dịch lý tưởng MIXTURES OF LIQUIDS IN LIQUIDS tan lẫn vô hạn Completely miscible liquids T = const; P*A > P*B TbA < TbB P = f (xA) và P = f (yA) P = P*B + (P*A − P*B) xA Thành phần pha lỏng và pha hơi tuân theo quy tắc đòn bẩy 15
- Dung dịch lý tưởng MIXTURES OF LIQUIDS IN LIQUIDS tan lẫn vô hạn Completely miscible liquids c. Giản đồ T – thành phần: (P = const; P*A > P*B) T = f (xA) P = PA+ PB = P*A xA + P*B (1- xA) Phân tích quá trình đa nhiệt… 16
- Bài tập Câu 8: Etanol và metanol tạo thành dung dịch xem như lý tưởng. Ở 20oC áp suất hơi bão hòa của etanol và metanol lần lượt là 44,5 và 88,7 mmHg. a) Tính thành phần mol các chất trong dung dịch chứa 100g etanol và 100g metanol. b) Xác định các áp suất riêng phần và áp suất tổng của dung dịch. c) Tính phần mol của metanol trong pha hơi nằm cân bằng với dung dịch trên. ĐS: a) 0,41 và 0,59; b) 18,2mmHg, 52,3 mmHg và 70,5 mmHg; c) 0,74 17
- Bài tập Xem dung dịch của benzen và toluen là dung 120 dịch lý tưởng. Giản đồ (T-x,y) của hệ này P=1 atm được xây dựng ở P =1 atm được cho ở hình 110 vẽ. Đun hỗn hợp chứa 4,0 mol benzen và 6,0 mol toluen dưới áp suất 1 atm: 100 a. Xác định nhiệt độ bắt đầu sôi của hỗn hợp và thành phần của bong bóng hơi đầu tiên. 90 b. Đun nóng đến nhiệt độ nào thì hệ hóa hơi 80 hoàn toàn? Xác định thành phần của giọt lỏng cuối cùng. 70 c. Tính số mol pha hơi và pha lỏng nằm cân 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 → xBenzen bằng ở 1000C và thành phần mỗi pha. 18
- Hướng dẫn giải a. Điểm bắt đầu sôi tại A có nhiệt độ 94oC 120 Từ điểm A kẻ đường song song với trục hoành, P=1 atm cắt đường hơi tại điểm B thì được thành phần của bong bóng hơi đầu tiên là 110 yB =0,65 và yA= 0,35 C b. thành phần của giọt lỏng cuối cùng tại C là 100 xB =0,16. L M H B c. Hệ ở 100oC có điểm biểu diễn tại M, cắt 90 A đường lỏng tại L, cắt đường hơi tại H. Theo quy tắc đòn bẩy ta có: 80 Thành phần pha lỏng là điểm L có xB= 0,22; thành phần pha hơi là điểm H có yB=0,47. Lượng L/Lượng H = MH/ML = 0,175/0,06 = 2,9 70 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Mà lượng L + Lượng H = 10 mol. → xBenzen lượng L = 7,44 mol và lượng H =2,56 mol 19
- Dung dịch thực MIXTURES OF LIQUIDS IN LIQUIDS tan lẫn vô hạn Completely miscible liquids fA-A ≠ fB-B ≠ fA-B fA-B > fA-A, fB-B fA-B < fA-A, fB-B 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 1: Nguyên lý một của nhiệt động học và nhiệt hóa học
48 p | 58 | 5
-
Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 4: Lý thuyết cân bằng pha - Cân bằng pha trong hệ 1 cấu tử
47 p | 49 | 5
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 1 - Nguyễn Thị Tuyết Mai
21 p | 41 | 5
-
Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 5: Dung dịch - Cân bằng lỏng hơi
44 p | 50 | 4
-
Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 6: Cân bằng giữa dung dịch lỏng và pha rắn (Sự hòa tan và kết tinh)
29 p | 43 | 4
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 1 - TS. Nguyễn Thu Hà
9 p | 9 | 4
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 5 - Cân bằng lỏng - lỏng
10 p | 17 | 3
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 4.1 và 4.2 - Nguyễn Thị Tuyết Mai
35 p | 15 | 3
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 2 - Nguyễn Thị Tuyết Mai
27 p | 16 | 3
-
Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 2: Chiều hướng và giới hạn của quá trình
66 p | 27 | 3
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 2 - Nhiệt động của hệ điện hóa
15 p | 6 | 2
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 3 - Nguyễn Thị Tuyết Mai
34 p | 12 | 2
-
Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 3: Cân bằng hóa học
49 p | 31 | 2
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 5 - Nguyễn Thị Tuyết Mai
14 p | 15 | 2
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 6 - Cân bằng giữa dung dịch lỏng và pha rắn
7 p | 12 | 2
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 1 - Dung dịch các chất điện ly
49 p | 12 | 2
-
Bài giảng Hóa lý 1: Chương 3 - Sự chuyển pha loại một trong hệ một chất nguyên chất
7 p | 11 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn