intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

HÓA ĐẠI CƯƠNG B - CHƯƠNG VI

Chia sẻ: Tran Hoang | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:13

Thêm vào BST
Báo xấu
183
lượt xem 49
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

CÂN BẰNG HÓA HỌC & MỨC ĐỘ DIỄN RA CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC. 1. Khái niệm về phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch. a. Phản ứng một chiều – (phản ứng hoàn toàn ) là phản ứng trong đó có ít nhất một chất phản ứng ( chất đầu) phản ứng cho đến hết .  Khi viết phương trình phản ứng ta dùng dấu → hay dấu = ...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: HÓA ĐẠI CƯƠNG B - CHƯƠNG VI

  1. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết CHƯƠNG VI : CÂN BẰNG HÓA HỌC & MỨC ĐỘ DIỄN RA CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM VỀ PHẢN ỨNG HÓA HỌC. 1. Khái niệm về phản ứng một chiều và phản ứng thuận nghịch. a. Phản ứng một chiều – (phản ứng hoàn toàn ) là phản ứng trong đó có ít nhất một chất phản ứng ( chất đầu) phản ứng cho đến hết .  Khi viết phương trình phản ứng ta dùng dấu → hay dấu = MnO2 , t0 → Ví dụ : 2KClO3 (r) 2KCl (r) + 3O2 (k) b. Phản ứng thuận nghịch –( phản ứng không hoàn toàn ) là phản ứng mà ở cùng điều kiện như nhau phản ứng xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau, trong đó không một chất đầu nào mất hẳn khi phản ứng dừng lại.  Khi viết phương trình phản ứng ta dùng dấu ⇌ Ví dụ : H2 (k) + I2 (k) ⇌   2HI(k)  Trong đó : Phản ứng thuận – là phản ứng theo chiều mũi tên từ trái sang phải . Phản ứng nghịch – là phản ứng theo chiều mũi tên từ phải sang trái.  Nếu một chiều nào đó của phản ứng thuận nghịch rất yếu (xem như không đáng kể ) thì phản ứng trở thành phản ứng một chiều . Ví dụ : H2 (k) + Cl2(k) ⇌   2HCl(k) Khi thực hiện phản ứng ở 10000C độ phân huỷ của HCl là 0,014% nên phản ứng xem như là phản ứng một chiều . Cl2(k) →   2HCl(k)  H2 (k) + 2. Phản ứng đồng thể, dị thể, đồng pha, dị pha. a. Phản ứng đồng thể - là phản ứng chỉ diễn ra trong thể tích một pha . Khi hệ hóa học được chứa trong một bình kín không quá lớn thì phản ứng đ ồng thể xảy ra đồng thời khắp nơi như nhau trong toàn thể tích của pha. Ví dụ - phản ứng trung hòa giữa dung dịch HCl với dung dịch NaOH. HCl (dd) + NaOH (dd) = NaCl (dd) + H2O (l) b. Phản ứng dị thể - là phản ứng chỉ diễn ra trên bề mặt phân chia pha, không diễn ra trong thể tích một pha nào. Ví dụ - Phản ứng oxyhóa khí SO2 bởi khí O2 thành khí SO3 diễn ra trên bề mặt xúc tác platin là phản ứng dị thể . 1
  2. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết • NHẬN XÉT -  Phản ứng đồng thể là phản ứng diễn ra trong thể tích tức trong không gian ba chiều. Còn phản ứng dị thể là phản ứng trên bề mặt tức trong không gian hai chiều.  Phản ứng đồng thể chỉ có thể diễn ra trong pha khí (hơi) hoặc trong pha lỏng . 3. Phản ứng đồng pha , phản ứng dị pha . • Phản ứng đồng pha – là phản ứng trong hệ hóa học chỉ làm thành một pha từ đầu đến cuối. • Phản ứng dị pha – là phản ứng trong đó hệ hóa học làm thành hai hay nhiều pha khác nhau. Ví dụ - Ba (dd) + SO-4 (dd) = BaSO4 ↓ (r) 2+ Fe (r) + 2HCl (dd) = FeCl2 (dd) + H2 ↑(k) 4. Phản ứng đơn giản và phản ứng phức tạp. • Phản ứng đơn giản - pư diễn ra qua 1 giai đoạn (1 tác dụng cơ bản) , tức là đi từ đầu đến cuối không có sự hình thành các chất trung gian. Ví dụ: H2(k) + I2(k) = 2HI (k) • Phản ứng phức tạp – pư diễn ra qua nhiều giai đoạn (nhiều tác dụng cơ bản) Các giai đoạn này có thể nối tiếp hoặc song song hay thuận nghịch… Ví dụ : 2N2O5 = 4NO2 + O2 Phản ứng này gồm hai giai đoạn nối tiếp nhau : N2O5 = N2O3 + O2 N2O5 + N2O3 = 4NO2 ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG (M.Guldberg và P.Waage, 1867) II. “Đối với các phản ứng đồng thể đơn giản, ở nhiệt độ không đổi , tốc độ phản ứng tỉ lệ với tích nồng độ của các chất phản ứng với các số mũ bằng các hệ số tỉ lượng của chúng trong phương trình phản ứng “ Phản ứng đồng thể đơn giản : aA (k) + bB (k) → cC(k) + dD(k) = k.[A] .[B]b a v Trong đó : v – tốc độ phản ứng. k - hằng số tốc độ phản ứng . k phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:  Bản chất phản ứng  Nhiệt độ . Khi nhiệt độ không đổi thì k là hằng số . Khi nhiệt độ tăng thì k tăng .  Xúc tác . Khi dùng xúc tác thì k tăng nhanh Ví dụ : Xét phản ứng thuận nghịch ,đồng thể . H2(k) + I2(k) ⇌ 2HI (k) Pư thuận và nghịch đều là phản ứng đơn giản có hằng số tốc độ phản ứng là k t và kn. 2
  3. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết Tốc độ pư thuận là : vt = kt.[H2].[I2] ; Tốc độ pư nghịch là : vn = kn.[HI]2 III. CÂN BẰNG HÓA HỌC 1. Trạng thái cân bằng hóa học : Xét phản ứng thuận nghịch, dồng thể, đơn giản ( cả hai chiều ) của hệ khí lý tưởng : kt ⇌ aA (k) + bB (k) cC (k) + dD (k) kn Ban đầu : τ =0 CA0 CB0 0 0 [mol/l] Khi pư τ ↑ CA ↓ CB ↓ CC ↑ CD ↑ Cân bằng τcb →∞ (CA)cb = const (CB)cb = const (CC)cb = const (CD)cb = const ( vt = vn) (PA)cb = const (PB)cb = const (PC)cb = const (PD)cb = const Theo định luật tác dụng khối lượng ta có: Tốc độ phản ứng thuận là : vt = kt . CAa .CBb Tốc độ phản ứng nghịch là : vn = kn. CCc .CDd Do nồng độ các chất trong quá trình phản ứng thay đổi nên tốc độ phản ứng biến đổi theo thời gian như sau: vt vt = vn vn τcb • Khi phản ứng : do nồng độ A và B giảm dần nên tốc độ phản ứng thuận vt giảm; nồng độ C và D tăng dần nên tốc độ phản ứng nghịch vn tăng dần . • Khi vt = vn , hệ ở trạng thái cân bằng , lúc đó trong một đơn vị thời gian và một đơn vị thể tích có bao nhiêu phân tử C và D được tạo thành thì cũng có bấy nhiêu phân tử C và D bị phân ly , tương tự với Avà B cũng vậy. Cho nên nồng độ cũng như áp suất riêng phần của các chất khí trong phản ứng là hằng số . • TRẠNG THÁI CÂN BẰNG HÓA HỌC -là trạng thái của hệ phản ứng hóa học khi có tốc độ phản ứng thuận băng tốc độ phản ứng nghịch và nồng độ các chất phản ứng cũng như sản phẩm phản ứng không thay đổi ở những điều kiện bên ngoài nhất định. 3
  4. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết • Trạng thái cân bằng này là trạng thái cân bằng động vì quá trình thuận và nghịch vẩn tiếp tục xảy ra (vt = vn) . • Trên phương diện nhiệt động học thì trạng thái cân bằng hóa học tương ứng với độ biến thiên thế đẳng áp của phản ứng tại điều kiện đang xét (nhiệt độ, nồng độ, áp suất..) bằng không ∆ GT =0 • Dấu hiệu của trạng thái cân bằng hóa học: Tính bất biến theo thời gian : khi điều kiện bên ngoài  không thay đổi thì trạng thái cân bằng không đổi , nồng độ các chất là hằng số. Tính linh động : khi thay đổi điều kiện bên ngoài thì trạng  thái cân bằng thay đổi , nhưng khi các điều kiện bên ngoài được tái lập thì trạng thái cân bằng cũng được thiếp lập lại. Tính hai chiều : ở cùng điều kiện bên ngoài dù đi từ phía  nào lại để đạt trạng thái cân bằng thì trạng thái này chỉ là một. 2. Biểu thức hằng số cân bằng trong các trường hợp khác nhau . a) Cân bằng đồng thể, đơn giản trong pha khí lý tưởng . kt ⇌ aA (k) + bB (k) cC (k) + dD (k) kn Cân bằng (CA)cb = const (CB)cb = const (CC)cb = const (CD)cb = const (PA)cb = const (PB)cb = const (PC)cb = const (PD)cb = const Khi trạng thái đạt cân bằng: vt = vn kt .(C A .) cb (CB )cb = kn .(CC )cb .(CD )cb a b c d kt và kn phụ thuộc vào nhiệt độ . Nên ở nhiệt độ xác định kt và kn là hằng số, ta có: Bi ểu thức của định luật c d kt CC C D =( ) cb = const tác dụng khối lượng K C (T ) = C aC b k n A B • KC – hằng số ở nhiệt độ xác định – gọi là hằng số cân bằng • Hằng số cân bằng cũng có thể được xác định theo áp suất riêng phần của các chất khí tại trạng thái cân bằng. ( CC RT ) c ( CD RT ) d ) = ( c d c d pC pD CC CD K p (T ) = ( ) cb = ( ) cb ( RT ) ( c +d −a −b ) ( C A RT ) a ( CB RT ) b cb ab ab p A pB C ACB 4
  5. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết ; Trong đó : ∆ n = ( c + d – a - b) ( R = 0,082 atm.l/mol.K ; P [atm] ; C[mol/l] ; T [K] ) K p (T ) = K C (T )( RT ) ∆n ∆ n = 0 → KP = KC Chú ý : Nếu phản ứng có nhiều pha khác nhau (khí, lỏng ,rắn ) thì ∆ n chỉ tính cho chất khí . b) Cân bằng đồng thể trong pha lỏng ( dd loãng ) ⇌ aA (dd) + bB (dd) cC (dd) + dD (dd) Cân bằng (CA)cb = const (CB)cb = const (CC)cb = const (CD)cb = const c d CC C D K C (T ) = ( ) cb = const a b C AC B Chú ý : Nếu phản ứng có sự hiện diện của nước (dung môi) thì trong bi ểu th ức hằng s ố cân bằng không có mặt của nước. ⇌   CH COO  (dd)    +   H O  (dd) ­ + Ví dụ : CH3COOH (dd) + H2O 3 3 [CH COO ][ H O ] ) − + K (T ) = (              Hằng số điện ly :       3 3 [ CH 3COOH ] a cb c)Cân bằng trong hệ phản ứng có nhiều pha Khi thiết lập hằng số cân bằng K, các thành phần sau đây không xuất hiện :  Chất rắn nguyên chất , lỏng nguyên chất  Dung môi H2O - Ví dụ: Xét phản ứng dị thể (xem CaCO3 và CaO nguyên chất) ⇌ CaO (r) + CO2 (k) CaCO3 (r) Ở nhiệt độ không đổi, do áp suất riêng phần của chất rắn thăng hoa là hằng số nên ( PCaCO3 )cb = const và ( PCaO )cb = const , nên ta có: pCaO pCO2 ) pCaCO3 K′ = ( = ( pCO2 ) cb K p (T ) = K ′p → p pCaCO3 cb pCaO Kp = Kc (RT) = ( CCO2)cb (RT) ( ∆ n=1) → Kc(T) = ( CCO 2)cb -Ví dụ : Xét cân bằng trong dd chất điện ly khó tan . ⇌  Ag (dd) + Cl-(dd)  + AgCl (r )                               K (T) = TAgCl = [Ag+]cb . [Cl-]cb ( TAgCl – tích số tan ) 5
  6. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết ⇌ -Ví dụ : Ce4+ (dd) + 1/2H2(k) Ce3+(dd) + H+(dd) [Ce ].[H ] 3+ + K (T ) = ( )cb [Ce ].P 4+ 1/ 2 H2 • NHẬN XÉT VỀ HẰNG SỐ CÂN BẰNG Kp & KC  Hằng số cân bằng là đại lượng không đổi ở nhiệt độ nhất định. Hay nói cách khác hằng số cân bằng hóa học chỉ phụ thuộc vào bản chất phản ứng và nhiệt độ chứ không phụ thuộc vào nồng độ và áp suất riêng phần của các chất tham gia phản ứng tại trạng thái cân bằng hóa học .  Hằng số cân bằng phụ thuộc vào cách thiết lập các hệ số tỉ lượng trong phương trình phản ứng . Ví dụ : Phản ứng tổng hợp NH3 từ H2 và N2 thiết lập theo hai cách sau : ⇌     2NH 1. N2 (k) + 3H2(k) (k) 3 2 PNH 3 KP = ( ) cb 3 PN 2 PH 2 ⇌     NH 2. ½ N2 (k) + 3/2 H2(k) (k) 3 PNH 3 K 'P = ( ) cb 1/ 2 PH 2/ 2 3 P N2 Kp = (Kp’)2 Ta có :  Hằng số cân bằng không có thứ nguyên .  Hằng số cân bằng không phụ thuộc vào chất xúc tác.  Hằng số cân bằng có giá trị càng lớn thì hiệu suất phản ứng càng cao . Nếu Kcb →∞ thì phản ứng được xem phản ứng hoàn toàn . HẰNG SỐ CÂN BẰNG VÀ CÁC ĐẠI LƯỢNG NHIỆT ĐỘNG. IV. 1. Quan hệ giữa hằng số cân bằng và độ thay đổi thế đ ẳng áp c ủa ph ản ứng trong điều kiện đằng nhiệt đẳng áp. PHƯƠNG TRÌNH ĐẲNG NHIỆT VAN’T HOFF ⇌ aA + bB cC + dD [C ] c [ D ] d ) ∆ T = ∆ T + RT ln ( = ∆ T + RT ln Q G0 G0 G [ A] a [ B ]b τ 6
  7. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết Trong đó : •∆ G0T – là biến thiên thế đẳng áp của phản ứng (thuận) ở nhiệt đô T ở điều kiện chuẩn (nếu chất trong pư là : khí lý tưởng thì Pk 0 = 1 atm; dung dịch lỏng thì C0=1mol/l; nếu là chất rắn hay lỏng phải bền và nguyên chất). • ∆ GT - là biến thiên thế đẳng áp của phản ứng (thuận) ở điều kiện thực tế (pư ở nhiệt đô T với nồng độ, áp suất của các chất trong phản ứng ở thời điểmτ đang xét ) • Trong biểu thức Q :tùy thuộc vào trạng thái các chất trong phản ứng mà sự hiện diện của chúng trong phương trình trên sẽ là:  Nếu là khí lý tưởng thì biểu diễn theo áp suất riêng phần của khí . Giả sử A là khí lý tưởng thì [A]a = [PA(atm)/P0A(1atm)]a = [PA]a → không có thứ nguyên .  Nếu là dung dịch lỏng , loãng thì biểu diễn theo nồng độ (mol/l). Giả sử A là dd lỏng, loãng thì [A]a = [CA(mol/l)/C0A(1mol/l)]a = [CA]a → không có thứ nguyên .  Nếu A là chất rắn (nguyên chất) hay lỏng (nguyên chất) hay H 2O ( dung môi) thì không xuất hiện trong phương trình trên .  Q không có thứ nguyên →Trong biều thức Q , các chất trong phản ứng được xác định bằng nồng độ hay áp suất tai thời điểm τ đang xét. →Nếu thời điểm đang xét là tại trạng thái cân bằng hóa học thì ta có : Qcb = Kcb . a) Phản ứng đồng thể của hệ khí lý tưởng: ⇌ aA (k) + bB(k) cC (k) + dD (k)  pc pd  ∆ T = ∆ T + RT ln C D  = ∆ T + RT ln Qp G0 G0 G  pa pb  AB τ ∆ GT = 0 Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng:  pc pd  ∆GT = −RT ln C D  = −RT ln K p (T ) → 0  pa pb   A B cb  pC pD  cd Q Q  a b  = ∆GT + RT ln Qp = RTLn P = RTLn C ∆GT = ∆G + RT ln 0 0  T  p A pB τ KP KC Nếu ∆ G0T [cal] thì R= 1,987cal/mol.K ∆GT = −RT ln K p ( T ) 0 Nếu ∆ G0T [J] thì R= 8,314 J/mol.K ∆GT = −2,303.RT lg K p ( T ) 0 Hay T[K] ; ln = 2,303.lg b) Phản ứng đồng thể của dung dịch lỏng , loãng . 7
  8. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết ⇌ aA (dd) + bB(dd) cC (dd) + dD (dd) CcCd  ∆GT = ∆GT + RT ln C D  = ∆GT + RT ln QC 0 0  C aC b  AB τ ∆ GT = 0 Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng:  CC C D  c d ∆G = − RT ln a b  = − RT ln K C 0 C C  T AB  cb QC ∆G = − RT ln K C + RT ln QC = RT ln KC ∆GT = −RT ln K C ( T ) 0 ∆GT = −2,303.RT lg K C ( T ) 0 TỔNG QUÁT Q ∆GT0 = − RT ln K ( T ) ∆GT = RT ln K (T ) • Nhận xét :  Biến thiên thế đẳng áp chuẩn của phản ứng ( ∆ G0T ) ở nhiệt độ T có quan hệ với hằng số cân bằng K(T) (trong hệ khí lý tưởng là Kp ; trong dd lỏng, loãng là Kc)  Hằng số cân bằng K(T) phụ thuộc vào bản chất phản ứng và nhiệt độ.  ∆ G0T của phản ứng có giá trị càng âm thì hằng số cân bằng K(T) có giá trị càng lớn tức hiệu suất phản ứng ở nhiệt độ T càng cao. Ví dụ : Ở 298K, nếu phản ứng có ∆ G0298 < -40kJ thì K cb > 107 tức phản ứng xem như diễn ra hoàn toàn ở 298K ( phản ứng trở thành 1 chiều). • Xét chiều phản ứng theo Q và K : Nếu Q < K → ∆ G < 0 → phản ứng xảy ra theo chiều  thuận  Nếu Q > K → ∆ G > 0 → phản ứng xảy ra theo chiều nghịch  Nếu Q = K → ∆ G = 0 → hệ đạt trạng thái cân bằng Ví dụ: Tính hằng số cân bằng KP của phản ứng ở 298K : 8
  9. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết ⇌ 2 NO2(k) N2O4(k) ∆H 298 pu = −58,040kJ và ∆S0 298pu = −176,6 J / K 0 ở 298oK khi biết Giải: ∆G 298 = ∆H 298 − T∆S 298 = - 58040 + 298 × 176,6 = - 5412,3J 0 0 0 ∆G 0 pN O 5412,3 = 2,185 → K p = 2 = 8,9 ln K p = − = 2 4 p NO 8,314 × 298 RT 2 2.Quan hệ giữa hằng số cân bằng với nhiệt độ và nhiệt phản ứng ∆ G o (T ) = ∆ H o − T∆ S o (Xem ∆ H0 và ∆ S0 không thay đổi theo T) ∆H 0 ∆S 0 ln K T = − + ∆G (T ) = − RT ln K T o RT R ∆H 0 ∆S 0 =− + ln K T1 RT1 R ∆H 0 ∆S 0 =− + ln K T2 RT2 R Nếu ∆ H0 [cal] thì R = 1,987cal/mol.K 1 1 K T2 ∆H 0 − = ln T  K T1 R  1 T2  Nếu ∆ H0 [J] thì R= 8,314 J/mol.K K T2 ∆H 0  1 1  − = lg Hay K T1 R.2,303  T1 T2  T1 [K] , T2[K] ; ln= 2,303lg   NHẬN XÉT : : khi nhiệt độ tăng thì K tăng (T2>T1 → KT > • Phản ứng thu nhiệt ∆ H0 > 0 2 KT1 ) khi nhi ệt đ ộ gi ảm thì K gi ảm (T 2T1 → K T2 < • Phản ứng tỏa nhiệt ∆ H0 < 0 KT1 ) 9
  10. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết khi nhiệt độ giảm thì K tăng (T 2 KT 2 1 ) Ví dụ: ⇌ Tính Kp ở 3250C? NO (k) + ½ O2 (k) NO2(k) Biết: ∆ H0 = -56,484kJ và Kp = 1,3.106 ở 250C 1 1 K 598 ∆H 0   = − ln T T598  K 298 R  298  56484  1 1 K 598 =− −  = −11,437  ln 1,3.10 6 8,314  298 598  ln K 325 = 2.64 K 325 = 14.02 V. NGUYÊN LÝ CHUYỂN DỊCH CÂN BẰNG LE CHATELIER (1850 – 1936 ) Phát biểu : Một hệ đang ở trạng thái cân bằng nếu ta thay đổi một trong các thông số trạng thái của hệ (nồng độ, nhiệt độ, áp suất ) thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều có tác dụng chống lại sự thay đổi đó. Chú ý : Nếu phản ứng có ∆ n = 0 thì áp suất chung không ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng. Henri LeChâelier (1850-1936) Henri t VI. CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH ĐIỆN LY : 1.Sự điện ly của các chất trong dung dịch nước. a) Chất điện ly : là chất khi tan trong nước nhiều hay ít có phân ly ra ion . Axit, bazơ , muối là các chất điện ly . → Dung dịch điện ly có tính dẫn điện . b)Thuyết điện ly của Kablukob : Trong dung dịch điện ly không có ion tự do mà chỉ có các ion bị hydrathóa . Chính s ự hydrat hóa là nguyên nhân chính dẫn đến sự phân ly phân tử thành ion • Chất tan là hợp chất ion : muối 10
  11. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết Khi hòa tan một hợp chất ion vào trong nước, những ion trên bề mặt tinh thể làm cho những phân tử nước xoay hướng sao cho các đầu của lưỡng cực nước ở gần những ion trái dấu. Keátquaûlaø coùcaùcphaântöûnöôùcbaoquanhcaùcion. Do ñoùlöïc töông taùcgiöõacaùcion bò suyyeáuñi ñeánmöùcnaênglöôïngchuyeånñoängphaântöûôû trongdungdòchcuõngñuûlaømchocaùcion taùchrôøi nhauvaøñi vaøodungdòch.Ñoù laø hieän töôïng ñieän ly. NaCl (r ) +(m+n)H2O = Na+nH2O + Cl-.mH2O ∆ Hht = ∆ Hcp + ∆ Hhy ∆ Hht - Hiệu ứng nhiệt của quá trình hòa tan . ∆ Hcp - Hiệu ứng nhiệt của quá trình chuyển pha → phá vở mạng tinh thể ion nên ∆ Hcp >0 ∆ Hhy - Hiệu ứng nhiệt của quá trình hydrat hóa . → tương tác hút giữa các ion và lưỡng cực nước nên ∆ Hhy < 0 . Quá trình hydrathoá diễn ra càng mạnh thì quá trình hòa tan diễn ra càng thuân lợi. • Chất tan là hợp chất cộng hóa trị phân cực mạnh :  Các hợp chất hợp chất cộng hóa trị phân cực mạnh phần lớn là : Các axit mạnh như : HNO3, HCl, HBr, HI, HClO4.. Trong dd nước, chúng điện ly hoàn toàn thành các ion. Trong dung dịch của chúng không còn các phân tử trung hòa mà chỉ có các ion hidrat hóa.  Dưới tác dụng của các phân tử nước, các phân tử chất tan ( cộng hóa trị ) từ kiến trúc có cực chuyển thành kiến trúc ion ( đây là hiện tượng ion hóa ) . Sau đó từ kiến trúc ion tiếp tục phân ly cho ra các ion hydrathóa → quá trình điện ly hoàn toàn δ δ Ví dụ : ( H2O)n. H + − Cl - (H2O)m ( H2O)n.H+ .... Cl-. (H2O)m Kiến trúc có cực Kiến trúc ion Ion hóa H+ .nH2O + Cl-.mH2O Phân ly ion • Chất tan là hợp chất cộng hóa trị phân cực yếu :  Các hợp chất hợp chất cộng hóa trị phân cực yếu như : H2S, H2Se ...  Thường các chất này là chất điện ly yếu . Trong dd nước, chúng điện ly không hoàn toàn thành các ion . Trong dung dịch của chúng có chứa cả các phân tử trung hòa và các ion hidrat hóa. Ví dụ : H2S (dd) + 2H2O ⇌  S2-- (dd) + 2H3O+ (dd)  Các phân tử cộng hóa trị không phân cực không phân ly trong nước. 11
  12. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết Ví dụ : H2 , O2 ... Chú ý : Nếu trong phân tử chất tan vừa có liên kết ion vừa có liên kết cộng hóa trị thì sự phân ly sẽ xảy ra trước hết ở liên kết ion , rồi đến liên kết cộng hóa tri có cực. Ví dụ : NaHCO3 có hai bước phân ly ion : NaHCO3 (dd) = Na+ (dd) + HCO3- (dd) (xem như điện ly hoàn toàn ) HCO3- (dd) + H2O ⇌  H3O+ (dd) + CO32- (dd) ( không hoàn toàn ) c. Độ điện ly : • Để đặc trưng cho mức độ điện ly của một chất trong dung dịch ta sử dụng độ điện ly α • Độ điện ly α là tỉ số giữa số phân tử bị phân ly trên tổng số phân tử đã hòa tan. • Độ điện ly được biểu diễn bởi số thập phân hoặc quy ra %. Số phân tử bị phân ly ≤1 α= Tổng số phân tử đã hòa tan • CHẤT ĐIỆN LY MẠNH :  Chất điện ly mạnh là chất khi tan trong nước tất cả các phân tử hòa tan đều phân ly ra ion. → trên phương diện lý thuyết α = 1.  Nhưng bằng thực nghiệm, thông qua việc đo độ dẫn điện của các ion trong dd điện ly để xác định giá trị α thường α < 1. Chỉ khi dung dịch rất loãng mới đo được α = 1. Hiện tượng này được giải thích như sau :  Trong dung dịch rất loãng , khoảng cách giữa các ion lớn , nên có thể bỏ qua tương tác tĩnh điện giữa các ion .  Trong dung dịch đặc, các ion gần nhau, nên có sự tương tác tĩnh điện giữa các ion làm giảm sự chuyển động tự do của các ion, nên độ dẫn điện trong thực tế của các ion giảm , dẫn đến giá tri α < 1. → Cho nên giá trị đo được α bằng thực nghiệm của dung dịch chất điện ly mạnh nhỏ hơn 1 không phải là độ điện ly thực của nó, nên được gọi là độ điện ly biểu kiến. Ví dụ : Độ điện ly biểu kiến của dung dịch HNO3 ở các nồng độ khác nhau. HNO3 [M] 0,1M 1,0M 10M 14M α [ %] 99,7 97,8 42,0 16,0  Các axit m nh , các bazơ mạnh và hầu hết các muối là các chất điện ly ạ mạnh. 12
  13. HÓA ĐẠI CƯƠNG B GV : Nguyễn thị Bạch tuyết • CHẤT ĐIỆN LY YẾU :  Chất điện ly yếu là chất khi tan trong nước chỉ một phần số phân tử hòa tan phân li ra ion → α < 1.  Những chất điện ly yếu là : các axit bazơ vô cơ yếu (HCN,H2CO3 , NH4OH..) ; đại đa số axit bazơ hữu cơ (CH3COOH, C6H6OH, C6H6NH2 ...) một số muối muối axit (NaHCO3,..) muối bazơ (Cu(OH)Cl,..) QUY ƯỚC ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ĐIỆN LY THEO α . • Trongdungdịch nước 0,1N, ở 250C , nếu : • α > 30% → chất điện ly mạnh. • 3% < α < 30% → chất điện ly trung bình • α < 3% → chất điện ly yếu. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ ĐIỆN LY •  Bản chất chất tan và dung môi : Chất tan và dung môi càng có cực thì khả năng phân ly thành ion càng mạnh , nên độ điện ly tăng.  Nồng độ dung dịch: Khi pha loãng dung dịch làm cho nồng độ của dd giảm xuống , cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều phân ly dẫn đến độ điện ly tăng lên . Khi pha loãng đến vô cùng ( c → 0) thì α→1. Ví dụ : [CH3COOH] 1M 0,1 M 0,01 M 0,001 M 0,0001M 0,00001M α [ %]; 250C 0,4 1,3 4,3 12,4 34,0 71,1  Nhiệt độ : Đa số các quá trình điện ly kèm theo sự thu nhiệt nên trong khoảng nhiệt độ nhất định , độ điện ly thường tăng lên khi tăng nhiệt độ. d.Hằng số điện ly : Quá trình phân ly của chất điện ly yếu là quá trình thuận nghịch : 13
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2