Giáo trình hóa đại cương B part 6

Định nghĩa Dung dịch là hệ đồng thể gồm hai hay nhiều chất mà thành phần của chúng có thể thay đổi trong giới hạn rộng. Trong dung dịch, chất phân tán được gọi là chất tan, môi trường phân tán được gọi là dung môi. Việc phân biệt chất tan, dung môi trong dung dịch dựa vào các tiêu chuẩn: Dung môi có trạng thái tập hợp như trạng thái tập hợp của dung dịch. VD: Dung dịch NaCl: NaCl là chất tan; H2O là dung môi. - Dung môi và chất tan cùng trạng thái tập hợp: dung...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình hóa đại cương B part 6 Hoaù ñaïi cöông B - 45 - 2. Dung dòch: a.Ñònh nghóa Dung dòch laø heä ñoàng theå goàm hai hay nhieàu chaát maø thaønh phaàn cuûa chuùng coùtheå thay ñoåi trong giôùi haïn roäng. Trong dung dòch, chaát phaân taùn ñöôïc goïi laø chaát tan, moâi tröôøng phaân taùn ñöôïcgoïi laø dung moâi. Vieäc phaân bieät chaát tan, dung moâi trong dung dòch döïa vaøo caùctieâu chuaån: Dung moâi coù traïng thaùi taäp hôïp nhö traïng thaùi taäp hôïp cuûa dung dòch. VD: Dung dòch NaCl: NaCl laø chaát tan; H2O laø dung moâi. - Dung moâi vaø chaát tan cuøng traïng thaùi taäp hôïp: dung moâi ñöôïc xem laø chaát coùlöôïng nhieàu hôn. Phaân loaïi: Tuøy theo traïng thaùi taäp hôïp cuûa chaát tan vaø dung moâi maø dung dòch coù ba loaïi: - Dung dòch khí: chaát tan vaø dung moäi laø chaát khí. VD: khoâng khí: 78%N2, 20%O2, 1%khí trô… - Dung dòch raén: chaát tan laø chaát loûng, raén hay khí vaø dung moâi laø chaát raén. VD: Hôïp kim Au-Ag, theùp khoâng ræ (18% Cr, 9% Ni, 0,1% C trong Fe7) - Dung dòch loûng: chaát tan laø chaát khí, loûng, raén va dung moâi laø chaát loûng. VD: Nöôùc bieån. Coù yù nghóa vaø vai troø quan troïng hôn caû laø caùc dung dòch loûng (ñaëc bieät vôùidung moâi laø nöôùc). Do ñoù, chuùng ta seõ khaûo saùt chuû yeáu dung dòch loûng.II. DUNG DÒCH LOÛNG: 1. Söï taïo thaønh dung dòch loûng - Hieäu öùng nhieät quaù trình hoøa tan: Coù theå xem söï taïo thaønh dung dòch loûng goàm hai quaù trình chính: - Quaù trình vaät lyù: bao goàm söï phaù vôõ maïng löôùi tinh theå cuûa chaát tan (hay caétñöùt lieân keát giöõa caùc phaân töû trong chaát loûng vaø chaát khí), söï khueách taùn vaøo dungmoâi cuûa chaát tan vaø ñöôïc goïi chung laø söï chuyeån pha. Quaù trình naøy caàn toán naênglöôïng (∆Hcp) ñeå phaù vôõ maïng löôùi tinh theå. - Quaù trình hoùa hoïc: söï töông taùc giöõa tieåu phaân chaát tan vaø caùc phaân töû dungmoâi. Töông taùc naøy ñöôïc goïi laø söï solvat hoùa hay hydrat hoùa (neáu dung moâi laønöôùc). Quaù trình naøy toûa ra moät löôïng nhieät ∆Hs. Caùc hôïp chaát ñuôïc taïo thaønh trong quaù trình solvat hoùa hay hydrat hoùa goïi laøsolvat hay hydrat. ThS. Hoà Thò Bích Ngoïc Khoa Hoaù hoïc Hoaù ñaïi cöông B - 46 - Nhieät quaù trình hoøa tan baèng toång ñaïi soá hieäu öùng nhieät cuûa hai quaù trình treân: ∆Hht = ∆Hcp + ∆Hs Tuøy theo giaù trò cuûa ∆Hcpvaø ∆Hs maø nhieät hoøa tan cuûa moät chaát coù theå laø döônghay aâm. VD: ∆Hht(NH4NO3) = 6,32 kcal/mol ∆Hht(KOH) = -13,3kcal/mol Nhieät löôïng thoaùt ra hay thu vaøo khi hoøa tan moät mol chaát ñöôïc goïi laø nhieäthoøa tan cuûa chaát ñoù. 2. Quaù trình hoøa tan vaø caân baèng hoaø tan: Xeùt söï hoøa tan cuûa chaát raén trong dung moâi loûng (nöôùc). - Khi cho tinh theå chaát raén A vaøo nöôùc thì caùc tieåu phaân ôû lôùp beà maët tinh theådo söï chuyeån ñoäng nhieät cuûa baûn thaân vaø lôùp döôùi taùc ñoäng töông taùc cuûa caùc phaântöû nöôùc phaân cöïc seõ taùch khoûi beà maët tinh theå, khueách taùn vaøo nöôùc vaø ñöôïc phaânboá ñeàu trong toaøn boä theå tích dung moâi. Söï hoøa tan cöù theá tieáp dieãn. - Ngöôïc laïi vôùi quaù trình hoøa tan laø quaù trình keát tuûa xaûy ra do trong dung dòch,caùc tieåu phaân chaát A khi chuyeån ñoäng nhieät hoãn loaïn coù theå va chaïm vaøo beà maëttinh theå vaø bò giöõ laïi do löïc huùt cuûa nhöõng tieåu phaân ôû lôùp beà maët tinh theå. Theo thôøi gian, toác ñoä cuûa quaù trình hoaø tan ngaøy caøng giaûm daàn, toác ñoä cuûaquaù trình keát tuûa ngaøy caøng taêng daàn. Khi toác ñoä cuûa hai quaù trình naøy ngang nhauthì heä seõ ñaït traïng thaùi caân baèng hoøa tan. hoaø tan Tinh theå chaát A Dung dòch chaát A ⇔ Keát tuûa Caân baèng hoøa tan cuõng laø caân baèng ñoäng vaø ñöôïc ñaëc tröng baèng tyû leä nhaátñònh giöõa löôïng chaát tan vaø löôïng dung moâi ôû nhöõng ñieàu kieän beân ngoaøi xaùc ñònh.Khi caân baèng hoøa tan ñöôïc thieát laäp thì chaát tan thöïc teá khoâng tan theâm ñöôïc nöõa. Dung dòch öùng vôùi traïng thaùi naøy goïi dung dòch baõo hoøa. Dung dòch baõo hoøa laømoät heä beàn (caân baèng thöïc: ∆Ght=0): dung dòch coù theå toàn taïi bao laâu tuøy yù maø noàngñoä vaãn khoâng ñoåi (ôû T0 vaø p cuûa heä ñöôïc duy trì khoâng ñoåi). Dung dòch coù löôïng chaát tan thaáp hôn löôïng chaát tan trong dung dòch baõo hoøagoïi laø dung dòch chöa baõo hoøa. Dung dòch naøy coù theå hoøa tan theâm moät löôïng chaáttan nöõa maø khoâng caàn phaûi thay ñoåi ñieàu kieän beân ngoaøi (∆Ght Hoaù ñaïi cöông B - 47 -baèng giaû: ∆Ght>0), chæ caàn khuaáy troän dung dòch hay theâm moät vaøi tinh theå nhoû chaáttan vaøo thì löôïng chaát tan coù dö baét ñaàu keát tinh laïi, quaù trình naøy tieáp tuïc cho ñeánkhi noàng ñoä dung dòch ñaït noàng ñoä baõo hoøa ôû nhieät ñoä ñoù. 3. Noàng ñoä dung dòch vaø caùch bieåu dieãn: a. Ñònh nghóa Noàng ñoä dung dòch laø löôïng chaát tan trong moät löôïng hay moät theå tích nhaát ñònhcuûa dung dòch hay dung moâi. b. Caùch bieåu dieãn noàng ñoä - Noàng ñoä % khoái löôïng: chæ soá phaàn khoái löôïng chaát tan trong 100 phaànkhoái löôïng dung dòch. a C% = x 100 ...