Giáo trình Hoá đại cương (Nghề Nuôi trồng thuỷ sản Cao đẳng)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH ĐỒNG THÁP
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CỘNG ĐỒNG ĐỒNG THÁP

GIÁO TRÌNH
MƠN HỌC: HOÁ ĐẠI CƯƠNG
NGÀNH: NI TRỜNG THUỶ SẢN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG

(Ban hành kèm theo Quyết định Số 185/QĐ-CĐCĐ-ĐT ngày 22 tháng 8 năm 2017 của
Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Cộng đồng Đồng Tháp)

Đồng Tháp, năm 2017


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các ng̀n thơng tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

i


GIỚI THIỆU
 Mục tiêu môn học:
Học xong môn học này, người học sẽ có khả năng:
- Về kiến thức: học phần này giúp người học có cách nhìn khái quát về các loại
dung dịch, dung dịch chất điện ly, dung dịch keo, pH dung dịch, các hợp chất hữu
cơ không mang nhóm chức và có nhóm chức.
- Về kỹ năng: có năng lực tiến hành thí nghiệm, sử dụng và vận dụng thí nghiệm,
tăng khả năng quan sát, mơ tả, giải thích các hiện tượng xảy ra, góp phần rèn luyện

phương pháp suy luận khoa học, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Việc tiếp cận được những trang thiết bị máy móc phục vụ công tác nghiên cứu
khoa học và kỹ năng thực hành, bước đầu giúp hình thành và phát triển tư duy
nghiên cứu, làm việc độc lập, có khả năng ứng dụng hóa học vào giải quyết các bài
toán thực tế trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kinh tế, xã hội. Có ý thức và
trách nhiệm trong việc sử dụng hóa chất trong đời sống.
+ Qua mơn học vừa có lý thuyết, bài tập ứng dụng và thực hành ở phịng thí nghiệm
của mơn học này sẽ giúp người học u thích mơn học đờng thời cung cấp kiến thức
nền để người học có thể học tốt các môn chuyên ngành.
 Phương pháp giảng dạy: giảng, seminar, thảo luận, bài tập nhóm và thực
hành.
Chúng tơi biên soạn tài liệu này bám sát theo yêu cầu của chương trình đào tạo
nhằm giúp cho SV có những kiến thức cơ sở làm nền tảng học tốt cho các môn
chuyên ngành. Trong quá trình biên soạn, chúng tơi khơng thể tránh khỏi những sai
sót, hi vọng người học sẽ góp ý, chúng tơi chân thành ghi nhận những ý kiến dóng
góp để điều chỉnh tài liệu để ngày một hoàn thiện hơn.
Đồng Tháp, ngày 01 tháng 8 năm 2017
VÕ ĐĂNG KHOA

ii


MỤC LỤC
---------PHẦN LÍ THUYẾT ....................................................................................................1
Chương 1. DUNG DỊCH ............................................................................................1
1. Mục tiêu...................................................................................................................1
2. Nội dung chương .....................................................................................................1
2.1 Hệ phân tán và dung dịch ..................................................................................1
2.1.1 Hệ phân tán ................................................................................................1

2.1.2 Dung dịch ...................................................................................................2
2.2 Dung dịch keo ................................................................................................2
2.2.1 Khái niệm hệ keo .......................................................................................2
2.2.2 Cấu tạo hạt keo ...........................................................................................3
2.2.3 Phân loại hệ keo .........................................................................................3
2.2.4 Tính chất của hệ keo ..................................................................................4
2.2.5 Phương pháp điều chế keo .........................................................................4
2.2.6 Sự keo tụ ....................................................................................................5
2.3 Nồng độ của dung dịch .....................................................................................5
2.3.1 Nồng độ phần trăm khối lượng ..................................................................5
2.3.2 Nồng độ mol/l ............................................................................................5
Câu hỏi ôn tập .............................................................................................................5
Chương 2. DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI ........................................................7
1. Mục tiêu: .................................................................................................................7
2. Nội dung chương .....................................................................................................7
2.1 Thuyết điện li ....................................................................................................7
2.2 Dung dịch điện li ...............................................................................................7
2.2.1 Sự điện li ....................................................................................................7
2.2.2 Độ điện li ().............................................................................................8
2.2.3 Phân loại các chất điện li ...........................................................................8
2.3 Cân bằng hóa học trong dung dịch điện li ........................................................8
2.3.1 Sự điện li của nước ....................................................................................8
2.3.2 pH của dung dịch .....................................................................................9
2.3.3 Dung dịch đệm pH ...................................................................................10
2.3.4 Chất chỉ thị màu pH (chất chỉ thị màu acid - base) .................................10
2.4 Cân bằng trong dung dịch chất điện li ít tan ..................................................11
2.4.1 Tích số tan ................................................................................................11
2.4.2 Mối quan hệ giữa tích số tan (Tt) và độ tan (S) .....................................12
Câu hỏi ơn tập ...........................................................................................................13
Chương 3. ĐẠI CƯƠNG VỀ HĨA HỮU CƠ ..........................................................14

1. Mục tiêu.................................................................................................................14
2. Nội dung chương ...................................................................................................14
2.1 Phân loại các hợp chất hữu cơ.........................................................................14
2.1.1 Phân loại theo nhóm định chức ................................................................14
2.1.2 Phân loại theo mạch carbon .....................................................................14
2.2 Các hydrocarbon khơng mang nhóm chức......................................................14

iii


2.2.1 Định nghĩa ................................................................................................14
2.2.1.1 Ankan ....................................................................................................14
2.2.1.2 Anken ....................................................................................................15
2.2.1.3 Ankin .....................................................................................................15
2.2.1.4 Benzen – hydrocarbon phương hương ..................................................15
2.2.2 Danh pháp ................................................................................................15
2.2.2.1 Danh pháp của ankan ............................................................................15
2.2.2.2 Danh pháp của anken ...........................................................................16
2.2.2.3 Danh pháp của ankin .............................................................................17
2.2.2.4 Danh pháp của hydrocarbon phương hương .........................................18
2.2.3 Tính chất vật lý.........................................................................................19
2.2.4 Tính chất hóa học .....................................................................................19
2.2.4.1 Phản ứng thế ..........................................................................................19
2.2.4.2 Phản ứng cộng .......................................................................................23
2.2.4.3 Phản ứng oxi hóa ...................................................................................26
2.2.4.4 Một số phản ứng đặc biệt ......................................................................27
2.2.5 Điều chế ...................................................................................................28
2.2.5.1 Ankan ....................................................................................................28
2.2.5.2 Anken ....................................................................................................29
2.2.5.3 Ankin .....................................................................................................30

2.2.5.4 Hydrocarbon phương hương .................................................................30
2.3 Các hydrocarbon có mang nhóm chức ............................................................31
2.3.1 Định nghĩa ....................................................................................................31
2.3.1.1 Dẫn xuất hydroxyl của hydrocarbon .....................................................31
2.3.1.2 Hợp chất carbonyl .................................................................................31
2.3.1.3 Hợp chất carboxylic ..............................................................................31
2.3.1.4 Hợp chất có nhóm amin ........................................................................32
2.3.2 Danh pháp ................................................................................................32
2.3.2.1 Danh pháp của alcol (rượu) ...................................................................32
2.3.2.2 Danh pháp của aldehyde .......................................................................32
2.3.2.3 Danh pháp của ceton .............................................................................33
2.3.2.4 Danh pháp của acid carboxylic .............................................................33
2.3.2.5 Danh pháp của amin ..............................................................................33
2.3.3 Tính chất vật lý.........................................................................................34
2.3.3.1 Alcol ......................................................................................................34
2.3.3.2 Phenol ....................................................................................................35
2.3.3.3 Aldehyde và ceton .................................................................................35
2.3.3.4 Acid carboxylic .....................................................................................35
2.3.3.5 Amin ......................................................................................................35
2.3.4 Tính chất hóa học .....................................................................................36
2.3.4.1 Tính chất hóa học của alcol ...................................................................36
2.3.4.2 Tính chất hóa học của phenol ...............................................................37
2.3.4.3 Tính chất hóa học của aldehyde – ceton ...............................................37
2.3.4.4 Tính chất hóa học của acid carboxylic ..................................................38
2.3.4.5 Tính chất hóa học của amin ..................................................................38

iv


2.3.5 Điều chế ...................................................................................................39

2.3.5.1 Điều chế alcol ........................................................................................39
2.3.5.2 Điều chế phenol.....................................................................................40
2.3.5.3 Điều chế aldehyde – ceton ....................................................................40
2.3.5.4 Điều chế acid carboxylic .......................................................................41
2.3.5.5 Điều chế amin .......................................................................................41
Câu hỏi ôn tập ...........................................................................................................41
Bài 1: ĐIỀU CHẾ DUNG DỊCH KEO VÀ XÁC ĐỊNH NGƯỠNG KEO TỤ .......43
1. Mục tiêu ...........................................................................................................43
2. Hóa chất, dụng cụ ..............................................................................................43
2.1 Hóa chất .........................................................................................................43
Kim loại: Mg, Al, Fe, Cu ......................................................................................43
2.2 Dụng cụ ..........................................................................................................43
3. Thực hành ..........................................................................................................43
Thí nghiệm 1: Điều chế dung dịch keo .................................................................43
Thí nghiệm 2: Xác định ngưỡng keo tụ ................................................................43
Thí nghiệm 3: Pha chế dung dịch theo nờng độ cho trước ...................................44
Thí nghiệm 4: Nhận biết dung dịch ......................................................................44
Bài 2: DUNG DỊCH ĐIỆN LI – CHẤT CHỈ THỊ MÀU- DUNG DỊCH ĐỆM ......45
1. Mục tiêu.................................................................................................................45
2. Hóa chất, dụng cụ ..................................................................................................45
2.1 Hóa chất ..........................................................................................................45
2.2 Dụng cụ ...........................................................................................................45
3. Thực hành ..............................................................................................................45
Thí nghiệm 1: Màu của các chất chỉ thị trong mơi trường acid và baz.................45
Thí nghiệm 2: Dung dịch đệm acid .......................................................................45
Thí nghiệm 3: Dung dịch đệm baz .......................................................................46
Thí nghiệm 4: Tính acid- baz ...............................................................................46
Thí nghiệm 5: Chỉ thị acid –baz ............................................................................47
Thí nghiệm 6: Lập thang màu- khoảng pH của dung dịch acid ...........................47
Thí nghiệm 7: Xác định khoảng pH của dung dịch X bằng chỉ thị ......................47

Thí nghiệm 8: Lập thang màu- khoảng pH của dung dịch baz ............................48
Thí nghiệm 9: Xác định khoảng pH của dung dịch Y bằng chỉ thị ....................48
Bài 3 : HỢP CHẤT KHÔNG MANG NHĨM CHỨC- HỢP CHẤT MANG NHĨM
CHỨC........................................................................................................................49
1. Mục tiêu ...............................................................................................................49
2. Hóa chất, dụng cụ .................................................................................................49
2.1 Hóa chất ..........................................................................................................49
3. Thực hành ..............................................................................................................49
Thí nghiệm 1: Tác dụng của kali permanganat với HYDROCARBON no..........49
(n-hexan) ...............................................................................................................49
Thí nghiệm 2:Tác dụng của acid sulfuric với HYDROCARBON no (n-hexan) ..49
Thí nghiệm 3: Điều chế etylen ..............................................................................50
Thí nghiệm 4: Phản ứng cộng iod vào etylen .......................................................50
Thí nghiệm 5: Phản ứng oxy hóa etylen bằng dung dịch KMnO4 .......................50

v


Thí nghiệm 6: Điều chế acetilen ...........................................................................50
Thí nghiệm 7: Phản ứng cộng iod vào acetilen .....................................................50
Thí nghiệm 8: Phản ứng oxi hóa acetilen bằng dung dịch KMnO4 .....................50
Thí nghiệm 9: Tính tan trong nước, khả năng hịa tan dầu ăn của benzen ...........50
Thí nghiệm 10: Phản ứng của rượu đơn chất và rượu đa chức ............................51
Thí nghiệm 11: Phản ứng của rượu etylic với Na ................................................51
Thí nghiệm 12: Phản ứng oxi hóa aldehyd bằng hợp chất phức của bạc..............51
Thí nghiệm 13: Phản ứng oxi hóa aldehyd bằng thuốc thử Fehling .....................51
Thí nghiệm 14: Tính chất của acid cacboxylic ....................................................52
Thí nghiệm 15: Phản ứng tạo thành và phân giải các muối của anilin .................52
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................53

vi


PHẦN LÍ THUYẾT
Chương 1. DUNG DỊCH
---------1. Mục tiêu
Giúp tìm hiểu các vấn đề liên quan đến dung dịch như: trạng thái dung dịch, dung
dịch keo, thành phần của dung dịch và tính chất của các dung dịch khơng điện li.
2. Nội dung chương
2.1 Hệ phân tán và dung dịch
Dung dịch là một trạng thái của các chất có cấu trúc và tính chất đặc trưng riêng.
Dung dịch là hệ phân tán nhưng không phải hệ phân tán nào cũng là dung dịch.
2.1.1 Hệ phân tán
2.1.1.1 Định nghĩa
Hệ phân tán là hệ trong đó có ít nhất 1 chất phân bố ( gọi là chất phân tán) vào 1
chất khác (gọi là mơi trường phân tán) dưới dạng những hạt có kích thước nhỏ bé.
2.1.1.2 Phân loại
Có thể phân loại các hệ phân tán dựa vào:
- Trạng thái tập hợp của chất phân tán và mơi trường phân tán:
Ví dụ:Hệ Khí – Khí (K-K)
Lỏng – Khí (L-K)

Khí – Lỏng (K-L)

Khí – Rắn (K-R)

Lỏng – Lỏng (L-L)

Lỏng – Rắn (L-R)

Rắn – Khí (R-K)
Rắn – Lỏng (R-L)
Rắn– Rắn (R-R)
- Kích thước các hạt phân tán, người ta chia làm 3 loại hệ phân tán:
* Hệ phân tán thơ : Kích thước các hạt 10-5-10-2 cm , do đó ta có thể nhìn thấy
các hạt bằng mắt thường hoặc bằng kính hiển vi quang học. Tùy thuộc vào trạng thái
của chất phân tán mà người ta phân biệt dạng huyền phù hay nhũ tương .
+ Dạng huyền phù thu được khi có sự phân bố hạt chất rắn trong chất lỏng.
Ví dụ: hệ đất sét trong nước.
+ Dạng nhũ tương thu được khi có sự phân bố chất lỏng trong chất lỏng.
Ví dụ: Sữa là hệ gồm các hạt mỡ lơ lửng trong chất lỏng.
Các hệ phân tán thơ khơng bền vì các hạt phân tán có kích thước quá lớn so với
phân tử và ion nên dễ dàng lắng xuống .
* Hệ phân tán cao (hệ keo ) : Các hạt phân tán có kích thước trong khoảng
10 đến 10–5cm, do đó để quan sát được các hạt phải dùng kính siêu hiển vi có độ
phóng đại lớn.
–7

1


Ví dụ: Gelatine, keo dán, sương mù, khói.
Hệ này khơng bền vì các hạt keo dễ liên hợp nhau thành hạt có kích thước lớn
hơn và lắng xuống.
* Hệ phân tán phân tử ion (dung dịch): Khi các hạt có kích thước ở phân tử hay
ion nghĩa là nhỏ hơn 10–7cm thì các hệ phân tán trở thành đờng thể và được gọi đơn
giản là dung dịch.
Kích thước vơ cùng bé nhỏ của các hạt làm cho chúng phân bố đồng đều trong
môi trường và dẫn đến sự đồng nhất về thành phần, cấu tạo và tính chất trong tồn bộ
thể tích của hệ, cũng như làm cho hệ rất bền khơng bị phá hủy khi để n theo thời

gian.
Ví dụ: Hòa tan đường và muối ăn vào nước, các hạt đường phân tán dưới dạng
phân tử, còn các hạt muối phân tán dưới dạng ion.
2.1.2 Dung dịch
Dung dịch là hệ đồng thể gồm 2 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.

Các loại dung dịch thường được nhắc đến:
-

Dung dịch loãng : là dung dịch chứa một lượng ít chất tan.

-

Dung dịch đậm đặc : là dung dịch chứa một lượng lớn chất tan.

-

Dung dịch chưa bão hòa : là dung dịch mà chất tan có thể tiếp tục tan thêm.

-

Dung dịch bão hịa : là dung dịch mà chất tan không thể tan thêm được nữa ở

một nhiệt độ xác định.
-

Dung dịch quá bão hòa: dung dịch chứa một lượng chất tan vượt quá so với độ

tan.
2.2 Dung dịch keo
2.2.1 Khái niệm hệ keo
Các hạt có kích thước lớn hơn phân tử và ion nhưng khơng đủ lớn để có thể quan
sát được bằng các loại kính hiển vi quang học được gọi là các hạt keo ( kích thước từ
10–7 – 10–5cm ).
Hạt keo có thể là chất vơ cơ hay hữu cơ . Hầu như tất cả các chất đều có thể tồn tại
ở dạng keo.
2


Một hệ keo luôn bao gồm các hạt keo gọi là chất phân tán và 1 chất làm môi trường
phân tán. Môi trường phân tán quan trọng thường gặp là nước và khơng khí.
2.2.2 Cấu tạo hạt keo
Trung tâm của hạt keo có thể là tinh thể ion rất nhỏ, hoặc có thể là một nhóm
phân tử, hoặc chỉ có thể là một phân tử kích thước lớn. Chúng hấp thụ một lớp ion
cùng điện tích từ mơi trường, lớp ion này đến lượt nó lại hấp thụ một lớp ion có điện
tích trái dấu bao quanh. Kết quả dẫn đến các hạt keo phần bên ngịai đều có cùng điện
tích. Do có cùng điện tích nên các hạt keo sẽ đẩy nhau, không thể kết hợp lại được
thành hạt có kích thước lớn tách ra khỏi hệ. Chính lực đẩy tĩnh điện này làm cho hệ
keo bền trong một khoảng thời gian dài.
ion dương
ion âm
Hình 1.1 Cấu tạo hạt keo
2.2.3 Phân loại hệ keo
Dựa trên trạng thái vật lý của hạt keo và môi trường phân tán.
Bảng 1.1 Các kiểu hệ phân tán
Chất rắn

Chất khí

Sương mù

Khói

Sol khí

Sol khí

Nhũ tương

Huyền phù

Sol

Sol

Chất rắn

Chất khí

Mơi trường phân tán

Chất lỏng

Chất lỏng

Pha bị phân tán

Bọt
Hợp kim
Gel

Gel
Sol rắn

Dựa vào hình dạng của hạt keo. Dạng khơng gian 3 chiều giống như quả bóng,
dạng khơng gian 2 chiều giống như tấm phim dạng không gian 1 chiều như sợi chỉ.
Các tính chất cơ học của hạt keo phụ thuộc chủ yếu vào hình dạng hạt keo.
3


Ví dụ: Các hạt keo có dạng hình cầu sẽ có độ nhớt nhỏ hơn các hạt keo có dạng
hình sợi.
2.2.4 Tính chất của hệ keo
Các hệ keo có tính chất tương tự như dung dịch. Các hạt keo không tách ra khỏi hệ
như các hạt có kích thước lớn khác và có thể xuyên qua được giấy lọc. Tuy nhiên tốc
độ khuếch tán của các hệ keo trong hệ chậm hơn tốc độ khuếch tán của các hạt trong
dung dịch như phân tử và ion.
Sự tán xạ ánh sáng là 1 thuộc tính quan trọng của hệ keo . Khi chiếu ánh sáng đi
qua 1 hệ keo ta có thể quan sát đường đi của chùm sáng từ mặt bên thẳng góc với
phương truyền của chùm sáng. Đây là hiệu ứng Tyndall được dùng để phân biệt hệ keo
với dung dịch.
Độ tăng nhiệt độ sôi, độ hạ nhiệt độ đông đặc, độ giảm áp suất hơi và áp suất thẩm
thấu cũng phụ thuộc vào các hạt keo có trong hệ.
Do có kích thước nhỏ nên các hạt keo có tỉ lệ bề mặt lớn so với thể tích của hạt keo
nên các hạt keo có khả năng hoạt động bề mặt lớn, chúng có khả năng hấp thụ các phân
tử và ion có mặt trong hệ.
2.2.5 Phương pháp điều chế keo

Chúng ta có thể tạo ra 1 hệ keo bằng cách tạo ra các loại hạt có kích thước hạt
keo và phân tán chúng vào mơi tường. Hạt có kích thước hạt keo có thể tạo thành bằng
2 phương pháp.
* Phương pháp phân tán : Bằng cách phân chia các hạt có kích thước lớn thành
hạt có kích thước hạt keo, ví dụ nghiền mịn bột màu.
* Phương pháp cơ đặc : Kết hợp các hạt có kích thước nhỏ với nhau thành các
hạt có kích thước hạt keo.
Ví dụ: Mây được hình thành khi có lượng lớn các phân tử nước đông tụ lại, chúng sẽ
tạo ra các giọt nước rất nhỏ.
Một số ít chất rắn khi cho vào nước, chúng tự phân tán một cách tự nhiên vào nước
và hình thành hệ keo. Ví dụ như: gelatin, hờ, bột thuộc loại này và quá trình này được
gọi là sự peptit hóa. Các hạt đó bản thân chúng đã có kích thước của hạt keo, nước chỉ
làm nhiệm vụ phân tán chúng.
Hệ nhũ tương được điều chế bằng cách lắc chung 2 chất lỏng khơng có khả năng
tan lẫn vào nhau. Sự lắc mạnh làm vỡ chất lỏng thành các hạt nhỏ có kích thước hạt
4


keo và phân tán chúng vào nhau. Tuy nhiên các hạt chất lỏng của pha phân tán thường
có khuynh hướng tái hợp với nhau, hình thành giọt lớn hơn và sau đó tách thành 2 hợp
chất lỏng riêng biệt. Do đó để làm các hạt keo này bền vững phải sử dụng các chất nhũ
hóa.
Ví dụ: Sữa là 1 hệ nhũ bền của các hạt mỡ trong nước với chất nhũ hóa là casein .
Nước sốt là hệ nhũ của dầu trong giấm với chất nhũ hóa là lịng đỏ trứng.
2.2.6 Sự keo tụ
Để phá hủy hệ keo (còn gọi là sự keo tụ), chúng ta có thể dùng cách đun nóng
hoặc thêm các chất điện ly.
* Sự đun nóng làm tăng tốc độ của các hạt làm cho chúng có đủ năng lượng để
vượt ra lớp rào ion bên ngồi và do đó có thể kết hợp lại với nhau. Quá trình này được
lặp đi lặp lại nhiều lần nên kích thước hạt sẽ lớn lên và lắng xuống được.

* Thêm chất điện ly vào có tác dụng trung hịa lớp ion bị hấp thụ bên ngồi hạt
keo và do đó các hạt keo có thể kết hợp lại với nhau để lắng xuống.
Sự keo tụ dẫn đến sự hình thành các tam giác chân ở cửa sơng. Khi gặp biển
làm cho các hạt keo trong nước sông đông tụ hình thành các tam giác chân. Sự loại bỏ
mờ hóng khói là một ví dụ khác về sự keo tụ. Khí từ nhà máy được dẫn qua một hệ
tĩnh điện, các hạt bụi mờ hóng sẽ bị giữ lại do keo tụ, điều này giúp làm sạch khơng
khí ở các thành phố công nghiệp nặng.
2.3 Nồng độ của dung dịch
2.3.1 Nồng độ phần trăm khối lượng
Là số gam chất tan trong 100g dd.
C% 

mct  100
mdd

(1.1)

Ví dụ: dd NaOH 20% : 100g dd có 20g NaOH
2.3.2 Nồng độ mol/l
Là số mol chất tan trong 1 lít dung dịch.
CM 

nct
Vdd

(1.2)

Câu hỏi ơn tập
1. Hịa tan 20 gam đường vào 215g nước. Tìm C% của từng chất.
2. Hịa tan 50 gam KNO3 vào 200 gam dung dịch NaCl 10%. Tìm C% từng chất.

5


3. Hòa tan 25 gam chất tan vào 100 gam nước, dung dịch có khối lượng riêng
d=1,143g/ml. Tìm C% và V của dung dịch thu được.
4. Hòa tan 20gam dung dịch NaOH vào nước thành 250ml dung dịch. Tìm CM dung
dịch.
5. Xác định CM của dung dịch HNO3 12,2M (d=1,35 g/ml).
6. Giải thích hiện tượng xảy ra khi chiếu tia sáng qua hệ keo?
7. Thế nào là hiện tượng keo tụ?

6


Chương 2. DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI
---------1. Mục tiêu:
Giúp tìm hiểu về các dung dịch điện li, pH của dung dịch, dung dịch đệm, chất
chỉ thị màu và cân bằng trong dung dịch chất điện li ít tan.
2. Nội dung chương
2.1 Thuyết điện li
Dựa trên các khảo sát thực nghiệm về chất điện li, năm 1887 Svate Arrhenius đã
đưa ra định nghĩa về acid, base như sau:
 Acid là chất phân li cho cation H+ và anion gốc acid khi hòa tan vào nước
HCl

H

+

+ Cl

-

-

 Base là chất phân li cho OH và cation kim loại khi hòa tan vào nước.
NaOH

+

Na +

OH

-

 Muối điện li cho cation kim loại và anion gốc acid
NaCl

Na+

+

Cl-

Tuy nhiên thuyết này bị giới hạn ở chỗ chỉ áp dụng được cho dung dịch nước và
cho một loại base duy nhất là hydroxit. Do đó, một định nghĩa tổng quát hơn đã được
đưa ra bởi 2 nhà hóa học Jonhannes K.Bronsted và Thomas Lowry, đó là:
 Acid là chất cho H+
 Base là chất nhận H+

Thuyết này có thể mở rộng ra cho các dung môi khác nước cũng như cho các
phản ứng xảy ra ở trạng thái khí.
2.2 Dung dịch điện li
2.2.1 Sự điện li
Sự điện li là quá trình phân li thành các ion (cation, anion) khi chất điện li tan vào
nước hoặc đun nóng chảy.
Chất điện li là chất khi tan vào nước tạo thành dung dịch dẫn điện được nhờ phân
li thành các ion.
Ví dụ: nước ngun chất, NaCl rắn thì khơng dẫn điện nhưng dung dịch nước
muối thì lại dẫn điện.

7


2.2.2 Độ điện li ()
Độ điện li  là đại lượng đặc trưng cho mức độ điện li của một chất, được tính
dựa vào tỉ số giữa số phân tử phân li ra ion (Np) và tổng số phân tử hòa tan (Nt)


Np
Nt

,0   1

(2.1)

hoặc

 (%) 

Np
Nt

, 0    100%

(2.2)

Độ điện li phụ thuộc vào bản chất chất tan, dung môi, nồng độ và nhiệt độ.
Độ điện li của một chất tăng khi nờng độ của nó trong dung dịch giảm và ngược
lại.
2.2.3 Phân loại các chất điện li
Căn cứ vào độ điện li, người ta phân chia (có tính tương đối) thành:
 Chất điện li mạnh là những chất khi hòa tan vào nước tất cả các phân tử của
chúng phân li hoàn toàn thành ion, quá trình phân li là 1 chiều.
Các acid mạnh, các base mạnh và đa số muối trung tính là chất điện li mạnh.
Ví dụ:

+

HNO3

H

KOH

K + OH

NH4Cl

NH4

+ NO3

+

+

-

-

+

Cl

-

 Chất điện li yếu là những chất khi hòa tan vào nước chỉ có một số nào đó các
phân tử phân li thành ion. Sự điện li của các chất điện li yếu là thuận nghịch.
Các acid hữu cơ, acid vô cơ yếu (HCN, H2CO3...), các base vô cơ yếu
(NH4OH), base hữu cơ (amin...), một số muối acid và muối base (NaHCO3, ...) là
những chất điện li yếu.
Ví dụ:
NH4OH

NH4+ + OH-

 Chất khơng điện li: là những chất khi hòa tan trong nước khơng phân li thành
các ion.
Ví dụ: đường, rượu, các khí tan không tác dụng với nước như O2, N2...

2.3 Cân bằng hóa học trong dung dịch điện li
2.3.1 Sự điện li của nước
Có thể nói nước là dung mơi lưỡng tính, nghĩa là khi tan vào nước thì nước đóng vai
trò là base.
8


Ví dụ:

HCl +

H 2O 

H3 O

+

+ Cl

-

Cịn khi base tan vào nước đóng vai trị acid
Ví dụ:



NH3 + H2O

NH4

+

+ Cl

-

Sự thật bản thân nước vừa cho vừa nhận proton. Để đơn giản người ta thường viết:
+

H2 O

H +

OH

-

Bằng phép xác định độ dẫn điện cực nhạy, người ta xác định được rằng trong
+

-

o

nước nguyên chất [H ][OH ] = 10-14 mol/l ở 25 C.
+

-

Như vậy trong nước: [H ] = [OH ] = 10-7 mol/l.

+

-

Nồng độ ion H hay OH có thể thay đổi trong dung dịch nước bất kì nhưng tích
số nờng độ của chúng ln ln bằng 10-14 mol/l.
o

+

-

Tích nờng độ các ion, kí hiệu là Kn . Ở 25 C : Kn = [H ][OH ] = 10-14 (2.3) gọi
là tích số ion của nước.
+

-

Ý nghĩa quan trọng của Kn là khi [H ] tăng thì [OH ] giảm và ngược lại.Do đó:
+

-

 Đối với mơi trường trung tính [H ] = [OH ]
+

-

+

-

 Đối với dung dịch axit [H ] > [OH ]
 Đối với dung dịch bazơ [H ] < [OH ]
Nước nguyên chất là chất điện li yếu
2.3.2 pH của dung dịch
Việc biểu diễn nồng độ rất nhỏ của H

+

-

hoặc OH khá bất tiện; ví dụ

+

[H ]=0,0001M chẳng hạn, do đó năm 1909 nhà hoá học Sorensen đưa ra khái niệm
mới gọi là chỉ số hidro và kí hiệu là pH có trị số bằng lograrit thập phân nồng độ ion
H+
pH = -lg[H+] (2.4)

tức

[H+]=10-pH (2.5)

 Trong nước ngun chất hoặc mơi trường trung tính:
+

-

[H ] = [OH ] = 10-7 mol/l nên pH = 7
+

 Trong môi trường axit [H ] > 10-7 mol/l nên pH <7
+

 Trong môi trường kiềm [H ] < 10-7 mol/l nên pH > 7
Dãy các giá trị của pH từ 1 đến 14 được gọi là thang pH

9


2.3.3 Dung dịch đệm pH
Dung dịch đệm là những dung dịch không bị biến đổi đáng kể pH khi ta thêm vào
đó những lượng nhỏ acid mạnh hoặc base mạnh hoặc pha lỗng (khơng quá lỗng)
Dung dịch đệm thường là dung dịch chứa hỗn hợp acid yếu và muối của nó với
base mạnh (CH3COOH + CH3COONa) hoặc base yếu và muối của nó với acid mạnh
( NH3 + NH4Cl). Sở dĩ thế vì trong dung dịch có cân bằng giữa dạng acid và base liên hợp.
Dung dịch đệm có ý nghĩa rất lớn trong khoa học và đời sống. Nhiều phản ứng
hoá học chỉ xảy ra ở một giá trị pH xác định; máu người (và động vật) là một dung
dịch đệm có pH khoảng 7,3 - 7,4, nhờ thiết lập cân bằng giữa ion hydrocarbon và khí
carbonic có trong máu.
-

HCO3 +

H

+



CO2 + H2O

2.3.4 Chất chỉ thị màu pH (chất chỉ thị màu acid - base)
Chất chỉ thị màu pH là những chất bị biến đổi màu sắc của mình ở các giá trị pH
khác nhau của môi trường (dung dịch). Chúng thường là các acid yếu hữu cơ có thể
biểu diễn công thức tổng quát là Hind, trong dung dịch phân li như sau:


HInd

H

+

Dạng acid

+

Ind

-

Dạng base

Bảng 2.1 Khoảng chuyển màu của một số chất chỉ thị
Màu dạng acid

Màu dạng base

pH chuyển màu

Phenolphtalein

Khơng màu

Hờng

8-10

Quỳ tím

Hờng

Xanh

5-8

Metyl đỏ

Hờng

Vàng

4,4 – 6,2

Metyl da cam

Da cam

Vàng

3,1 – 4,5

Đại lượng đặc trưng đối với mỗi chất chỉ thị pH là khoảng chuyển màu của chất
chỉ thị. Đó là khoảng pH mà chất chỉ thị bắt đầu chuyển từ một màu này sang hoàn
toàn một màu khác (từ màu dạng acid sang màu dạng base).
Dạng acid và base phải có màu sắc khác nhau. Trong dung dịch, chất chỉ thị có
màu nào tuỳ thuộc vào nờng độ dạng nào nhiều hơn. Trên thực tế người ta thấy khi
nồng độ của dạng acid gấp khoảng 10 dạng base thì dung dịch có màu của dạng acid và
ngược lại
Ví dụ: Với metyl đỏ thì ở pH < 4,4

có màu hồng (màu dạng acid).

ở 4,4 < pH < 6,2 màu hồng chuyển dần sang vàng
10


ở pH > 6,2

có màu vàng (màu dạng base)

Sử dụng chất chỉ thị pH thích hợp có thể đánh giá sơ bộ pH của một dung dịch
trong khoảng nào.
Ví dụ:
- Nếu nhỏ phenolphtalein vào một dung dịch thấy xuất hiện màu hờng thì chứng
tỏ dung dịch có pH > 8.
- Nếu nhỏ metyl đỏ vào một dung dịch thấy xuất hiện màu hờng thì dung dịch có

pH < 4,4. Nếu có màu vàng thì pH của dung dịch lớn hơn 6,2.
Để xác định pH bằng các chất chỉ thị màu pH một cách chính xác hơn, người ta
thường dùng dung dịch chỉ thị tổng hợp. Đó là một dung dịch chứa nhiều chất chỉ thị
pH có các khoảng chuyển màu khác nhau và do đó nó sẽ có màu xác định tại một pH
xác định. Tương tự, người ta cũng dùng giấy xác định pH. Đó là giấy đã được tẩm chỉ
thị tổng hợp.
2.4 Cân bằng trong dung dịch chất điện li ít tan
2.4.1 Tích số tan
Khi bỏ một chất điện li ít tan như BaSO4, AgCl, BaCO3... vào nước, các chất này
sẽ phân li hoàn toàn thành các ion. Các ion trên bề mặt tinh thể hút các phân tử nước
phân cực và bắt đầu chuyển vào dung dịch dưới dạng ion hydrat. Khi mức độ tích lũy
gia tăng, các ion hydrat có thể va chạm với bề mặt tinh thể và bị hút bởi các ion trái
dầu rồi bị mất nước và kết tủa.
Trong dung dịch bão hòa của các chất này luôn luôn tồn tại cân bằng giữa trạng
thái rắn và các ion hòa tan.
Trường hợp chung chất điện li ít tan AmBn
AmBn



mAn+

nBm-

+

  B 

T AmBn  A n 

Ví dụ: AgCl



+

Ag

m

m n

+ Cl

(2.6)

-

Hằng số cân bằng của quá trình này được gọi là tích số tan của AgCl và được kí
hiệu là TAgCl



 

T AgCl  Ag  Cl 

Vậy: Tích số tan của một chất điện li mạnh ít tan là tích số nờng độ các ion của nó
trong dung dịch bão hịa chất đó với số mũ bằng hệ số tỉ lượng trong phân tử.
11

Như vậy, tích số tan cho biết khả năng tan của một chất điện li ít tan. Chất có T
càng lớn càng dễ tan.
2.4.2 Mối quan hệ giữa tích số tan (Tt) và độ tan (S)
Tích số tan có mối liên hệ chặt chẽ với độ tan của chất điện li ít tan.Tuy nhiên cần
phân biệt rõ tích số tan và độ tan. Tích số tan là một hằng số cân bằng mơ tả cân bằng
hịa tan của một chất tan, do đó ở một nhiệt độ xác định, một chất tan cụ thể chỉ có một
giá trị xác định của tích số tan. Ngược lại, độ tan là một vị trí cân bằng, nên ở một
nhiệt độ xác định, tùy nờng độ các chất có mặt trong dung dịch có thể có giá trị độ tan
khác nhau.
Khi biết tích số tan của một chất ở nhiệt độ nào đó có thể tính được độ tan của
chất (số mol chất tan trong 1 lít dung dịch bão hịa chất đó).
Ví dụ: Ở 25°C CuBr có độ tan là 2.10-4mol/l. Tính Tt
CuBr (r) 

Cu

S
+

+

+ Br

-

S

-

TCuBr = [Cu ][Br ] = S2 = (2.10-4)2 = 4.10-8 mol2/l2

 Điều kiện tạo thành kết tủa
Biết tích số tan có thể xác định được điều kiện để hòa tan hay kết tủa một chất:
* Điều kiện tạo thành kết tủa
Một chất sẽ kết tủa khi tích số nờng độ các ion của nó trong dung dịch lớn
hơn tích số tan, và ngược lại nó sẽ cịn tan khi tích số nờng độ ion của nó chưa đạt đến
tích số tan.
Ví dụ: Kết tủa PbI2 có tạo thành khơng khi trộn 2 thể tích bằng nhau dung dịch
Pb(NO3)2 0,01M và KI 0,01M. Nếu pha loãng dung dịch KI 100 lần rời trộn như trên
có kết tủa không? Biết TPbI = 1,1 . 10-9.
2

Pb

2+

+

2I

-



PbI2↓

Nồng độ các ion sau khi trộn:
[Pb2+] = [I-] = 5.10-3 mol/l

[Pb2+] . [I-]2 = 1,25 .10-7 > TPbI

2

Vì vậy có kết tủa được tạo ra.
Nờng độ KI sau khi pha lỗng là 10-4 mol/l.
Nồng độ các ion sau khi pha trộn:
12


[Pb2+] = 5.10-3 mol/l; [I-] = 5.10-5 mol/l
[Pb2+] . [I-]2 = 1,25 .10-11 < TPbI

2

Vì vậy khơng có kết tủa được tạo ra.
* Điều kiện hòa tan kết tủa
Để hòa tan một chất điện li ít tan thì phải thêm vào dung dịch một chất nào đó có
khả năng kết hợp với một trong các ion của chất điện li, làm cho tích số nờng độ của
các ion nhỏ hơn tích số tan
Ví dụ: Hịa tan FeS bằng dung dịch HCl
FeS(r) 
HCl
S2-



+ H+

Fe2+ + S2-

(1)

H+ +

(2)



Cl-

H2 S

(3)

Do (3) nên nồng độ S2- giảm xuống làm [Fe2+][S2-] < TFeS và làm cho cân bằng
chuyển dịch sang chiều thuận tức chiều làm hịa tan FeS.
Câu hỏi ơn tập
1. Viết phương trình điện li của các chất sau:
a). HNO3, H2S, H3PO4
b). NaOH, NH4OH, Ba(OH)2
c). Al(OH)3, K2CO3, NaHCO3
-

2. Tìm [OH ] trong dung dịch có pH = 10,8
3. Tìm pH dung dịch acid HCl 10-4M
4. Tìm pH dung dich KOH 10-7M
5. Tính tích số tan của BaSO4, biết độ tan của nó ở 20°C là 1,05.10-5M
6. Tìm độ tan của CaC2O4 biết rằng tích số tan của CaC2O4 = 2,57.10-9
7. Cho dung dịch CH3COOH có nờng độ 0,1M, độ điện li là 1%. Tính nồng độ

mol và pH của dung dịch sau phản ứng.
8. Tính pH của dung dịch tạo thành sau khi trộn 100ml dung dịch HCl 1M với
500ml dung dịch KOH 0,375M.
9. Trộn 250ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08mol/l và H2SO4 0,01mol/l với
250ml dung dịch NaOH a mol/l, thu được 500ml dung dịch có pH =12. Tính a.
10. Nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein vào dung dịch NH3 thấy dung dịch
chuyển sang màu hờng. Để dung dịch có màu hờng đậm hơn thì làm như thế nào?
13


Chương 3. ĐẠI CƯƠNG VỀ HÓA HỮU CƠ
----------

1. Mục tiêu

Giúp phân biệt được các loại hợp chất hữu cơ, các tính chất vật lí và hóa học
đặc trưng của mỗi loại hợp chất hữu cơ cơ bản, từ đó biết được lợi ích và tác hại của
việc sử dụng hóa chất trong đời sống.
2. Nội dung chương
2.1 Phân loại các hợp chất hữu cơ
Các hợp chất hữu cơ có thể được phân loại theo cơ cấu của dây carbon hoặc
theo nhóm định chức.
2.1.1 Phân loại theo nhóm định chức
Nhóm định chức là một nguyên tử hoặc nhóm nguyên tử có hóa trị chưa bão
hịa, nó là tâm xảy ra các phản ứng trong phân tử chất hữu cơ.
Các hợp chất hữu cơ có chứa cùng một loại nhóm định chức như nhau sẽ được
xếp vào cùng một dãy đờng đẳng.
Ví dụ: -OH (nhóm hydroxyl), -COOH (nhóm carboxyl), -NH2 (nhóm amino)…
2.1.2 Phân loại theo mạch carbon
Mạch thẳng

Mạch nhánh

Mạch vòng

Gọi chung là mạch hở

Mạch vịng

2.2 Các hydrocarbon khơng mang nhóm chức
2.2.1 Định nghĩa
2.2.1.1 Ankan

14


Ankan là tên chung dùng để chỉ nhóm hợp chất hydrocarbon (chỉ chứa carbon và
hydrogen) bão hòa. Sườn carbon của alkan có thể là dây thẳng hoặc dây nhánh. Cơng
thức tổng quát: CnH2n+2 với n≥ 1.
2.2.1.2 Anken
Anken là tên chung của nhóm hợp chất hydrocarbon chi phương có chứa nối đôi C=C- trong phân tử. Nếu chỉ chứa 1 nối đơi trong phân tử chúng có cơng thức chung là
CnH2n với n≥ 2.
2.2.1.3 Ankin
Ankin là tên chung để chỉ một nhóm hợp chất hydrocarbon có chứa nối ba trong
phân tử, nếu chỉ có một nối ba thì cơng thức ngun là C2H2n-2 (n ≥ 2)
2.2.1.4 Benzen – hydrocarbon phương hương
Benzen là một hydrocarbon có mùi hương, cơng thức phân tử là C6H6. Đồng đẳng
của benzen là những hydrocarbon trong phân tử có chứa 1 vịng benzen và nhánh
ankyl. Cơng thức chung là CnH2n-6 (n>6).
2.2.2 Danh pháp

2.2.2.1 Danh pháp của ankan
Tên ankan = tên số nguyên tử carbon + an
* Ankan khơng phân nhánh
Người ta có thể dùng mẫu tự n đặt trước tên alkan mạch thẳng.
Ví dụ : C6H14 tên là n-hexan
* Ankan mạch nhánh
Ankan mạch nhánh được gọi tên theo các qui tắc sau :
 Mạch chính là mạch carbon dài nhất (nếu có 2 cách chọn tương đương, chọn
mạch có nhiều nhóm thế làm mạch chính).
 Đánh số carbon trên mạch chính sao cho tổng số các số thứ tự của các nhóm thế
là nhỏ nhất.
 Số thứ tự chỉ vị trí các nhóm thế được viết trước tên nhóm thế, cách một vạch
ngang nhỏ.
 Nếu có nhiều nhóm thế giống nhau, sử dụng tiếp đầu ngữ đi, tri, tetra…
15


5
4
1
3
2
CH3 CH2 CH CH CH3 2,3-dimetylpentan
CH3 CH3

 Nếu có nhiều nhánh khác nhau, ta đọc tên các nhánh theo thứ tự mẫu tự a,b,c…
 Nhánh phụ nếu có, cũng được đọc kèm theo 1 chỉ số mà carbon số 1 gắn vào
dây nhánh. Tên nhánh phức tạp được đặt trong vịng ngoặc.
 Nhóm thế cuối cùng phải viết liền với tên tộc của ankan
Ví dụ:

5
4
1
3
2
CH3 CH2 CH CH CH3
Cl

3-clo-2-metylpentan

CH3

* Nhóm thế:
Nhóm thế ankyl được xem như một alkan mất đi một hydrogen. Do đó để gọi tên
nhóm thế ankyl người ta thay tiếp vĩ ngữ -an trong tên alkan bằng yl.
Ví dụ:
Ankan

Tên

Ankyl

Tên

CH4

Metan

-CH3

Metyl (Me)

CH3CH3

Etan

-CH2CH3

Etyl (Et)

CH3CH2CH3

Propan

-CH2CH2CH3

Propyl (Pr)

2.2.2.2 Danh pháp của anken
* Tên thường:
Một số alken đơn giản thường được gọi bằng tên thông thường.
CH3
H2C

CH2

etilen

H2C CH

CH3

propilen

H3C

C

CH2

isobutilen

Một số alken khác được xem như dẫn xuất từ etilen.
16


H3C

CH3
C

C
CH3

H3C

tetrametiletilen
* Tên IUPAC

Tên anken = tên số nguyên tử carbon + en

Quy tắc:
 Chọn mạch chính là mạch carbon dài nhất có chứa nối đơi.
 Đánh số carbon trên mạch chính sao cho vị trí của nối đơi là nhỏ nhất. Nếu cả
hai đầu tương đương nhau, chọn đầu nào mà dây nhánh có số thứ tự nhỏ nhất.
Ví dụ:
1
CH2

6
5
2 3
4
C CH2 CH2 CH CH3
CH3

2,5-đimetylhex-1-en
2,5-dimetylhex-1-en

CH3

 Với alken vòng, carbon số 1 và số 2 là 2 nguyên tử carbon của nối đôi.
 Gốc dẫn xuất từ alken là gốc đã bị lấy bớt 1H, dẫn xuất có tên tận cùng bằng
enyl. C mang hóa trị chưa bão hịa có chỉ số 1.
Ví dụ:

: etenil (vinyl)

H2C CH
H2C CH

CH2

: 2-propenyl (alil)

H3C CH

CH

: 1- propenyl

H2C

C

: 1- metyl etenil

CH3

2.2.2.3 Danh pháp của ankin
* Tên thường
Một số ankin đơn giản thì có thể gọi tên theo dẫn xuất của ankin đơn giản nhất là
acetilen.
Tên thường của ankin = tên những nhóm thế ankin + acetilen
Ví dụ:
CH C CH3

Metyl acetilen ,

CH3 C C CH3

* Tên IUPAC
17

Đimetylacetilen
acetilen
Dimetyl


Tên ankin = tên số nguyên tử carbon + in
Ví dụ:
CH C CH3

Propin

Nếu có nối đơi và nối ba thì nối đôi được đọc trước nối ba. Những hợp chất vừa
chứa nối đôi, vừa chứa nối ba được gọi là enin
7
HC

6 5
4
3
2
C CH2 CH2 CH2 CH

1
CH2

1-hepten-6-in

Những hợp chất có nhiều hơn một nối ba thì được gọi là điin, triin,......
* Tên nhóm thế
Nhóm thế hydrocarbon có chứa nối ba gọi là nhóm thế ankinyl
Ví dụ:
HC
H3C

etinyl

C
C

C

1-propinyl

2.2.2.4 Danh pháp của hydrocarbon phương hương
a. Tên hydrocarbon thơng thường
CH3
CH CH2

toluen

O CH3

stiren

anisol

b. Nếu có 2 nhóm thế

Hydrocarbon có thể xem như dẫn xuất từ benzen, vị trí các gốc được xác định bằng
chữ o, m, p.
NO2

CH3

CH3

NO2
m-đinitrobenzen
m-dinitrobenzen

NO2
m-nitrotoluen

OCH3
p-metoxi toluen

c. Nếu có nhiều nhóm thế
Ta xem như hydrocarbon dẫn xuất từ benzen hay từ hydrocarbon có tên thơng
thường, các số dùng để xác định vị trí nhóm thế theo qui tắc số nhỏ.

18