Bài giảng Hoá học đại cương: Chương 3 - Trường ĐH Phenikaa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA

BÀI GIẢNG
HỌC PHẦN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG

1


1

Cấu tạo nguyên tử

2
3

Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử

Trạng thái tập hợp của chất
Nguyên lý I của nhiệt động học

4
5

Nguyên lý II của nhiệt động học

6

7

Dung dịch

8
9

Cân bằng hóa học

Dung dịch chất điện ly

Động hóa học

10

Các quá trình điện hóa


1

Cấu tạo nguyên tử

2
3

Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử

Trạng thái tập hợp của chất
Nguyên lý I của nhiệt động học

4
5

Nguyên lý II của nhiệt động học

6

7

Dung dịch

8
9

Cân bằng hóa học

Dung dịch chất điện ly

Động hóa học

10

Các quá trình điện hóa


1

Các khái niệm chung

2
3

Trạng thái khí

Trạng thái lỏng

4

Trạng thái rắn


Các khái niệm chung

Ba trạng thái tồn tại của vật chất

5


Các khái niệm chung
Trạng thái tồn tại của chất (khí, lỏng, rắn) phụ thuộc vào 2 điều kiện :
1. Chuyển động nhiệt
Chuyển động nhiệt của các tiểu phân làm cho chúng phân bố hỗn độn và có khuynh hướng
chiếm tòan bộ thể tích không gian của bình đựng.
Yếu tố này được đánh giá bằng động năng chuyển động nhiệt của haït.

2. Lực hút giữa các hạt
Lực hút giữa các hạt (lực tương tác giữa các tiểu phân) thành những tập hợp chặt chẽ có
cấu trúc xác định.
Yếu tố này được đánh giá bằng năng lượng tương tác giữa các tiểu phân (còn gọi là thế năng
tương tác giữa các phân tử) .


Các khái niệm chung

Đặc điểm của khí – lỏng - rắn
Trạng thái

Hình dạng

Thể tích

Khí

Khơng xác định

Khơng xác định

Lỏng

Khơng xác định

Xác định

Rắn

Xác định

Xác định


Các khái niệm chung

Q trình chuyển trạng thái

Khí

Hóa hơi
Cung
cấp
năng
lượng

Ngưng tụ
Lỏng

Hóa rắn

Nóng chảy
Rắn

Giải
phóng
Năng
lượng


▪Khái niệm
Các nguyên tử (phân tử, ion) sắp xếp hỗn độn, khơng có trật tự.

▪Ngun nhân
Động năng chuyển động nhiệt > Thế năng tương tác


▪Đặc điểm

Thể tích : khơng xác định
-Thể tích khí = Thể tích bình chứa
-Khi cho các chất khí vào
cùng một bình chứa,
chúng trộn đều nhau.

Cấu trúc : khơng xác định


▪Tính chất
Thể tích (V) :
-Thay đổi theo nhiệt độ (T) : Định luật Boyle-Mariotte
-Thay đổi theo áp suất (P) : Định luật Charles-Gay Lussac
Pt. Clapeyron-Mendeleev
Tương tác:
Các chất khí tác dụng lên bề mặt tiếp xúc với chúng:
Định luật Dalton
Phương trình khí thực
Khối lượng riêng : nhỏ
11


Định luật Boyle-Mariotte :
Tại nhiệt độ không đổi (T = const), thể tích của một khối khí tỉ lệ nghịch với áp
suất của nó.
V = k1/P

V x P = k1 (k1: hằng số tỷ lệ)

12

▪Định luật Charles-Gay Lussac :

Tại áp suất không đổi (P = const), thể tích của một khối khí tỉ lệ thuận với nhiệt
độ tuyệt đối của nó.
V = k 2T

V/T = k2
V1/T1 = V2/T2
(k2: hằng số tỷ lệ)

13


▪Phương trình Clapeyron-Mendeleev:
1
V ~ K1
P
PV = nRT
V ~ K 2T

V ~n
P - áp suất; V - thể tích; n - số mol; T - nhiệt độ (K)
R - hằng số khí lý tưởng phụ thuộc vào đơn vị đo.

14


Giá trị R phụ thuộc vào đơn vị đo

P

V

R

Đơn vị

N/m2

m3

8,3144

J./mol.K

atm

lít

22,4/273 = 0,0821

l.atm/mol.K

mmHg

ml

62400

ml.mmHg/mol.K

Đôi khi dùng đơn vị calorie: 1 cal = 4.184 J
Đơn vị Calory dinh dưỡng (Cal) (nutritional Calorie):
1 Cal = 1000 cal = 1 kcal

15


Giá trị R phụ thuộc vào đơn vị đo

16


▪ Áp suất riêng phần
O2 : tác dụng lên thành bình PO2
N2 : tác dụng lên thành bình PN2
Áp suất hỗn hợp khí :

PT = PO2 + PN 2 = 0.1 + 0.7 = 0.8atm

17


▪Đinh luật Daltol
Áp suất chung của hỗn hợp các
chất khí không tham gia tương tác
hóa học với nhau bằng tổng áp suất
riêng của các khí tạo hỗn hợp.

PT =  Pi

18


▪Áp suất riêng phần
V = Va + Vb + Vc + Vd + ..... + Vn

P = Pa + Pb + Pc + Pd + ..... + Pn
Va P = na RT

V Pa = na RT

Va P = V Pa

Pa =

Va
P
V

19


Trạng thái khí lý tưởng:

Trạng thái khí thực:

Nồng độ nhỏ (Vkhí 0)

Nồng độ cao (Vkhí 0)

T: cao & P : thấp

T: thấp & P : cao
20


▪Phương trình khí thực (Vandervan)
Điều kiện : T : thấp & P : cao (nồng độ lớn)

P & T
Áp suất thấp

Áp suất cao

d (khoảng cách phân tử)
Lực hút phân tử
Va chạm vào thành bình
(P = Pn: áp suất nội)

Áp suất khí:
Plt = Pt + Pn = Pt + (a/V2)
Trong đó:
Pt : áp suất khí thực
Pn : áp suất nội
a : hằng số cho từng chất khí
V: thể tích

21

N.độ khí

Áp suất thấp

T.tích riêng của khí : b

Thể tích khí (khoảng khơng gian tự do):

Vlt = V − b
Trong đó:
b : hằng số cho từng chất khí

Áp suất cao

HUI© 2006

➢

P.trình trạng thái khí thực

a 

 P + 2 (V − b ) = nRT
V 

General Chemistry:

▪Khái niệm : cấu trúc trật tự gần
Các nguyên tư sắp xếp thành những nhóm nhỏ hình cầu 0.25 nm Chuyển
động nhiệt: nhóm bị phá vỡ
=> Hình thành nhóm mới với các nguyên tử khác ở vị trí mới


▪Nguyên nhân
Động năng c.động nhiệt  Lực hút giữa các hạt
→ Chuyển động hỗn loạn : không


▪Đặc điểm
Thể tích: xác định
Cấu trúc (hình dạng) : khơng xác định
Màng bán thấm

Phân tử nước
Phân tử chất tan

Sau thời
gian t
Màng bán thấm

Phân tử nước
Phân tử chất tan