Bài giảng hóa lý 1 chương 6 nguyễn thị tuyết mai

LOGO

CH3050 - HÓA LÝ I

TS. Nguyễn Thị Tuyết Mai
Bộ mơn Hóa lý, Viện Kỹ thuật Hóa học

Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
Email:

1

Chương 6. HÓA LÝ I
CÂN BẰNG LỎNG – RẮN

1. Sự hòa tan của chất rắn trong lỏng và các
yếu tố ảnh hưởng

2. Sự kết tinh của dung dịch hai cấu tử

2

Sự hòa tan của chất rắn trong lỏng PHYSICAL CHEMISTRY 1
Properties of mixtures

3

Sự hòa tan của chất rắn trong lỏng PHYSICAL CHEMISTRY 1
Properties of mixtures

b. Các yếu tố ảnh hưởng:

• Bản chất dung mơi và chất tan
• Nhiệt độ:

d ln xA = 2 Hht PT Sreder
dT RT

QT hòa tan thu nhiệt: Hht > 0

 d ln xA  0
dT

T tăng → độ hòa tan của R trong L tăng

4

Chương 6. HÓA LÝ I
CÂN BẰNG LỎNG – RẮN

2. Sự kết tinh của dung dịch hai cấu tử:

a. Hệ không tạo dung dịch rắn, không tạo hợp chất hóa học
b. Hệ khơng tạo dung dịch rắn, kết tinh tạo hợp chất hóa học bền
c. Hệ khơng tạo dung dịch rắn, kết tinh tạo hợp chất hóa học không bền
d. Hệ tạo thành dung dịch rắn tan lẫn vô hạn

5

Hệ không tạo dung dịch rắn, MIXTURES
khơng tạo hợp chất hóa học Solid-liquid equilibrium

Ex: NaCl-H2O; Ag-Pb Biểu đồ kết tinh/nóng chảy
T = f(x)
a, b: nhiệt độ kết tinh của A, B ngchất
b
Đường ae:
Lỏng A-B
(nhiệt độ bắt đầu kt của RA từ dd có a
L + RB
thành phần trong khoảng AE)

Đường be: RA + L
RA và
(nhiệt độ bắt đầu kt của RB từ dd RB
có thành phần trong khoảng EB)

xB

A E B

6

Hệ không tạo dung dịch rắn, MIXTURES
khơng tạo hợp chất hóa học Solid-liquid equilibrium

Quá trình kết tinh dd A-B ở điểm a1 Biểu đồ kết tinh/nóng chảy

a2: B(r) bắt đầu kết tinh  Tkt T = f(x) b
a3: B(r)  lỏng bão hòa B
Lượng rắn B/lượng lỏng = L3a3/R3a3 Lỏng A-B L + RB
Lượng hệ=Lượng rắn B+lượng lỏng a RR3

tính B(r) tinh khiết tách ra khỏi hệ
a4: B(r); dd bão hòa (A,B); A(r) L3 3

L3

RA + L

Tiếp tục làm lạnh: A và B kết tinh RA và
đồng thời: Tkt=TE = const

a5: A(r) và B(r)

xB

7

Hệ không tạo dung dịch rắn, MIXTURES
không tạo hợp chất hóa học Solid-liquid equilibrium

Điểm e là điểm Eutecti
Hỗn hợp có thành phần tương ứng ở điểm eutecti: hỗn hợp Eutecti
• Có nhiệt độ kết tinh thấp nhất
• Kết tinh ở T xác định duy nhất
• A và B kết tinh đồng thời với thành phần không đổi

Ứng dụng của hh Eutecti:
Tkt(dd) = TE < Tkt (A hoặc B nguyên chất)
• thiếc hàn (thiếc 67% và chì 33%):

TE ~183oC

• hỗn hợp nước đá-muối (77-23%):

TE = -21,1 oC

8

Hệ không tạo dung dịch rắn, MIXTURES
khơng tạo hợp chất hóa học Solid-liquid equilibrium

Phép phân tích nhiệt nhằm xây dựng giản đồ T=f(x)

Đường nguội lạnh Giản đồ cân bằng lỏng – rắn

9

Hệ không tạo dung dịch rắn, MIXTURES
kết tinh tạo hợp chất hóa học bền Solid-liquid equilibrium

kt

A và B → A-B (bền)

A(r); B(r); A-B(r); dung dịch A-B
Giản đồ gồm 2 giản đồ hệ
eutectic đơn giản ghép lại

kt

VD: CuSO4 và H2O → CuSO4.5H2O
4 pha: CuSO4(r), H2O(r),

CuSO4.5H2O(r) và dung
dịch lỏng CuSO4 - H2O

10

Hệ không tạo dung dịch rắn, MIXTURES
kết tinh tạo hợp chất hóa học bền Solid-liquid equilibrium

kt

VD: Mg(r) và Zn(r) → MgZn2.
4 pha: Mg(r), Zn(r), MgZn2(r)
và dung dịch lỏng Mg-Zn

11

Hệ không tạo dung dịch rắn, MIXTURES
kết tinh tạo hợp chất hóa học bền Solid-liquid equilibrium

Hệ 2 cấu tử có thể tạo thành
nhiều hợp chất hóa học bền
khi kết tinh
Giản đồ gồm nhiều giản đồ
hệ eutectic đơn giản ghép lại.

12

Hệ không tạo dung dịch rắn, MIXTURES
kết tinh tạo hợp chất hóa học ko bền Solid-liquid equilibrium

13

Hệ hai cấu tử tạo thành MIXTURES
dung dịch rắn tan lẫn vô hạn Solid-liquid equilibrium

VD: Ag-Au; DEL-DPL

Giải thích q trình làm lạnh
từ 40°C của hỗn hợp lỏng
có thành phần xDEL=0,4

 Kết tinh phân đoạn

Dielaidoylphosphatidylcholine (DEL) and
Dipalmitoylphosphatidylcholine (DPL).

14