tài liệu Slide môn hóa phân tích chương 2

HÓA PHÂN TÍCH
TS. NGUYỄN THỊ LAN PHI
Email:
Bộ môn Kỹ thuật Hóa lý – Khoa Kỹ thuật Hóa học
Trường Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP. Hồ Chí Minh
CÁC KHÁI NIỆM VÀ
ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN
CHƯƠNG II
1. Dung dịch
2. Các loại nồng độ dung dịch
3. Cân bằng hóa học – Định luật tác dụng
khối lượng
4. Đương lượng – Định luật tác dụng
đương lượng
Các khái niệm và định luật cơ bản

Dung dịch – Định nghĩa
•
Một hệ đồng thể do sự
phân tán của phân tử
hay ion giữa hai hay
nhiều chất.
•
Thành phần có thể
thay đổi trong giới hạn
rộng.
•
Gồm chất phân tán
(chất tan) và môi trường
phân tán (dung môi)
Dung môi

Muối
Nước
Chất tan

Phân loại dung dịch
•
rắn/rắn
•
rắn/lỏng
•
lỏng/lỏng
•
rắn/khí
•
lỏng/khí
•
Khí /khí
Phổ biến nhất
trong hóa phân
tích là dung dịch
rắn/ lỏng và
lỏng/lỏng.

Một số ví dụ về dung dịch
Loại Ví dụ Chất tan Dung môi
Dung dịch khí
Khí/khí Không khí Oxy (K) Nitơ (K)
Dung dịch lỏng
Khí / Lỏng Nước soda Carbon Nước (L)
dioxide (K)

Lỏng/Lỏng Dấm ăn Acid acetic (L) Nước (L)
Rắn /Lỏng Nước biển Natri clorua (R) Nước (L)
Dung dịch rắn
Lỏng / Rắn Hỗn hống Thủy ngân Bạc (R)
răng (L)
Rắn / Rắn Thép Carbon (R) Sắt (R)

Dung dịch – Nồng độ dung dịch
•
DD loãng: lượng chất tan chiếm tỷ lệ nhỏ
•
DD đậm đặc: lượng chất tan chiếm tỷ lệ lớn
•
DD bão hoà: lượng chất tan tối đa ở nhiệt độ và áp
suất xác định
•
DD quá bão hoà: thêm chất tan vào dd bão hoà →
đun nóng → làm nguội từ từ. Dd này kém bền.
Dung môi
Muối
Nước
Chất tan

Nồng độ dd: là lượng
chất tan trong một đơn vị
dung môi.

Dung dịch chưa bão hòa
Chất tan
Copyright © 2007 by Pearson Education, Inc.

Publishing as Benjamin Cummings
Dung dịch chưa bão hòa

•
Chứa ít hơn hàm
lượng chất tan tối đa.
•
Có thể hòa tan thêm
chất tan.

Dung dịch bão hòa
Chất tan
Copyright © 2007 by Pearson Education, Inc.
Publishing as Benjamin Cummings
Dung dịch bão hòa
•
Chứa lượng chất tan
tối đa có thể hòa tan.
•
Có chất tan còn lại
dưới đáy cốc chứa.

Ví dụ
Chất tan
Copyright © 2007 by Pearson Education, Inc.
Publishing as Benjamin Cummings
Dung dịch bão hòa
•
Chứa lượng chất tan
tối đa có thể hòa tan.

•
Có chất tan còn lại
dưới đáy cốc chứa.

Ở 40°C, độ tan của KBr là 80 g/100 g H
2
O.
Xác định dung dịch bão hòa (S) và dung dịch chưa
bão hòa (U). Giải thích.
A. 60 g KBr cho vào 100 g nước ở 40°C.
B. 200 g KBr cho vào 200 g nước ở 40°C.
C. 25 g KBr cho vào 50 g nước ở 40°C.
Ví dụ

A. U 60 g KBr/100 g nước thì ít hơn độ tan của 80
g KBr/100 g nước.
B. S Trong 100 g nước, 100 g KBr vượt quá độ tan
của 80 g KBr ở 40°C.
C. U Tương tự 50 g KBr trong 100 g nước có độ
tan nhỏ hơn 80 g KBr/100g nước ở 40°C.
Đáp án

Nồng độ dd – Các ký hiệu chung
m(g): khối lượng chất tan có phân tử khối M
q(g): khối lượng dung môi
Vx(ml): thể tích chất tan có phân tử khối M
V(ml): thể tích cuối của dd sau khi pha chế
d(g/ml): khối lượng riêng của dd sau pha chế.

Ký hiệu chung

m(g): khối lượng chất tan có phân tử khối M
q(g): khối lượng dung môi
Vx(ml): thể tích chất tan có phân tử khối M
V(ml): thể tích cuối của dd sau khi pha chế
d(g/ml): khối lượng riêng của dd sau pha chế.

Nồng độ của một dung dịch
•
Là lượng chất tan hòa tan trong một lượng dung
dịch nhất định.
lượng chất tan
lượng dung dịch
Nồng độ

Nồng độ dung dịch – Phân loại
•
Độ tan (S)
•
Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/l (Cg/l)
•
Độ chuẩn (T)
•
Nồng độ phần trăm (%)
•
Nồng độ phần triệu (ppm)
•
Nồng độ molan (Cm)
•
Nồng độ mol (CM)
•

Nồng độ phân mol (Ni)
•
Nồng độ đương lượng (CN)

Nồng độ dung dịch – Độ tan (S)
Độ tan (S): số gam chất tan trong 100 g
dung môi khi dung dịch bão hoà ở một
nhiệt độ, áp suất xác định.
S =
100x
q
m

Độ tan (S) - Ví dụ
Độ tan của NaCl trong nước ở các nhiệt
độ khác nhau S (g NaCl/100 g H
2
O).
10
o
C 20
o
C 30
o
C 50
o
C 80
o
C 100
o

C
35,8 36,0 36,3 36,6 38,4 39,8
Nguồn: Ju. Lurie, Handbook of analytical Chemistry.

Các loại nồng độ dung dịch
Nồng độ khối lượng hay nồng độ g/l
(C g/l): số gam chất tan trong 1 lít dung dịch
C(g/l) =
1000.
V
m

Các loại nồng độ dung dịch
Độ chuẩn (T): là một dạng nồng độ
khối lượng nhưng đơn vị biểu diễn:
g/ml hoặc mg/ml
T(g/ml) =
V
m
T(mg/ml) =
3
.10
V
m

•
Phần trăm khối lượng của chất tan trong dung dịch.
Nồng độ khối lượng (%m/m)
= g of chất tan x 100
g chất tan + g dung môi

•
Số g chất tan trong 100 g dung dịch.
% khối lượng = g chất tan x 100
100 g dung dịch
Nồng độ phần trăm khối lượng




Khối lượng dung dịch
8.00 g KCl
50,00 g dung
dịch KCl
Thêm nước
để cho 50,00
g dung dịch
Copyright © 2007 by Pearson Education, Inc. Publishing as Benjamin Cummings

Để tính phần trăm khối lượng (%m/m) cần có:
•
Số gam chất tan (g KCl) và
•
Số gam dung dịch (g dung dịch KCl).
Số g KCl = 8.00 g
Số g dung môi (nước) = 42.00 g
Số g dung dịch KCl = 50.00 g
8.00 g KCl (Chtan) x 100 = 16.0%(m/m)
50.00 g dd KCl
Tính nồng độ phần trăm KL

Chuẩn bị dung dịch gồm 15,0 g Na
2
CO
3
và 235 g
H
2
O. Phần trăm khối lượng (%m/m) của dung
dịch là:
1) 15.0% (m/m) Na
2
CO
3
2) 6.38% (m/m) Na
2
CO
3
3) 6.00% (m/m) Na
2
CO
3
Ví dụ

Đáp án
3) 6.00% (m/m) Na
2
CO
3

Bước 1 khối lượng chất tan = 15.0 g Na

2
CO
3

khối lượng dung dịch = 15.0 g + 235 g = 250,0 g
Bước 2 Sử dụng tỉ lệ: g chất tan/ g dung dịch
Bước 3 % KL(m/m) = g chất tan x 100
g dung dịch
Bước 4 Tính toán
%KL (m/m) = 15,0 g Na
2
CO
3
x 100 = 6,00% Na
2
CO
3

250,0 g dung dịch