BÀI GIẢNG DUNG DỊCH HÓA ĐẠI CƯƠNG

MỤC TIÊU
1. Định nghĩa và tính toán được những loại nồng độ khác nhau
sử dụng trong hóa học.
2. So sánh và giải thích được sự khác nhau về nhiệt độ sôi, nhiệt
độ đông đặc của dung dòch và dung môi.
3. Mô tả được hiện tượng thẩm thấu và giải thích được biểu thức
của đònh luật Van’t Hoff về áp suất thẩm thấu.
4. Nêu lên được những ứng dụng của việc đo áp suất thẩm thấu,
độ tăng nhiệt độ sôi, độ hạ nhiệt độ đông đặc của dung dòch
trong việc xác đònh khối lượng mol của các chất.
1
ĐẠI CƯƠNG VỀ DUNG DỊCH
2
1. Sự hình thành dung dòch
1.1 Đònh nghóa – phân loại
- Hệ phân tán là hệ gồm có pha phân tán phân tán
trong môi trường phân tán.
- Pha phân tán bao gồm một hay nhiều chất được phân
chia thành những tiểu phân có kích thước nhất đònh
phân bố trong môi trường.
- Theo ĐN rộng, tất cả các HPT gọi là dung dòch. Chất
phân tán thành những hạt rất nhỏ (phân tử, ion) gọi là
chất tan, môi trường phân tán gọi là dung môi.
- Nhưng thông thường, dung dòch là hệ phân tán mà
dung môi là một chất lỏng.
Các hệ phân tán
Pha phân
tán
Môi
trường
phân tán

Tên hệ phân tán Ví dụ
Rắn Rắn
1. R/R
: Dung dòch rắn
Hợp
kim
vàng
bạc
Lỏng Rắn
2. L/R
: Hơi nước bò hấp phụ trong than hoạt hay
silicagen
Khí Rắn
3. K/R
: Hydro bò hấp phụ trong platin
Rắn Lỏng
4.R/L
: Huyền phù, keo, các muối đường
hòa
tan trong nước
Nước
sông
Lỏng Lỏng
5. L/L
: Nhũ tương, cồn trong nước
Sữa
bò
Khí Lỏng
6. K/L
: Nước uống có gas (CO

2
), nước thiên nhiên có
oxy
hòa tan
Rắn Khí
7. R/K
: Khói, bụi trong không khí
Khói
bếp
Lỏng Khí
8. L/K
: Sương mù
Sương
mù
Khí Khí
9. K/K
: Không khí
3
Phân loại các dung dòch lỏng dựa trên kích thước tiểu phân
chất tan
4
Loại Kích
thước
Đặc tính dung dòch
Ví
dụ
chất
tan

Dung dòch thật,

gồm
:
-
Dung dòch các chất
không
điện li
-
Dung dòch các chất
điện
li
<
1 nm
-
Chất tan không nhìn thấy được trong kính
hiển
vi điện tử
-
Qua các màng siêu lọc và màng bán thấm
-
Khuếch tán nhanh.
O
2,
glucosse
,
ion
đơn
giản
, …

Dung dòch keo

1
 100
nm
-
Chất tan không nhìn thấy được trong kính
hiển
vi thường, nhưng có thể phát hiện
được
trong
kính siêu hiển vi, thấy được trong
kính
hiển vi điện tử.
-
Qua giấy lọc thường, nhưng không qua
được
màng bán thấm
-
Khuếch tán chậm
Keo
bạc
clorid
,
polymer
thiên
nhiên hoặc
tổng
hợp

Hệ thô gồm:
-

Nhũ tương, hệ L/L
-
Huyền phù, hệ R/L
> 100
nm
-
Chất tan nhìn thấy được trong các KHV
-
Không qua được giấy lọc thường
-
Không thẩm tích qua màng bán thấm
-
Không khuếch tán
Phù
sa,
nhũ
tương
,
huyền
phù
…
- Sự phân loại dung dòch ( hệ phân tán lỏng) theo
những giới hạn kích thước của tiểu phân chất tan chỉ là
tương đối. Các đại phân tử như polysaccharid, các
protein và các polimer ở kích thước đủ lớn, có thể vừa
tạo ra dung dòch phân tử (dung dòch thật), vừa tạo dung
dòch keo …
- Những dung dung dòch chứa chất tan tinh khiết được
điều chế trong PTN hoặc trong công nghệ dùng cho
mục đích nghiên cứu hoặc làm thuốc.

- Dung dòch trong thiên nhiên, đặc biệt là trong các
môi trường sinh học, đều là những dung dòch phức tạp.
5
 Sữa động vật: là dung dòch phức tạp
87 – 89 % nước ( dung môi )
2,7 – 4,5 % lipid (nhũ tương)
2,7 – 3,8 % casein (là protid sữa ở dạng dung
dòch keo)
4,5 – 4,7 % lactose, cùng với các muối khoáng,
các vitamin ( ở dạng dung dòch thật)
6
 Máu người: gồm cả 3 loại dung dòch lỏng và rất phức tạp
 HC, BC, TC là những tế bào máu, chiếm 40-46% thể tích
máu, tạo thành hệ phân tán thô (hỗn dòch) trong huyết
tương.
 Huyết tương chiếm 54-60% thể tích máu (chủ yếu là nước
(90%), dung môi)
o vừa là dung dòch keo : vì chứa các đại phân tử như albumin,
protein, phức hợp protein – lipid.
o vừa là dung dòch thật : vì chứa các chất hòa tan là những
phân tử nhỏ: O
2
, glucose, hormon, enzyme; các chất vô cơ
Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Mg

2+
, Cl
-
, HCO
3
-
, phosphat, sắt đồng, selen,
…; các chất cặn bã do tế bào thải ra như CO
2
, ure, creatinin,
các acid, sắc tố mật, …
7
1.2 Các loại nồng độ
8
Loại nồng độ Ký
hiệu
Đònh nghóa
+
Phần trăm theo khối
lượng
%(
kl/kl
)
Số
g chất tan trong
100g
dung
dòch
+
Phần nghìn theo khối

lượng
‰
(
kl/kl)
Số
g chất tan trong
1000g dung
dòch
+
Phần trăm theo thể tích
%
(V/V)
Số
ml chất tan trong
100ml dung
dòch
+
Phần trăm theo khối
lượng
-thể tích
%
(
kl/V)
Số
g chất tan trong
100ml dung
dòch
+
Phần nghìn theo khối
lượng

-thể tích
‰
(
kl/V)
Số
g chất tan trong
1000ml dung
dòch
9
Loại nồng độ Ký hiệu Đònh nghóa
+ Mol
M, mol/l
Số
mol chất tan trong 1 lít
dung
dòch
+
Đương lượng
N,
đlg/l
Số
đlg chất tan trong 1lít dung
dòch
+
Molan
m
Số
mol chất tan trong 1000g
(1kg) dung
môi

+
Phần mol
X, N
i
Tỉ
số giữa số mol một chất
trong
dung dòch và tổng số
mol
các
chất có trong dung dòch
(
Nếu tính ra % thì gọi là
% mol)
+
phần triệu
ppm
1mg
chất tan trong 1kg dung
dòch
+
phần tỉ
ppb
1
g chất tan trong 1kg dung
dòch
Đương lượng của một nguyên tố
Ví dụ: Đương lượng của C trong CO là 6,
trong phân tử CO
2

là 3; đương lượng
của Cu trong CuO là 31,8 trong Cu
2
O là
63,6
Mối liên quan giữa khối lượng nguyên
tử và đương lượng của nguyên tố:
M
A
= n.E
A
với n = 1,2 ,3…
10
11
ĐƯƠNG LƯỢNG CỦA HỢP CHẤT B:
- là số phần khối lượng của hợp chất đó phản
ứng không thừa không thiếu với một đương
lượng của hợp chất khác
M
B
= n.E
B
• Đương lượng của một oxit kim loại: n là tổng hóa trị của kim
loại trong oxit đó.
Ví dụ: E
Al2O3
= 102/6 = 17
• Đương lượng của một axit: n là số nguyên tử H được thay
thế ở trong phân tử axit đó.
Ví dụ: E

H2SO4
= 98/2 = 49 (n = 2)
E
H2SO4
= 98/1 = 98 (n = 1)
• Đương lượng của một bazơ: n là hóa trị của
nguyên tử kim loại trong bazơ đó.
Ví dụ: E
NaOH
= 40/1 = 40
• Đương lượng của một muối: n là tổng hóa
trị của các nguyên tử kim loại trong phân tử
Ví dụ: E
Al2(SO4)3
= 342/6 = 57
• Đương lượng của chất khử, chất oxi hóa: n
là tổng số electron cho hay nhận.
12
13
Ví dụ về cách tính đương lượng
1) Tính đương lượng của axit H
2
SO
4
trong hai phản ứng sau
• H
2
SO
4
+ NaOH  NaHSO

4
+ H
2
O (1)
• E
H2SO4
= 98/1 = 98
• H
2
SO
4
+ 2NaOH  Na
2
SO
4
+ 2H
2
O (2)
• E
H2SO4
= 98/2 = 49
2 ) Fe
2
(SO
4
)
3
+ 6NaOH  2Fe(OH)
3
+ 3Na

2
SO
4
• E
Fe2(SO4)3
= 400/6 = 66,66
3) 2FeCl
3
+ SnCl
2
 2FeCl
2
+ SnCl
4
14
Nồng độ đương lượng gam (đlg/l =N)
- Được biểu diễn bằng số đương lượng gam chất tan có
trong 1 lít dung dòch.
Số eq = m/E và E = M/n
C
N
= n.C
M
Nồng độ molan
- Được biểu diễn bằng số mol chất tan có trong 1000g
(1kg) dung môi. (mol/kg)
C
m
= n
ct

/ m
dm
15
Khối lượng
dung môi
Khối lượng
chất tan
Khối lượng
dung dòch
Thể tích
dung dòch
Số mol
chất tan
Nồng độ molan
(mol/kg)
Nồng độ mol
(mol/l)
Tỉ trọng
Phân tử lượng
16
Ví dụ 1: Hòa tan 20 g đường và 15 g muối ăn
vào 215 g nước. Tính nồng độ % khối lượng từng
chất tan.
Ví dụ 2: Dung dòch H
2
SO
4
27% có khối lượng
riêng d = 1,198 g/ml. Tìm nồng độ mol và nồng
độ molan của dung dòch. (3,774 mol/kg)

Ví dụ 3: Để trung hòa 30 ml dung dòch kiềm 0,2
đlg/l cần đúng 12 ml dung dòch axit. Đònh nồng
độ đương lượng gam dung dòch axit. (0,5 đlg/l)
Ví dụ 4: Để trung hòa 25 ml dung dòch NaOH
cần 28 ml dung dòch axit 0,1 N. Tính lượng NaOH
có trong 1 lít dung dòch đó.
- Khi cho một chất tan rắn vào một dung môi sẽ xảy ra 2
quá trình:
Quá trình tách hạt chất tan từ bề mặt tiếp xúc giữa chất
tan và dung môi, gọi là quá trình hòa tan, có tốc độ hòa
tan v
ht
(số hạt chất tan chuyển vào dung môi trong một
đơn vò thời gian)
Các hạt chất tan đã ở trong dumg môi có thể gặp lại bề
mặt của chất tan và bò giữ lại trong cấu trúc chung, gọi
là quá trình kết tinh, có tốc độ v
kt
(số hạt chất tan trở
lại cấu trúc chung trong một đơn vò thời gian)
17
1.3. Độ tan S và các yếu tố ảnh hưởng
- Ban đầu, tốc độ hòa tan lớn hơn tốc độ kết tinh. Nhưng
khi dung môi đã có nhiều hạt chất tan thì tốc độ kết tinh
lớn dần và tốc độ hòa tan giảm dần. Có thể tồn tại 3
trường hợp (xét ở cùng nhiệt độ).
 Nếu v
ht
> v
kt

, đó là dung dòch loãng hoặc đặc, còn có
thể hòa tan thêm chất tan (G
ht
< 0).
 Nếu v
ht
= v
kt
, đó là dung dòch bão hòa. Quá trình hòa
tan đạt đến trạng thái cân bằng (G
ht
= 0).
 Nếu v
ht
< v
kt
, đó là dung dòch quá bão hòa, chứa lượng
chất tan vượt quá lượng chất tan trong dung dòch bão
hòa. Xảy ra quá trình kết tinh (G
ht
> 0).
18
Đònh nghóa độ tan:
- Độ tan của một chất trong một dung môi là nồng độ
dung dòch bão hòa bền vững của chất đó ở nhiệt độ và
áp suất nhất đònh.
- Có bao nhiêu cách biểu thò nồng độ thì có bấy nhiêu
cách biểu thò độ tan.
- Thông thường, người ta chọn cách biểu thò độ tan bằng
số gam chất tan được bão hòa trong 100g dung môi, hoặc

số ml khí bão hòa trong 100ml dung môi ở điều kiện
nhất đònh về nhiệt độ và áp suất.
- Chất dễ tan: 10g/100g ; khó tan: 1-10
-3
g/100g
- Chất thực tế không tan: < 10
-3
g/100g
19
ĐỘ TAN
CÁC DUNG DỊCH BÃO HOÀ Ở 20
0
C và 50
0
C
CHẤT TAN
Những lực tương tác khi hòa tan
• Khi một chất hòa tan vào chất khác thì xảy ra:
- Các tiểu phân chất tan tách rời nhau.
- Một lượng các tiểu phân dung môi tách rời nhau
để dành chỗ cho các tiểu phân chất tan.
- Các tiểu phân chất tan và dung môi hòa hợp với
nhau tạo thành một pha đồng thể (dung dịch)
21
Lc liờn kt trong phõn t:
- Ion : Cation-anion
- Cng húa tr: Ht nhõn cp e
- Kim loi: Cỏc cation-e khụng nh x
Lc liờn kt gia cỏc phõn t
- Liờn kt hydro: H

2
O
- Ion-lng cc: NaOH
- Ion lửụừng cửùc caỷm ửựng: KI . I
2
- Lng cc-lng cc: ICl
- Lng cc- lng cc cm ng: HCl v Cl
2
- Khuch tỏn: F
2
22
- Vậy, một quá trình hòa tan xảy ra hay không
sẽ phụ thuộc vào độ mạnh tương đối của các
lực liên kết giữa các phân tử chất tan – chất
tan, dung môi – dung môi, chất tan – dung
môi.
- Khi biết được lực liên kết, chúng ta có thể dự
đoán những chất tan nào sẽ tan trong dung môi
nào.
- Quy tắc thực nghiệm: giống nhau thì hòa tan
vào nhau.
23
- Bài tập vận dụng: Dung môi nào hòa tan
nhiều hơn đối với chất đã cho? Vì sao?
1. NaCl trong CH
3
OH hay CH
3
CH
2

CH
2
OH ?
2. HOCH
2
CH
2
OH trong nước hay hexan ?
3. CH
3
CH
2
OCH
2
CH
3
trong CH
3
CH
2
OH hay
nước ?
24
 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐỘ TAN
• Bản chất của dung môi và chất tan
• Môi trường
• Nhiệt độ, áp suất