hoá học đại cương

HÓA HỌC
ĐẠI CƯƠNG
NGUYỄN PHƯỚC VĨNH HÒA
Tiến sĩ- Giảng viên chính
BỘ MÔN HÓA
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
SỐ ĐƠN VỊ TÍN CHỈ: 2 (30 tiết/ 50’)
TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH
1. Hóa học Đại cương, Nguyễn Đức Chung. Nhà xuất bản
ĐHQG tp. HCM, 2002.
2. Bài tập và Trắc nghiệm Hóa học Đại cương, Nguyễn Đức
Chung. Nhà xuất bản KH & KT, 1998.
3. Cơ sở lí thuyết Hóa học (Dùng cho các trường Đại học kĩ
thuật không chuyên hóa).
- Quyển 1/ phần 1- Cấu tạo vật chất, Nguyễn Đình Chi. Nhà
xuất bản Đại học và giáo dục chuyên nghiệp, 1991.
- Quyển 1/ phần 2- Nhiệt động hóa học, Động hóa học, Điện
hóa học, Nguyễn Hạnh. Nhà xuất bản Đại học và giáo dục
chuyên nghiệp, 1990.
4. Bài tập Hóa học, Nguyễn Đình Chi.
Nhà xuất bản Đại học và
Trung học chuyên nghiệp, 1986.
5. Hóa đại cương, Nguyễn Đình Xoa. Trường Đại học BK tp.
HCM, Quyển 1- 1989; Quyển 2- 1990.
ĐÁNH GIÁ KẾT THÚC HỌC PHẦN
I. Cột điểm 1: Kiến thức, kĩ năng qua bài kiểm tra
50 phút tự luận: 30%
II. Cột điểm 2: Kiến thức, kĩ năng và thái độ: 70%
1. Qua bài thi tự luận 60 phút trên lớp: 50%
2. Thái độ học tập trên lớp (2/3 thời gian tham
dự trên lớp; xung phong làm bài tập, xây dựng

bài trên lớp ): 20%
III. Nội dung đề thi tự luận:
1. Theo tài liệu: Câu hỏi lí thuyết và bài tập Hóa
học Đại cương
2. Biên soạn: TS. GVC Nguyễn Phước Vĩnh Hòa
01.2012.
NỘI DUNG MÔN HỌC
(Gồm 12 vấn đề thuộc 7 chương)
Chương 1: Cấu tạo nguyên tử và Bảng tuần hoàn nguyên
tố hóa học (Vấn đề 1)
Chương 2: Liên kết hóa học và cấu tạo phân tử (Vấn đề 2)
Chương 3: Trạng thái tập hợp vật chất (Vấn đề 3)
Chương 4: Cơ sở nhiệt động lực học Hóa học (Vấn đề 4)
Chương 5: Động lực học, cân bằng Hóa học (Vấn đề 5, 6)
Chương 6: Dung dịch thật (dung dịch phân tử và dung
dịch điện li (Vấn đề 7, 8, 9, 10,11)
Chương 7: Các quá trình điện hóa (Vấn đề 12)
Chương 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ BẢNG
TUẦN HOÀN NGUYÊN TỐ
 Nội dung: 1. Cấu tạo nguyên tử
2. Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học
 Tại sao, chúng ta phải nghiên cứu 2 nội dung này
1. Hiện nay trên 112 nguyên tố hóa học →Thế giới VC
2. Hóa học nghiên cứu:
- Cấu tạo V/C
- Sự chuyển chất này → Chất khác
- Các hiện tượng kèm theo sự chuyển chất
3. Cấu tạo bên trong (nguyên tử; phân tử) quyết định tính
chất bên ngoài (tính chất vật lí và hóa học chất hóa học)
1.1. Các thuyết cổ điển về cấu tạo nguyên tử và Các hạt cơ bản

trong nguyên tử (Ruzopho-1911; Borh- 1913; Somophen-1916)
1.2. Cấu tạo nguyên tử theo cơ học lượng tử (1926)
1.2.1. Cơ sở ra đời của cơ học lượng tử: Bản chất nhị nguyên ánh
sáng Đơbrơi (Louis de Broglie), 1924; Sóng vật chất Đơbrơi,
1924; Hệ thức bất định Hâyxenbec (Werner Heisenberg),
1927)
1.2.2. Hai tiên đề của cơ học lượng tử (1926)
1. Tiên đề 1: Hàm sóng- Orbitan nguyên tử (AO)
2. Tiên đề 2: Phương trình sóng Srôđingơ (Schrödinger)
3. Kết quả giải bài toán nguyên tử H của CHLT
- Phần xuyên tâm: En và số lượng tử n = 1,2,…; Hàm bán kính:
Rn,l(r) và số lượng tử n; l = 0,1 (n-1)
- Phần góc: M và số lượng tử l; Mz và số lượng tử m; Hàm góc:
Yl,m(ө,φ)
- Ms và số lượng tử spin s; Ms,z và số lượng tử từ spin: ms = ±
1/2
Giá trị hàm bán kính, hàm cầu và năng lượng AO
Hình dạng mây điện tử ns; np
Hình dạng 5 AO (n-1)d
Kích thước AO ns, np
1.3. Cấu trúc điện tử trong nguyên tử
1.3.1. Khái niệm lớp điện tử n; phân lớp điện tử l
và ô lượng tử (n; l; m)
1.3.2. Các nguyên lí, quy tắc sắp xếp điện tử
trong nguyên tử
1. Nguyên lí ngoại trừ- Pao li
2. Nguyên lí vững bền- Quy tắc Klechkopxki
3. Quy tắc độ bội cực đại- Hund
1.3.3. Phương pháp biểu diễn cấu trúc nguyên tử
1. Phương pháp theo mức năng lượng (chỉ có

Pao li và Klechkopxki)
2. Phương pháp theo ô lượng tử (Có Pao li,
Klechkopxki và Hund)
1.4. Định luật tuần hoàn và Bảng tuần hoàn
nguyên tố
1.4.1. Định luật tuần hoàn nguyên tố
1. Theo Mendeleep (Đimitri Mendeleev), 1869
2. Theo quan điểm hiện đại (Van den Brook và
Henry Moseley, 1913)
1.4.2. Cấu tạo Bảng tuần hoàn nguyên tố của
Mendeleep
1. Chu kì, Nhóm, Họ
2. Khái niệm nguyên tố s; p; d; f
3. Phương pháp xác định vị trí nguyên tố trong
Bảng tuần hoàn
1.4.3. Quy luật biến thiên các đại lượng đặc trưng
cho tính chất của nguyên tố hóa học (I, E, A, Số
oxi hóa ±, Bán kính nguyên tử- Ion R)
Bài tập và câu hỏi Chương 1
Quyển Bài tập và Trắc nghiệm: Ng. Đức Chung
1. Phần trắc nghiệm: 1,3,4 (Trang 258); 7,9
(259); 11,12,13 (260); 14,15,16,17, 18,19,21
(261); 22,24,26,27 (262); 28,291,2 (263); 3,4,5
(264); 8,9,10,11,12 (265); 13, 15 (266);
2. Xem đáp án: Câu 1 (trang 21); 6 (26); 7 (27);
8 (29); 11, 12, 13, 14, 15 (32); 16 (34); 17 (35);
18 (36); 2.1 (37); 2.7 (39); 2.19 (43); 2.20, 2.21
(44); 2.22, 2.23 (45); 2.24, 2.25, 2.26 (46); 2.27,
2.28, 2.29, 2.30 (47); 2.32, 2.23, 2.34 (48); 2.35,
2.36, 2.37 (49); 2.38, 2.39, 2.40 (50); 2.41, 2.42

(51); 2.50 (53); 2.51, 2.52 (54); 2.56, 2.57 (55);
Chương 2: LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU
TẠO PHÂN TỬ
 Nội dung: 1. Khảo sát liên kết hóa học theo
quan điểm cổ điển và hiện đại
2. Cấu tạo phân tử
 Tại sao, chúng ta phải nghiên cứu 2 nội
dung này
1. Cấu tạo phân tử quyết định tính chất vật lí
và hóa học của phân tử
2. Phân tử được tạo ra từ các nguyên tử thông
qua các mối liên kết hóa học giữa chúng
3. Các thuyết về cấu tạo phân tử phải dựa
trên cơ sở các thuyết cấu tạo về nguyên tử
2.1. Các thuyết liên kết hóa học theo quan điểm
cổ điển (Thuyết điện tử về liên kết hóa học)
2.1.1. Thuyết liên kết ion của W. Kossel (1916)
1. Các hợp chất ion (các muối, oxit) của kim loại
điển hình và phi kim điển hình: NaCl, K
2
O …
2. Điều kiện tạo liên kết ion A-B (Độ âm điện, khả
năng nhường, nhân điện tử của A, B)
3. Con đường tạo liên kết ion: Ion trái dấu hút
nhau để tạo liên kết
4. Bản chất lực liên kết ion: Lực hút tĩnh điện giữa
ion dương và ion âm
5. Biểu diễn liên kết ion: Một vạch liên kết “ ”
Ví dụ: Từ 2 đơn chất Na, Clo nguy hiểm đã
tạo ra hợp chất NaCl- một chất hoàn toàn

không có hại mà chúng ta vẫn ăn hằng ngày
có thể mô tả:
Kim loại Na + Khí clo
Muối ăn NaCl
Quá trình hình thành liên kết ion trong phân
tử muối ăn NaCl
6. Liên kết ion mang bản chất lực hút tĩnh điện rất mạnh nên hợp
chất ion thường là chất rắn tinh thể, nóng chảy ở nhiệt độ cao trên
1000
0
C. Trong dung môi phân cực, các ion bị solvat hoá và dung
dịch thường dẫn điện.
7. Nhiều hợp chất hữu cơ như CH
3
Na; C
2
H
5
K … cũng tồn tại loại
liên kết ion giống như hợp chất vô cơ.
2.1.2. Thuyết liên kết cộng hóa trị của N. Lewis (1916)
1. Các hợp chất cộng hóa trị (Đa số các phân tử vô
cơ và hữu cơ)
2. Điều kiện tạo liên kết cộng hóa trị A-B (Độ âm
điện, có chứa điện tử độc thân và có khả năng
góp chung các điện tử này)
3. Con đường tạo liên kết cộng hóa trị: Bỏ ra một
hoặc nhiều e độc thân để tạo liên kết 2e, 2 tâm
4. Bản chất lực liên kết cộng hóa trị: Không chỉ ra
được

5. Biểu diễn liên kết cộng hóa trị: Một hoặc nhiều
vạch liên kết “ ”
6. Có 2 loại: liên kết cộng hóa trị có cực và không
có cực
Ví dụ: Sự hình thành liên kết cộng hoá trị
không cực từ các nguyên tử giống nhau trong
phân tử H2 và F2 được mô tả:
Ví dụ: Sự hình thành liên kết cộng hoá trị có
cực trong phân tử CO
2
và CF
4
được mô tả:
2.1.3. Liên kết phối trí (Cộng hóa trị cho nhận)
1. Điều kiện liên kết: nguyên tử cho có các cặp e chưa phân
chia, nguyên tử nhận có AO trống.
2. Con đường tạo liên kết: cặp điện tử dùng chung là thuộc
về một nguyên tử gọi là nguyên tử cho, nguyên tử có AO
trống tạo liên kết với nguyên tử cho được gọi là nguyên
tử nhận.
3. Bản chất liên kết: Liên kết phối trí thực chất cũng là một
kiểu liên kết cộng hoá trị 2 e, 2 tâm; là liên kết có cực về
phía nguyên tử nhận:
4. Liên kết phối trí có thể gặp trong nhiều hợp chất vô cơ
cũng như hữu cơ chứa các Halogen, S, N, P … như một
số oxit, oxi axit, muối. Ví dụ: NH
3
+ H
+
NH

4
+
Trong H
3
O
+
, NH
3
BF
3
thì O, N là nguyên tử cho; H
+
, B là
nguyên tử nhận. Liên kết phối trí cũng được tìm thấy
trong nhiều hợp chất hữu cơ có chứa N như các amin và
dẫn xuất của nó.
4. Ứng dụng: Giải thích sự thay đổi một số tính chất của
chất như: tính axit- baz, khả năng tạo phức
2.1.4. Liên kết Hiđro
1. Điều kiện hình thành: Trong các hợp chất chứa nguyên tử H liên
kết với nguyên tử của nguyên tố A có độ âm điện mạnh, nguyên
tử H có khả năng tạo liên kết hidro với nguyên tử của nguyên tố
B cũng có độ âm điện mạnh có thể được mô tả: -AH …B.
2. Các kiểu liên kết hidro: Nếu A và B cùng một phân tử thì cho liên
kết Hidro nội phân tử; A và B không cùng một phân tử thì cho
liên kết Hidro ngoại phân tử (Liên phân tử).
3. Bản chất lực kiên kết: Liên kết Hidro mang bản chất lực hút Van
der waals yếu (Lực hút Van der waal là lực hút tĩnh điện giữa các
điện tích trái dấu).
4. Độ mạnh liên kết: Độ mạnh của liên kết sẽ tăng khi A và B có độ

âm điện càng lớn và kích thước của B càng nhỏ.
5. Các hợp chất có liên kết: Trong các chất hữu cơ, liên kết này
thường gặp trong dung dịch của các ancol, amin- ancol, cacbonyl-
ancol, các protein, HX
6. Ứng dụng: Giải thích sự thay đổi nhiều tính chất vốn có của chất
như độ điện li, tính axit- baz, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, cấu
trúc của chất …
Ví dụ: Liên kết hidro giữa một số chất hữu cơ
2.2. Thuyết liên kết hóa học theo quan điểm bán
hiện đại- Thuyết VB về cặp điện tử liên kết
2.2.1. Cơ sở ra đời VB- Kết quả giải bài toán phân
tử H
2
của Heitler- London (1927)
1. Điều kiện tạo liên kết:
 Phân tử H
2
chỉ có 1 liên kết do mỗi nguyên tử H chỉ
có một điện tử độc thân
 2 điện tử độc thân tạo liên kết có spin đối song song-
spin định hướng ngược chiều nhau- Spin trái dấu
nhau (↑↓)
2. Con đường tạo liên kết: Mây 2 điện tử độc thân sẽ
xen phủ nhau, trộn lẫn với nhau (tổ hợp tuyến tính
với nhau) để tạo liên kết 2 điện tử, 2 tâm
3. Bản chất lực liên kết: Lực hút tĩnh điện
4. Biểu diễn liên kết: Một vạch liên kết “ ↑↓ ”
2.2.2. Thuyết VB về cặp điện tử liên kết
(Đây là sự khái quát hóa kết quả bài toán phân tử H
2

của Heitler- London cho các phân tử khác)
2.2.2.1. Tiên đề hóa trị spin (Sự khái quát hóa điều
kiện tạo liên kết)
1. Liên kết chỉ tạo thành khi các nguyên tử tham
gia liên kết có chứa điện tử độc thân
2. 2 điện tử độc thân tạo liên kết 2 tâm, 2 điện tử
phải có spin định hướng ngược chiều nhau
3. Số liên kết cộng hóa trị được tạo thành bằng số
điện tử độc thân của nguyên tố đó ở trạng thái
cơ bản cũng như kích thích
4. Ứng dụng của tiên đề: Giải thích tính bão hòa
của liên kết cộng hóa trị và tính đa hóa trị của
một nguyên tố trong các hợp chất khác nhau