Chuong 11 dung dich

CHƯƠNG 11

DUNG DỊCH LỎNG


KHÁI NIỆM DUNG DỊCH
Định nghĩa
 Dung dịch là hệ đồng thể gồm chất tan và dung môi,
thành phần của dung dịch có thể thay đổi trong một
giới hạn rộng.
 Chất tan – chất phân tán.
 Dung môi – môi trường phân tán (dung môi là chất để
hòa tan chất tan)
 Dung dịch có thể là rắn, lỏng hay khí.
 Có thể tạo thành dung dịch lỏng bằng cách hòa tan
các chất rắn, lỏng, khí vào dung môi lỏng


Các loại dung dịch

 Dung dịch lỏng được tạo thành khi hòa tan các
chất rắn, lỏng, khí vào dung môi lỏng.
 Chỉ xét các tính chất của dung dịch lỏng loãng.


Tùy thuộc vào kích thước của các chất
phân tán:
•Huyền phù: Hệ dị thể có ít nhất 1 cấu tử có
kích thước lớn hơn 1µ m.
•Hệ keo: Hệ dị thể có các hạt phân tán có
kích thước từ 1nm -1µ m.

•Nhũ tương: Hệ các hạt chất lỏng không tan
trong dung môi lỏng.


QUÁ TRÌNH HÒA TAN
Bao gồm hai giai đoạn:
 Giai đoạn chuyển pha: Là quá trình phá vỡ mạng
tinh thể chất tan để tạo thành các nguyên tử,
phân tử hay ion. Là quá trình vật lý: thu nhiệt
(ΔHchuyển pha > 0), tăng độ hỗn loạn (ΔSchuyển pha > 0).
 Giai đoạn solvat hóa: các tiểu phân chất tan bị
các phân tử dung môi bao quanh tạo các tương
tác tĩnh điện. Là quá trình hóa học, phát nhiệt
(ΔHsolvat hóa < 0) ; giảm độ hỗn loạn (ΔS solvat hóa< 0).


Ví dụ:

Xét quá trình hòa tan NaCl vào nước:
 Liên kết hydro của nước bi phá vỡ.
 NaCl phân ly thành các ion: Na+ và Cl Thiết lập lưỡng cực ion:
Na+ … δ-OH2 và Cl- … δ+H2O.


Sự thay đổi năng lượng khi tạo thành dung
dịch
Có 3 bước năng lượng khi tạo thành dung dịch:
 Năng lượng tách phân tử chất tan (∆H1).
 Năng lượng tách phân tử dung môi (∆H2).
 Năng lượng tạo thành liên kết của phân tử chất

tan và dung môi(∆H3)
 Enthalpy của quá trình hòa tan:
∆Hhòatan = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3.
 ∆Hhòatan có thể >0 hoặc <0 tùy thuộc vào lực nội
phân tử của các quá trình.


Chú ý:
 Quá trình phá vỡ liên kết
các phân tử: thu nhiệt.

 Quá trình tạo liên kết của
cấc phân tử: tỏa nhiệt.


Tính chất enthalpy của dung dòch
∀ ∆Hht >0 hay <0, tùy thuộc vào độ mạnh của liên kết
phân tử của chất tan-chất tan và chất tan-dung
mơi.
 ∆H1 >0 và ∆H2 >0.
 ∆H3 <0.
 Nếu ∆H3 > ∆H1 + ∆H2 thì quá trình hòa tan
thu nhiệt (ví dụ hòa tan NH4NO3 vào nước, ∆Hht =
+ 26.4 kJ/mol).
 Nếu ∆H3 < ∆H1 + ∆H2 thì quá trình hòa tan
tỏa nhiệt (ví dụ hòa tan NaOH vào nước, ∆Hht =
-44.48 kJ/mol).


ĐỘ TAN

Định nghĩa:
“Là nồng độ chất tan trong dung dịch bão
hòa ở những điều kiện nhất định.”
Thông thường người ta hay biểu diễn độ
tan như sau:
“Độ tan là số gam chất tan tan tối đa trong
100g dung môi ở một nhiệt độ xác định.”
Kí hiệu: S


Định luật Henry
Nếu Sk là độ tan của chất khí A, k là hằng số, Pk là áp
suất riêng phần của A:

S k = kPk
Hằng số k phụ thuộc vào bản chất của chất khí, dung
môi, nhiệt độ, đơn vị: atm/mol, atm/(NA), Pa.m3/mol.
Một số giá trị của k:
– Oxygen (O2) : 769.2 l.atm/mol
– Carbon dioxide (CO2) : 29.4 l.atm/mol
– Hydrogen (H2) : 1282.1 l.atm/mol


CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯởNG ĐếN ĐỘ TAN
 Bản chất của chất tan và dung môi
 Nhiệt độ
 Áp suất


Bản chất của chất tan và dung môi

 Các chất có tính chất tương tự nhau thì hòa
tan tốt vào nhau:
 Chất phân cực hòa tan trong dung môi phân
cực, ví dụ:(H2O, rượu êtylic, axit axetic, diêtyl
ête, axeton…).
 Chất không phân cực hòa tan tốt trong dung
môi không phân cực. Ví dụ: ( CS2, CCl4,
benzene, n-heptan…)


Nhiệt độ và áp suất
Hòa tan chất khí trong chất lỏng:
A(k) + D(l)  A(dd)
 Các quá trình này thường có ∆ Hht < 0, nên t0
tăng sẽ làm độ tan (S) giảm.
 Theo nguyên lý Le Chatelier, P tăng, độ tan
(S) tăng.


Nhiệt độ và áp suất
Hòa tan chất rắn trong chất lỏng:
 Tùy thuộc vào dấu của ∆ Hht, độ tan có thể
tăng hoặc giảm theo nhiệt độ.
 Nếu ∆Hht > 0 thì T↑→ độ tan (S)↑
 Nếu ∆Hht < 0 thì T↑→ độ tan (S) ↓

 P hầu như không ảnh hưởng đến độ tan (S)
của chất rắn.

Fig. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ tan


Nhiệt độ và áp suất
Hòa tan chất lỏng trong chất lỏng:

 Ba trường hợp: hòa tan vô hạn, hòa tan hữu hạn và
không hòa tan.
 Ảnh hưởng của nhiệt độ: Vì quá trình hoà tan thường
kèm theo hiệu ứng thu nhiệt nên khi tăng nhiệt độ, độ tan
tương hỗ thường tăng.
 Ảnh hưởng của áp suất: hầu như không chịu ảnh hưởng
của áp suất.
 Ngoài ra, độ tan còn phụ thuộc trạng thái tập hợp của
chất, sự có mặt của chất lạ…


CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
 Nồng độ phần trăm
 Nồng độ mol
 Nồng độ molan
 Nồng độ phần mol
 Nồng độ đương lượng


CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
1. Nồng độ phần trăm:
Số g chất tan trong 100g dd (%)
mi
C% =

×100 (%)
∑ mi

2. Nồng độ mol
Số mol chất tan trong 1 lit dung dịch
nct
CM =
(mol / l )
Vdd


CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
3. Nồng độ molan:
Số mol chất tan trong 1000g dung môi nguyên
chất (m = mol/kg)

n ct .1000
Cm =
(mol / kg )
m dm


CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH
4. Nồng độ phần mol :

ni
Ni =
∑ ni
5. Nồng độ đương lượng:
số đương lượng gam chất tan trong 1 lit dung

dịch (N = đlg/l)

m ct
CN =
( N)
Đct Vdd


Đương lượng và định luật đương lượng
• Đương lượng:
Đương lượng của một nguyên tố hay một hợp
chất là số phần khối lượng của nguyên tố hay
hợp chất đó kết hợp hoặc thay thế vừa đủ với
một đương lượng của một nguyên tố hay hợp
chất khác.
• Cách tính đương lượng:

ĐA = M/n


A là một nguyên tố
M : khối lượng nguyên tử
n : hóa trị nguyên tố

Ví dụ:
CO:

ĐC=12/2=6

CO2 : ĐC=12/4=3

A là acid
M: Phân tử lượng của axit
n : Số H+ tham gia phản ứng
Ví dụ:
H2SO4 + NaOH → NaHSO4 + H2O
ĐA = 98/1=98
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + H2O
ĐA = 98/2=49


A là bazơ
M

: Phân tử lượng của bazơ

n

: Số OH- tham gia phản ứng

Ví dụ:
Ca(OH)2 + HCl → Ca(OH)Cl + H2O
ĐA = M[Ca(OH)2]/1
Ca(OH)2 + 2HCl → CaCl2 + H2O
ĐA = M[Ca(OH)2]/2