Hóa lý dược (Sách đào tạo dược sĩ đại học) Phạm Ngọc Bùng (chủ biên), 2014

IlIlIlPPM
KM.008517

BỘ Y TE

HÓA LÝ DƯỌC
■


Bộ Y TẾ
VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO

H

O

Á

L Ỷ

D Ư

Ợ

(Sách đào tạo dược sĩ Đại học)
Mã số: Đ.20.Y.12
ĩịn ĩo ụ o 1
CAO ù v ĩa ,V fg '

■
•1

• ‘V •
I
ị ..
ềĩ-': í
>•-tv » ÍỄ N |

NHÀ XUẤT BẢN Y HỌC
HÀ NỘI-2011

C


Chỉ đạo biên soạn:
v ụ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO - BỘ Y TẾ

Chủ biên:
Đ ỗ MINH QUANG

Những người biên soạn:
PGS. MAI LONG
PGS.TS. ĐỎ MINH QUANG
TS. PHẠM VẢN NGUYỆN

Tham giam tổ chức bản thảo:
TS. NGUYỄN MẠNH PHA

© Bản quyền thuộc Bộ Y tế (Vụ Khoa học và Đào tạo)


LỜI GIỚI THIỆU

Thực hiện một số điều của Luật Giáo dục, Bộ Giáo dục & Đào tạo và Bộ Y tế đã ban
hành chương trình khung đào tạo Dược sĩ đại học. Bộ Y tế tổ chức biên soạn tài liệu dạy học các môn cơ sở và chuyên môn theo chương trình trên nhăm từng bước xây dựng bộ
sách đạt chuẩn chuyên môn trong công tác đào tạo nhân lực y tế.
Sách H oá lỷ dược được biên soạn dựa vào chương trình giáo dục của Đại học Y
Dược thành phố Hồ Chí Minh trên cơ sở chương trình khung đã được phê duyệt. Sách được
tập thể các giảng viên giàu kinh nghiệm về giảng dạy và thực tế lâm sàng của Đại học Y
Dược thành phố Hồ Chí Minh biên soạn theo phương châm: kiên thức cơ bản, hệ thống; nội
dung chính xác, khoa học; cập nhật các kiến thức y dược học hiệi, đại và thực tiên
Việt Nam.
Sách H oả lý dược đã được hội đồng chuỵên môn thẩm định sách và tài liệu dạy học
chuyên ngành Dược sĩ đại học của Bộ Y tế thẩm định năm 2009. Bộ Y tế quyết định ban
hành tài liệu dạy - học đạt chuẩn chuyên môn của ngành Y tế trong giai đoạn hiện nay.
Trong thời gian từ 3 đến 5 năm, sách phải được chỉnh lý, bổ sung và cập nhật.
Bộ Y tế chân thành cảm ơn các tác giả đã bỏ nhiều công sức để hoàn thành cuốn sách;
cảm ơn PGS. TS. Phạm Ngọc Bùng và TS. Đào Đại Cường đã đọc và phản biện cuốn sách
đế sớm hoàn thành, kịp thời phục vụ công tác đào tạo nhân lực y tế.
Lần đầu xuất bản, chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của đồng nghiệp, các
bạn sinh viên và các độc giả để lần xuất bản sau sách được hoàn thiện hơn.

VỤ KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO
BỘYTÉ


LỜI NÓI đ a u

Hóa lý là tên gọi tẳt của môn học hóa học vật lý, là một trong những ngành cơ bản
của hóa học hiện đại, chiếm vị trí trung gian giữa hóa học và vật lý.
Nội dung giảng dạy cùng thời lượng của môn Hóa lý căn cứ vào mục tiêu và yêu
cầu đào tạo của chương trình đào tạo Dược sĩ đại học hệ chính quy.

Giáo trinh này có 7 chương, gồm 13 bài lý thuyết, ứng với 3 đơn vị học trình,
dành cho sinh viên đại học dược trong giai đoạn hai. c ấ u trúc của từng bài gồm: mục
tiêu, nội dung và câu hỏi lượng gía cho sinh viên tự kiểm tra.
Để tiếp thu môn Hóa lý được dễ dàng, sinh viên không những cần có kiến thức cơ
bản về Hóa đại cương, Hóa hCn.1 cơ, Hóa phân tích, Toấn học, Vật lý m à còn biết hệ
thống hóa, liên kết kiến thức của từng bài học trong chương trình Hóa lý để có cái nhìn
tòan diện vê môn học này.
Việc học môn Hóa lý sẽ hiệu quả khi sinh viên nắm vững mục tiêu bài học, hiểu
và thực hiện những nội dung của bài và cuối cùng tự kiểm tra kiến thức bằng câu hỏi
lượng giá.
Sự hiểu biết về những quy luật và quá trình hóa học của Hóa lý cho phép ta điều
khiển được những quá trình hóa học, chọn điều kiện tối ưu cho việc tiến hành quá trình
đó. Biết cách vận dụng các kiến thức đã học vào đời sống, thiết kế quy trình, thay đổi kỹ
thuật sản xuất và sử dụng tài nguyên tự nhiên một cách hiệu quả hơn. Như vậy, Hóa lý
không chỉ là một môn hoàn toàn lý thuyết m à còn có ứng dụng thực tế rất lớn.
Hy vọng giáo trình này sẽ giúp ích cho sinh viên có thêm kiến thức Hóa ỉý góp
phần hỗ trợ và kết hợp với các môn học khác trong chương trình đào tạo Dược sĩ đại
học. Việc biên soạn lần này còn nhiều thiếu sót, kính mong nhận được sự đóng góp quí
báu của độc giả về hình thức lẫn nội dung của giáo trình. Chúng tôi xin chân thành
cảm ơn.

Thảng 10 năm 2010

Các tác giả


MỤC LỤC
Chương 1

PGS. Mai Long

Bái I. Dung dịch loăng
1.1. Mở đầu
1.2. Dung dịch chất khí trong chất lỏng
1.3. Dung dịch chất tan không bay hơi và không điện ly
1.4. Dung dịch thực, sự sai lệch với trạng thái lý tưởng

7
7
12
14
29

Chương 2

PGS. Mai Long
Bài 2: Cân bằng pha
2.1. Đại cương
2.2. Hệ một cấu tử, giản đồ pha của lưu buỳnh
2.3. Hệ hai cấu tử
2.4. Hệ ba cấu tử

40
40
50
53
66

Chương 3. Hoá học về trạng thái keo

PGS. TS. Đỗ Minh Quang

Bài 3. Hệ phân tán
3.1. Khái niệm hệ phân tán
Bài 4. Điều chế và tinh chế keo

71
71
80

3.1. Điều chế keo

80

3.2. Tinh chế keo
Bài 5. Tính chất của hệ keo
3 J . Tính chất động học cùa hệ keo
3.2. Tính chất quang học cùa hệ keo
3.3. Tính chất điện học của hệ keo
Bài 6. Độ bền vừng của sự keo tụ
3.1. Độ bền vững của hệ keo
3.2. Sự keo tụ

84
91
91
97
103
115
115
118

Chương 4.

PGS. TS. Đỗ Minh Quang
Bài 7. Hệ bản keo và hệ phân tán thô
4.1. Hệ bán keo
4.2. Hệ phân tán thô

127
127
129

Chương 5: Các hiện tượng bề mặt và hấp phụ

PGS. TS. ĐỖ Minh Quang
Bài 8: Các hiện tượng bề mặt
5.1. Những khái niệm cơ bản

13 7
137


5.2. Phân loại chất hoạt động bề mặt
5.3. ứng dụng của chất HĐBM

144
145

Bài 9. Sự hấp phụ

151

5.1. Một số khái niệm và định nghĩa

151

5.2. Sự hấp phụ của chất khí trên bề mặt rắn

153

5.3. Hấp phụ chất tan trên bề mặt rắn
5.4. Sự hấp phụ chất điện ly
5.5. Hấp phụ trao đổi ion

157
161
162

Chương 6. Động hoá học

TS. Phạm Văn Nguyện
Bài 10. Động học của các phản ứng hoả
6

học

168

.1. Một số khái niệm cơ bản về động hoá học

168

6.2. Động học của các phản ứng đơn giản

170

6.3. Động học cùa các phản ứng phức tạp
6.4. Ânh hưởng của nhiệt độ tới tốc độ phản ứng

182
188

6.5. Xác định tuổi thọ của thuốc

190

Bài 11. Xúc tác
6.1. Một số khái niệm cơ bản

196
196

6.2. Đặc điểm của chất xúc tác

197

6.3. Phản ứng xúc tác acid - bazơ

199

6.4. Phản ứng xúc tác enzyme

203

Chương 7. Điện hoá học

PGS. TS. ĐỖ Minh Quang
Bài 12. Độ dần điện của dung dịch chất điện ly

209

7.1. Các loại vật dẫn điện

209

7.2. Độ dẫn điện cùa dung dịch chất điện ly

210

7.3. Lý thuyết về lực hút tương gỗ giừa các ion

216

7.4. Sự tương tác giữa các ion trong dung dịch nước

219

7.5. ứng dụng của phép đo độ dẫn điện

219

Bài 13. Điện cực và pin điện

227

7.1. Điện cực và thế điện cực
7.2. Pin điện hoá và sức điện động của pin

227
240

7.3. ủng dụng của phép đo thế điện cực và pin điện hoá

244

7.4. Ý nghĩa của phép đo thế điện cực trong y dược

250


Chương 1
B ài ỉ

DUNG DỊCH LOÂNG

MỤC T IÊ U HỌC TẬP

1.1. MỞ ĐÀU

1.1.1. Các cách biểu thị thành phần dung dịch

Dung dịch là hồn hợp đồng nhất hai hay nhiều chất. Dung dịch chỉ tạo thành một
pha. Dung dịch có thể là khí lỏng hay rắn. Theo quy ước chất chiếm lượng lớn trong
dung dịch là dung môi, còn chất chiểm lượng nhỏ là chất tan. Nếu chất tan chỉ chiếm tỷ
lệ rất nhỏ thì dung dịch là loãng.
Thành phần dung dịch được biểu thị bởi nhiều cách khác nhau. Trong từng trường
hợp mỗi cách có những ưu điểm riêng.
Nồng độ tính cho một đơn vị thể tích được sử dụng phổ biến là nồng độ mol tính
theo số moi trong một lít dung địch. Dung dịch IM là dung dịch có chửa một mol chất
trong một lít dung dịch. Nồng độ mol được sử dụng tiện lợi trong phần tính thể tích.
Nhược điểm của nồng độ thể tích là thay đổi theo nhiệt độ do tỷ trọng của dung dịch
thay đổi.
Trong hóa lý hay sử dụng cách biểu thị nồng độ tính cho trọng lượng bởi vì nồng
độ này không thay đổi theo nhiệt độ. Độ molan là nồng độ biểu thị bàng số mol trong
lOOOg dung môi. Thường dùng chữ m để biểu thị độ molan. Dung dịch lm là dung dịch
chứa một mol chất trong 1 0 0 0 gam dung môi.


Trong các tính toán lý thuyết lại hay dùng phân số mol để biểu thị nồng độ bởi vì
nhiều thuộc tính vật lý của dung dịch được biểu thị rất đơn giản theo số lượng tương đối
của các phân tử. Phân số mol X của một chất trong dung địch là tỷ số số mol của chất đó
với tổng số mol của tất cả các chất tạo thành dung địch.
Neu dung dịch chứa nAmol chất A và ne mol chất B thì: Phân số mol của A và B là:
nA
Phân sô mol của chât A = X A = - — ——
nA+ b B

( 1-1)

X
,

_
nB
Phân sô mol của chât B = x n = ----- —

nA+ nB

Vậy tổng số phân số mol của A và B phải bàng 1.
Nồng độ phần trăm tính theo trọng lượng và thể tích thường dùng trong các công
tác kỹ thuật ít sử dụng trong hóa lý.
Toán: Một dung dịch axit axêtic gồm 80,8 gam acid acetic (M = 60,1) trong 1 lít
dung địch, ở 20°c, tỷ trọng của dung địch là 1,0097 gam, cm. Hãy tính nồng độ dung
dịch bằng các cách đã nói trong bài.
Nống độ mol

80,8

= 1,34 mol/1

Nồng độ m o lan ----------------- X 1000 = 1,45 m ol/1000g H ,0
1009,7-80,8
2
Phân số mol
I
,
, ,
.
80,8/60,1
Phân sô mol của axit axêtic = -----------------, —X - — —— = 0,025
80,8/60,1 +
^~

18
Phân số mol của nước = 1 - 0,025 = 0,975
Phần trăm tính theo trọng lượng:
8 Ọ,8

1009,7

X 100 = 8,00% axit axêtic

1009,7- 80,8
1009,7

X 100 = 92,00% nước.

1.1.2. Dung dịch lý tưởng và dung dịch thực

Đối với các khí, nếu không có lực hút tương hỗ giữa các phân tử và nội năng của
khí không phụ thuộc vào sự thay đổi thể tích thì đó là khí lý tưởng. Còn đối với dụng
dịch, thì được coi là lý tưởng những dung dịch trong đó lực tương tác giữa các phân tử


của các cấm tử khác nhau giống như lực tương tác giữa các phân tử cùng loại của mỗi
cấu tử. Ví dụ một dung dịch gồm hai chất A và B. Dung dịch là lý tưởng khi lực tương
tác giữa phân tử A và B cũng giống lực tương tác giữa hai phân tử A hoặc giữa hai phân
tử B. Nếu được như vậy thì khi trộn A và B để pha chế dung dịch, thê tích của dung
dịch bàng đúng tổng số thể tích của các chất lỏng, và không kèm theo'sự tỏa nhiệt hay
hấp thụ nhiệt. Thực vậy khi trộn 100ml nước và ] OOml nước, thê tích của nước là 200ml
bởi vì khi cho thêm nước, lực tương tác giữa các phân tử không hê thay đôi. Không có
nhiệt kèm theo khi pha trộn. Cũng như vậy khi trộn 100ml metanol với lOOml etanol thê
tích dung dịch là 2 0 0 ml bởi vì lực tương tác giữa các phân từ etanol với metanol và lực

tương tác giữa các phân tử cùng loại của các alcol là như nhau. Khi pha trộn cũng không
tỏa nhiệt hoặc thu nhiệt.
Trái lại nếu trộn lOOml etanol và 100ml nước thì thể tích hỗn hợp co lại còn 190ml và
tỏa ra một lượng nhiệt đáng kể. Các phân tử nước và alcol đã tương tác với nhau. Một
số thuộc tính của chúng khác biệt khi chúng ở trạng thái nguyên chất. Dung dịch như
vậy là không lý tưởng.
Các dung dịch lý tường thường gồm các chất có cấu tạo hóa học và thuộc tính hóa
học gần gũi nhau như etylen đorua và etylen bromua, n-hexan và n-hep-tan. n-butyl clorua
và n-butyl bromua, cacbon tetraclorua và silixi tetraclorua...
1.1.3. Thề tích mol riêng phần

Trong dung dịch lý tưởng thể tích của dung địch bàng tổng so thể tích của mỗi cấu
tử. Nhưng đối với các dung địch thực thì không được như thế. Ví dụ, khi một mol
metanol cho vào trong nước thì độ tăng thể tích nhỏ hơn là thể tích tính cho một mol
metanol Ịỏng ở trạng thái nguyên chất và phụ thuộc vào nồng độ củạ dung dịch tạo
thành. Để nghiên cưu các dung dịch, người ta đã đưa ra khái niệm thể tích mol riêng
phân. Dưới đây sẽ làm rố khái niệm này.
Thể tích của dung dịch gồm hai chất ngoài các ỵếu tố áp suất, nhiệt độ còn phụ
thụộc nồng độ (hay phân so mol) của mồi chất. Hoặc nếu nói theo ngôn ngữ toán học thì
thể tích là hàm số của các biến số nhiệt độ, áp suất và nồng độ các chât. Ta có thể viết:
V = f (p, T, nj, n2)
Áp dụng phép tính vi phân ta có vi phân toàn phần của hàm so V:

ÔV)

_

í

, ( dv)

d V - ^ Lp>nì»
, ni d T X \ V /ĩ\nltfÌ2dp+ \ õn,l s 'i\p,n

2

chỉ từ p, II], n 2 ... chỉ điều kiện của hệ là p, ri|,

112.

dỉĩị

. (ôv)
dn2
Ị
Vôn2*'T,p,nt

hàng định.

Trong điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi nếu một dung dịch gồm ri| mol cấu
từ 1 và 112 mol cấu tử 2 , biến thiên thể tích khi cho thêm một lượng nhỏ (tính bằng mol)
củă chất 1 là dni và một lượng nhỏ chất 2 , dn2 bằng:


V là thể tích mol riêng phần, nghĩa là:
K =

( 1- 2 )

ôn

Vậy thể tích mol riêng phần của cấu tử 1 không gì khác là tốc độ tăng thể tích của
đung dịch theo số mol của chất 1 cho thêm (sao cho thành phần cùa hệ không đổi) ở
nhiệt độ và áp suất không đổi. Hoặc có thể coi nó như là độ tăng thể tích do sự cho thêm
1 mol của cấu tử vào một lượng rất lớn dung dịch đến nồi sự thêm đó không làm cho
nồng độ dung dịch thay đổi.
'
Thể tích mol riênậ phần phụ thuộc nồng độ của dung dịch. Ví dụ: Một mol
metanol (32,01 gam) chiêm một thê tích băng 40,47 ml ở 20 °c. Khi cho 1 mol chât này
vào một bình lớn đựng metanol nguyên chất thì thể tích cũng tãng thêm đúng 40,47 ml.
Nhimg náu cho vào một bình rộng đựng dung dịch metanol trong nước có nong độ
metanol bàng 13,35m thì thể tích chỉ tăng được có 37,3 ml.
Một trong các phương pháp xác định thể tích mol riêng phần của một chất hòa tan
là lập đường biểu diễn thể tích của dung địch
theo độ molan của chất hòa tan và xác định 1625
hệ số góc của đường cong (h.1-1). Hệ số góc
ỔV
,
,
của đường cong —— ở môi nông đô cho ta
dn2
tốc độ biến đổi thể tích theo số mol của chất
hòa tan cho thêm. Trên hình vẽ đường thẳng
tiếp tuyển với đường cong ở nồng độ 13,35m.
Hệ số góc tìm thấy là (1625 - 1375) /
(16,30 - 9,60) hoặc 37,3 ml. moi' 1 thể tích
mol riêng phần của dung môi cũng được tính
toán theo cách tương tự.
Một khi đã tìm được thể tích mol riêng
phần của các cấu tử thì có thể tìm được thể

tích cùa toàn bộ dung dịch ở nồng độ đã cho.
Thể tích dung dịch:

10

12

[4

16

motan của CROH
Hình 1-1: Đồ thị để xác định thề tích mol

riêng phần cùa metanol trong dung dịch

v = n,v, + n 2

+ Ĩ1 3 V3 4"... (ĩii
r)2 , r»3 ... là số mol của các cấu từ tương ứng).
*2

Nhiều thuộc tính quan trọng khác của dung dịch như nội năng, entapy ... và đặc
biệt là thế đang áp của đung dịch cũng phụ thuộc chẳng những vào nhiệt độ và áp suất
mà còn phụ thuộc thành phần của các cấu tử trong dung dịch. Ta cũng có thể lý luận
tương tự như với thể tích mol riêng phần và sẽthuđược các đạilượng Ư, H, G....gọi
chung là các đại lượng mol riêng phần. Danh từ đó lần đầu tiên được Livixơ đề nghị
(G.N.Lewis). Tuy nhiên thể tích là một đại lượng đo được trực tiếp và đã quen thuộc.

Gòn đối với các đại lượng mol riêng phần khác đặc biệt là thế đẳng áp riêng phần G thì
không trực tiếp đo được như trường họp của thể tích nên có phần nào trừu tượng hơn.
Dưới đây chúng ta sẽ trở lại vấn đề này với khái niệm hóa thể.
1.1.4. Thế đẳng áp mol riêng phần: hóa thể

Biểu thức định nghĩa:
Trong chương 2 chúng ta đã nghiên cứu các hàm số nhiệt động trong điều kiện
thành phần cùa hệ thống không đổi (hệ kín). Khi độ và áp suất. Nhưng đối với hệ mở, các chất có thể thoát khỏi hệ hoặc thêm vào hệ, thì
ngoài nhiệt độ và áp suất, phải kể tới thành phần của hệ không đổi (hệ kín). Khi đó các
hàm số này chỉ phụ thuộc nhiệt độ và áp suất. Nhưng đối với hệ mở, các chất có thể
thoái khỏi hệ hoặc thêm vào hệ, thì ngoài nhiệt độ và áp suất phải kể tới thành phần của
hệ. Cũng như đối với thể tích ngoài nhiệt độ và áp suất thế đẳng áp của một hệ còn phụ
thuộc so lượng của tai củ cúc cấu tử tạo thành hệ.
Nếu hệ gồm hai cấu tử 1 và 2 ta có:
G = f (T ,p ,n ,,n 2)

(1.3)

và:
dG =

ỔGN
ỔT

dT +

ỔG

dp +

ôp T.m.nj

p ,nl>n 2

vônu

dnT,p,«2

T ,p ,n j

không gì khác là tốc độ thay đổi thế đẳng áp của hệ

Đạo hàm riêng
V

V

ổ n ,

/ T

1 /T ,p ,n 2

theo số mol của chất 1 cho thêm ở nhiệt độ, áp suất cũng như thành phần của hệ không
đổi, hoặc có thể coi là độ tăng thế đẳng áp do sự cho thêm một mol của cấu tử vào một
lượng rất lớn dung dịch đến nỗi sự thêm đó không làm cho thành phần dung dịch thay
đổi. Hoặc cũng có thể coi đó là thế dẳng áp mol riêng phần của cấu tử -(g ) Gipxơ đề
nghị gọi đại lượng đó là hóa thế và ký hiệu bời chữ ja.
Hi =

Vdn,
»_
^
1 ' T ,p .n 2

Trong trường hợp chung néu hệ có nhiều cấu tử thì hóa thế của cấu tử i.
í ÔG

(1-4)

Mi =
a n ,

J

T

, p

, n

, , n

2 . . . .

Ký hiệu T ,p ,n l,n 2...và số mol của mọi cấu tử đều ldiông đổi trừ cấu từ i.

Điều kiện cân bằng:
Neu hệ được khảo sát trong điều kiện nhiệt độ và áp suất không đổi, ta có:
dG = Hidni + ỊU-2dn2.
Điều kiện cân bàng của hệ là dG = 0 ( i 9-5) vậy:
Ịiidĩĩi + [Ì2dri2 = 0
Trường hợp tổng quát:
Z|Xjdni = 0

(1-5)

Phương trình (1-5) là phương trình Gipxơ - Đuhem về điều kiện cân bàng cùa hệ.
Đó là phương trình hết sức quan trọng sau này sẽ luôn luôn sử dụng tới.
Đối với một khí lý tưởng nguyên chất A, hóa thế của khí chính là thế đẳng áp của
một mol khi đó.
|M = G a
Vậy:
Ở đây

ịiA = n ° + R T ln p A

(1-6)

bằng G"

Trong một hồn hợp gồm nhiều khí lý tưởng thì hóa thế của khí A vẫn không thay
đổi. Vì trong hỗn hợp các khí lý tưởng các phân tử không có tương tác với nhau, thể tích
của mỗi cấu tử và các thuộc tính khác đều không thay đổi cho nên hóa thế của mỗi cấu
tử cũng giống như khi nó ở trạng thái nguyên chất. Phương trình để tính hóa thế 1- 6 là
phương trình cần thiết sau này phải sử đụng tới luôn.
1.2. DUNG DỊCH CHÁT KHÍ TRONG CHÁT LỎNG

1.2.1.

Sự hòa tan của chất khí trong chất lỏng

Một chất khi tiếp xúc với 1 chất lỏng thì sẽ hòa tan vào chất lỏng. Thường độ tan
của khí không lớn nên đó là các dung dịch loãng. Nhưng đặc biệt có một số chất khí khi
hòa tan lại có tương tác hóa học với đung môi ví dự: am onịac hoặc acid clohydric hòa

tan trong nước. Độ tan của các chất này rất lớn.
Vì nồng độ của dung dịch thường nhỏ cho nên tính chất của dung dịch khí thường
không khác dung môi nguyên chất mấy. Sự hòa tan chất khí trong chất lỏng còn gọi là
sự hấp thụ chất khí bởi chất lỏng.
Đe tính toán lý thuyết người ta thường dùng phân số mol làm đơn vị nồng độ.
Nhưng vì chất khí tan rất ít cho nên phân số mol của các dung dịch khí thường rất nhò
bởi vậy để cho tiện, trong thực tế thường biểu thị độ tan của chất khí bằng thể tích chất
khí tan trong 1 đơn vị thế tích chất lổng.
Người ta gọi hệ sổ hấp thu là thể tích của chất khí quy về 0°c và 1 atm hòa tan
trong một đơn vị thể tích đung môi dưới điều kiện áp suất riêng phần của chất khí là 1
atm ở nhiệt độ thí nghiệm.


Bảng 1-1 trình bày hệ số hấp thụ của một vài chất khí thông thường ở 20°c trong
ba đung môi khác nhau.
Bảng 1.1. Hệ số hấp thụ của vài chất khí ở 20°c
Dung mõi

Nước
Etanol
Benzen

h2

H.

n2

02

cp

co2

0,017
0,080
0,060

0,008
0,028
0,018

0,015
0,0130
0,104

0,028
0,143
0,163

0,025
0,177

0,153

0,088
3,0
-

Cần lưu V rằng hệ số hấp thụ ghi trong các bảng là thể tích của chất khí hòa tan đã
được quy về 0 c và 1 atm. Vì thế 1 mol của chất khí trong các điều kiện như thế chiếm
một thể tích là 22,41. Do đó nếu đem chia hệ số hấp thụ với 22,4 thì đó là độ tan của
chất khí tính bằng mol trong một lít ở 1 atm và ở nhiệt độ thí nghiệm.
Độ hòa tan phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất và bản chất khí và dung môi. Ở cùng
nhiệt độ và áp suất, độ tan của các khí trong một chất lỏng đã cho thường tăng theo mức
độ dễ hòa lỏng của chúng. Ví dụ: Trong dung môi bất kỳ thì hydro và heli khó hóa lỏng
là những khi ít tan còn carbon dioxyd dễ hóa lỏng tan nhiều hơn (bảng 1-1).

Cũng giống như dung dịch chất rắn hay chất lỏng trong chất lỏng, chất khí cũng
theo quy tắc: Chất khí phân cực dễ hòa tan trong dung môi phân cực; chất khí không
phân cực dễ hòa tan trong dung môi không phân cực.
Độ tan của chất khí trong chất lòng ở áp suất không đổi là một trị số hằng định
biểu thị trạng thái cân bằng giữa các phân tử khí trong pha lỏng và các phân tử khí trong
pha khí. Đó ià một cân bằng dị thể. Chất khí hòa tan trong nước lại thường tỏa nhiệt nên
theo nguyên lý Lơ Satơliê, sự tăng nhiệt độ ĩàm giảm độ tan. Bởi thế người ta có thể
đuổi khí khỏi các dung dịch bàng cách đun sôi. Một vài dung dịch của các hydro
halogenua trong nước vì có tương tác hóa học với nước nên không tuân theo quy tắc đỏ.
1.2.2. Ảnh hưởng của áp suất. Định luật Henry

Ảnh hường của áp suất trên độ tan của chất khí đã được Henry nghiên cứu. Nội
dung của định luật Henry như sau:
Độ hòa tan của chất khí ở nhiệt độ không đổi tỷ lệ thuận với áp suất của chất khí
cân bàng với dung dịch.

Bảng 1.2. Ảnh hường của nhiệt độ trên độ tan các khí trong nước.
Hệ số hấp thụ

Nhiệt độ
H.

n2

Oa

co2

0°c

0,0094

0,0235

30°c

0,0081

0,0134

0,0489
0,0261

0665

1,715

Nếu w là khối lượng của chất khí hòa tan trong một đơn vị thể tích của dung môi
ở áp suất cân bàng p, theo định luật Henry.
w = kp

(1-7)


k : là hệ số tỷ lệ. Nếu chất khí tuân
theo định luật Henry thì đồ thị biểu thị
độ tan theo áp suất sẽ là một đường
thẳng đi qua điểm gốc cùa trục tọa độ.
Các kết quả đo lường độ tan của Hydro
clorua trong benzen khan ở 30°c được
trình bày trên hình 1-2. Các điểm đều
nằm trên cùng một đường thẳng, nghiệm
đúng định luật Henry. Neu áp suất
không quá thấp phần lớn các khí đều
tuân theo định luật Henry. Neu có phản

m . Hcl

ứng hóa học giữa chất khí và dung môi,

ví dụ hydro clorua, amoniac hoặc carbon
dioxyd trong nước thì định luật Henry sẽ
bị vi phạm.

Hình 1-2: Sự hòa tan của HCL trong benzen

Nhưng nếu chỉ tính lượng khí ở trạng thái tự do hoặc là ở trạng thái chưa kết hợp
thì thấy rằng định luật Henry vẫn có thể nghiệm đúng.
Nếu có một hồn hợp chất khí hòa tan trong 1 dung môi thì độ hòa tan của mỗi chất
khi tỷ lệ với áp suất riêng phần của khí đó, độc lập đối với các khí khác có mặt trong
hồn hợp.
1.3. DUNG DỊCH CHÁT TAN KHÔNG BAY HƠI VÀ KHÔNG ĐIỆN LY
1.3.1.

Áp suất hơi của dung dịch

a. Độ giâm áp suất hơi của dung dịch. Định luật Raun.
Từ lâu người ta đã biết rằng một chất hòa tan trong một chất lỏng sẽ làm cho áp suất
hơi của chất này giảm xuống. Nhưng mối liên hệ giữa độ hạ áp suất hơi và thành phần của
dung dịch thì mãi tới năm 1887 mới được Raun (F.M.Raun) tìm ra bàng thực nghiệm.
Giả thiết cho 1 chất lỏng A vào trong 1 bình kín (đã rút hết không khí). Hai quá
trình sẽ xảy ra đồng thời: Các phân tử chất lỏng A bốc thành hơi và các phân tử A ở
trạng thái hơi ngưng động thành trạng thái lỏng. Khi cân bằng, tốc độ của hai quá trình
này bằng nhau. Lúc đó áp suất cân bàng trên mặt chất lổng là áp suất hơi bão hòa của
chất lỏng, vắn tắt thường gọi là áp suất hơi của chất lỏng. Ở mồi nhiệt độ áp suất hơi
của chất lỏng là một hang số.
Bây giờ thêm 1 lượng nhỏ chất B vào chất lỏng A. Vì có lẫn thêm một ít phân tử
B chiếm chỗ nên nồng độ của chất lỏng A giảm đi do đó số phân tử chất lỏng A thoát
thành hơi trong một đơn vị thời gian cũng giảm đi. Ket quả là áp suất hơi pA cùa chal A
trên dung dịch phải nhỏ hơn trên dung môi nguyên chất
(pA <
). Nói cách khác
là khi thêm 1 chất tan trong 1 chất lỏng sẽ làm cho áp suất hơi của chất lỏng này giảm
đi. Thực nghiệm cho biết nếu chất B tan trong chất lỏng A tạo thành 1 đung dịch lý
tưởng thì áp suất hơi của chất lỏng tỷ lệ với nồng độ của nó trong dụng dịch. Đe tiện
cho việc tính toán nồng độ được biểu thị bằng phân số moi. Ta có:

Pa = k.XA
Xa là phân so mol của chính dung môi A
Khi Xa = 1

PA = Pa

k = PẲ
Vậy

PA=PẲ X A

Vì

XA + XB = 1

N ên

Xa = 1 - Xb

( 1 -8 )

Pa = PaO ~ xb)
=

(1-9)

Pa
PẲ ~~ P a chính là độ hạ áp suất hơi của dung môi trên dung dịch, bời vậy tỷ số

_ 0 __
— ----- — đươc goi là đô giảm tương đối áp suất hơi của dung môi trên dung dich.
P‘Ả
Danh từ tương đối là chỉ sự so sánh với áp suất hơi của dung môi nguyên chất. Vậy căn
cứ vào biểu thức 1-9 ta có:
Đợ giảm tỉrơng đổi áp suất hơi của dung môi trên dung dịch bằng phân số mol
của chất hòa tan trong dung dịch hoặc theo biểu thức 1-8 ta có: Ấp suất hơi của dung
môi trên dung dịch tỷ lệ thuận với phân so mol của dung môi.
Đó là nội dunậ của định luật Raun. Để cho tiện trong trường hợp chung gọi X2 là
phân số mol của chất tan. p° là áp suất hơi của dung môi nguyên chất, p là áp suất hơi
của dung môi trên dung dịch (thường hay gọi tắt không được chính xác là áp suạt hơi
o
p_
cu a uung U1CIỤ la co:

-------- — = x 2

p°

( 1- 10)

-

Bảng 1.3. Độ hạ áp suất hơi của một số dung dịch với dung môi là ete

Chất tan
Nitrobenzen
Metyl salixylat
Etyl benzoat

Benzaldehyd
Anilin

Phân số mol chất tan

Độ hạ áp suất hơi tương đổi

Tỷ 8ổ

0,060
0092
0,096
0,130
0,077

0,055
0,086
0,091
0,132
0,081

0,92
0,93
0,95
1,02
1,05

Nếu định luật được nghiệm đúng thì tỷ số ở cột bên phải bảng 1-3 phải bằng 1.
Quả thật định luật đã nghiệm gần đúng với các dung dịch nói trên.

v ề mặt lý thuyết, cần nhớ rằng định luật Raun chỉ nghiệm đúng nghiệm ngặt đối
với các dung dịch lý tường.
Thực tế chỉ có ít dung dịch lý tưởng. Đối với các dung dịch không lý tưởng (dung
dịch thực) thì định luật Raun sẽ có sai lệch ít nhiều đối với các dung dịchloãng,
sựsai
lệch đó rất nhỏ có thể bỏ qua.
Ta có hai trường hợp:
- Chất hòa tan là 1 chất không bay hơi.
Chất hòa tan và dung môi đều là các chất bay hơi.

-

Trong cả hai trường hợp đều có thể áp dụng định luật Raun. Trong chương này ta
xét trường hợp đầu.
Xác định trọng lượng phân tử bằng phương pháp đo độ giảm áp suất hơi.
Neu trọng lượng (tính bằng gam) của dung môi là Wi và của chất tan là W2 trọng
lượng phân tử của chúng là M| và M2 , ta có số moi dung môi là:
_ W,
n, = — L
M,
Sổ mol chất tan là :

_ W2
n2 = — L

M 2 ..

Điền vào phương trình 1-10 được:

p°-p_
p°

W2/ M 2

“ W ,/M , + W 2 / M

2

Trong dung dịch loãng, số mol Ĩi2 của chất tan rất nhỏ so với số mol của dung môi ni:
n2

n2

X, = — — — * —

ru + n,

Và

p°-p
p° n,

"2

w2 Ml

M2

W,

n 11)

Nếu pha chế một dung dịch có W2 gam chất tan trong Wi gam dung môi có trọng
lượng phân tử đã biết (Mi), ta có thể xác định được trọng lượng phân tử của chất tan M 2
bàng cách đo áp suất hơi của dung môi (p°) và dung dịch (p).


Toán

1 -

»

’

3

Khi hòa tan 18,04g manitol vào trong
lOOg nước, áp suất hơi của nước ờ 20°c từ
17,535 mmHg giảm xuống còn 17,226 '5
mmHg. Xác định trọng lượng phân tử của
3
manitol. Ta có :
11
/1

Wj = 100;

w 2 = 18,04

p° = 17,535 mmHg
Mị 18,02

p = 17,226 mmHg

17,535-17,226 _ 18,04.18,02

17,535

100. M 2

/v)Kìâ+ đô

Tị) T

Hình 1-3: Sự tăng nhiệt độ sôi
của dung dịch

M2 = 181
Trọng lượng phân tử của manitol thực tế bằng 182
b.
Độ tăng điểm sôi của dung dịch loãng. Chất lỏng sẽ sôi khi áp suất hơi của nó
bằng áp suất khí quyền (1 atm). Do đó chất lỏng nào có áp suất hoi càng thấp nhiệt độ
sôi của nó càng cao. Khi hòa tan một chất trong một dung môi áp suất hơi của dung môi
này giảm đi cho nên sẽ làm cho nhiệt độ sôi cùa nó tăng lên. Nồng độ chất tan càng lớn
áp suất hơi càng giảm và nhiệt độ sôi của dung dịch càng tăng.
Hình 1-3 là đồ thị thực nghiệm biểu thị sự phụ thuộc nhiệt độ của áp suất hơi dung
môi trên dung dịch. Trên đồ thị có một số đường. Mỗi đường là đồ thị của một dung dịch có

nồng độ xác định. Vì các dung dich đều có nồng độ rất loãng nên các đường đỏ gần như
song song với nhau và xếp sát gần nhau. Ở cùng nhiệt độ, dung môi nguyên chất có áp suất

lớn hơn các dung dịch nên đường biểu diễn của nó (đường 1) nằm ở trên cùng. Các dung
dịch có nồng độ càng lớn thì đường biểu điễn càng ở phía dưới.
Nhiệt độ sôi của dung dịch là nhiệt độ mà áp suất hơi trên dung dịch ứng với 1 atm.
Muốn tìm điểm sôi của mỗi dung dịch chỉ cần kẻ một đường song song với trục nhiệt độ ở
áp suất bằng 1 atm. Giao điểm của đường này và các đường biểu diễn cho ta điểm sôi của
mỗi dung dịch. Ví dụ To là nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất, T là nhiệt độ sôi của
dung dịch. Độ tăng điểm sôi của dung dịch AT = T - T0 được biểu thị bởi đoạn AB. Độ
giảm áp suất hơi của dung môi trên dung dịch (ở nhiệt độ To) sẽ bằng p° - p và được biểu
thị bởi đoạn AC. Hãy xét mối liên quan giữa độ tăng điểm sôi và độ giảm áp suất hơi này.
Đối với các dung dịch ỉoàng với các Iiồng độ khác nhau các đường biểu diễn (1. 2,
3„.) hầu như là các đường song song. Tỷ so AB/AC là một hằng số. Xét hai tam giác
đồng dạng ABC và AB’C’ ta có:

AB
AC

AB'
AC'

—— = —— = const

17


Vậy

AB = co n st. AC

Nên

ATS= const (p° - p)

Theo định luật Raun ta lại có:
p -p
---- 0
p

= X 2

X2 là phân số m ol của chất hòa tan nên

P ° - P = P ° X2
p° là áp suất hơi của dung m ôi, là m ột trị số hàng định ờ m ỗi nhiệt độ nên:

ÀTS = const. p ° x 2
ATS = K s . x 2

(1-12)

Ks là một hằng số và gọi là hàng số nghiệm sôi của dung môi.
Mặt khác cũng có thể xây dựng phương trình 1-12 một cách chính xác hơn bàng
một phương pháp khác, trong đó hệ số Ks, được tính từ các thuộc tính của dung môi dựa
vào phương trình Clapêron - Clauđiutxơ. Sự phụ thuộc nhiệt độ của áp suất hơi được
biểu thị bởi phương trình Clapêron - Clauđiutxơ
dp

L h.p

dT

RT

Lh là nhiệt bốc hơi của một mol chất lỏng. Nếu dung dịch là loãng và ở gần nhiệt
độ sôi của chất lỏng p và T bàng p° và To
dp = L h.p°
dT

RT 02

Với đung dịch loãng độ tăng điểm sôi (ATS) và độ giảm áp suất hơi bão hòa (p° - p) rất
J
nhỏ nên có thể đồng hóa chúng với dT và dp, đo đó có thể biểu thi —— bàng
dT
p -p
AT
dP - p ° - p = L h-P°
dT
ATS
RT 02
Và

AT =

RT 02 p ° - p
Lh

Theo định luật Raun, độ hạ áp suất hơi tương đối bàng phân sổ mol X2 nên:
RT2

ATs = - ^ . x 2

(1-13)

Vì R, T0 và L là các hàng số nên:
RT2
I

= const = K ữ

.

Như vậy phương trình (1-13) tương đương với phương trình (1-12).
Nồng độ tính theo phân số mol tiện lợi trong tính toán lý thuyết nhung trong thực
tế thì lại không tiện lợi bàng các nồng độ khác, chẩng hạn nồng độ mol hay nồng độ
molan. Bởi thế để tiện sử dụng cần sửa phương trình này đôi chút. M
Nếu dung địch rất loãng, có thể coi phân số mol

n , + n,
Nếu gọi W| và W2 là trọng lượng của dung môi và chất tan, Mi và M2 là trọng
lượng phân tử của chúng thì
W,

_

w2

n. = — L, n , = —M,
M2
a t= rt

02

Lh

w ,m ,
W,.M 2

Nếu gọi lh là nhiệt bốc hơi tính cho 1 gam dung môi thì:
Lh = Mi . lh
Và

AT =

RT2

w' .2
w ,.m 2

Trong việc nghiên cứu các dung dịch loãng, để thuận tiện người ta biểu thị nồng
độ bằng độ molan. Độ molan là số mol chất hòa tan trong lOOOg dung môi.
Nếu đung dịch có W2/M 2 mol chất tan trong Wi gam dung môi, độ molan m bàng:


Trong đó hằng số nghiệm sôi Ks bàng
K =

RT2
°

s

1 0 0 0 . Ih

(1-15)
-

Ks phụ thuộc nhiệt độ sôi và nhiệt bốc hơi của đung môi
Theo phương trình 1-14, đối với các dung dịch loãng và tuân theo định luật Raun,
độ tăng điểm sôi của dung dịch tỷ lệ thuận với độ molan của dung dịch đó.
Đối với dung dịch đậm đặc hơn thì sự tỷ lệ giữa độ tăng điểm sôi và độ molan có
sai lệch ít nhiều. Sự sai lệch đó phần do dung dịch không đủ loãng để có thể thực hiện
các phép tính gần đúng trong khi thiết lập phương.trình 1-14 phần do sự sai lệch đối với
định luật Raun bởi vì các dung dịch đó không phải là các dung dịch lý tưởng.
Xác định trọng lượng phân từ từ độ tăng điểm sôi.
Đưa trị sổ của m vào phương trình 1-14 ta có:
ATs = K s »

M 2.w,

M2 =K 5«
2
s ATS.W,

(,-,6 )

Đe tính trọng lượng phân tử của chất tan M2 cần làm thí nghiệm đo độ tăng điểm

sôi ATS của dung dịch chất này trong 1 dung môi thích hợp và tìm trị số của hàng số
nghiệm sôi Ks của dung môi đó.
Để tính Ks có hai cách. Cách thứ nhất căn cứ vào phương trình 1-15 nghĩa là dựa
vào nhiệt độ sôi và nhiệt độ bốc hơi của dung môi, còn cách thứ hai dựa vào thí nghiệm
đo độ tăng điểm sôi ATS của một dung dịch chất tan mà trọng lượng phân tử M 2 đã biết,
rôi tính Ks theo 1-16. Kêt quả thu được trong hai phương pháp thường rát ăn khớp với
nhau. Điều đó lại khẳng định thêm sự đúng đắn của các phương trình vừa được thiết lập.
Hằng số nghiệm sôi Ks của một số dung môi được ghi trong bảng 1-4.
Bảng 1.4. Hằng số nghiệm sỏi của một số dung môi
Dung môi

Dung môi

K,

K.

Nước

0,513

Benzen

2,63

Metanol

0,83

Acid acetic

3,14

Etanol

1,20

Cloroform

3,85

Aceton

1,72

Cacbon tetraclorua

5,02

1.3.2. Độ hạ băng điểm của dung dịch

Từ lâu người ta đã biết rằng nhiệt độ đônậ đặc (thường được gọi là băng điểm)
của dung dịch nhỏ hơn của dung môi nguyên chât. Ví dụ nước đường đông đặc ở nhiệt


độ thấp hơn nước nguyên chất (0°C). Dung
dịch có nong độ càng cao đông đặc ở nhiệt độ
càng thấp. Bây giờ ta thiết lập mối quan hệ
giữa nồng độ dung dịch và độ giảm nhiệt độ
đông đặc của dung dịch. Để cụ thể ta hãy xét

một dung dịch loãng của một chất hòa tan
(không điện giải) trong nước.
Trước hết ta lập đồ thị biểu thị sự phụ
thuộc theo nhiệt độ của áp suất hơi trên dung
môi nguyên chất, trên dung dịch và trên tinh
thể của dung môi.

'5

3

^

Điểm A biểu thị băng điểm của dung
môi To, điểm B biểu thị hãng điểm của dung
dịch T. Băng điểm cùa dung dịch T thấp hơn
của dung môi T0,
Độ hạ băng điểm là AT = To - T.

A

'I'll

/c
/\ b

*I1'rr

To

/sIK iật

độ

Hình 1-4: Sự hạ băng điểm
của dung dịch

Tương tự như đối với độ tăng điểm sôi ta cũng có thể chứng minh được
AT = Kb .x 2

(1-17)

ở đây Kb là hằng số nghiệm lạnh,
Mặt khác ta cũng có thể tim thấy phương trình 1-17 dựa trên phương trình
Claperon Clauđiutxơ.
Theo phương trình này, đối với dung dịch ở áp suất và nhiệt độ băng điểm, biến
thiên của áp suất hơn theo nhiệt độ là :
dp,
dT

L„.p°
RT 2

Lh là nhiệt bổc hơi của dung môi
To là băng điểm cùa dung môi nguyên chất
dp
Ở nồng đô loãng BC coi như môt đoan thẳng nên ——bàng CD/BD nghĩa là
dT
(p - Pr)/AT, vậy :

P - P r _ l h-p°
AT
RT2
Với dung môi ờ thể rắn, cũng có (độ dốc của đường cong BA)
dpr = L th ,p°
dT
RT2


Lt h là nhiệt thăng hoa của dung môi ở trạng thái rán. AB được coi )à một đoạn

dp
thăng nên —— băng AD/BD. Vậy phương trình này trở thành :

(1-19)
AT

RT 02

Đem phương trình 1*19 trừ cho phương trình 1-18 được :

p °-p
AT

_ (L I h - L h)p°
RT 02

Phương trinh này tương tự như phương trình 1-13 chỗ khác là ở đây nhiệt nóng
chảy được thay thế vào chỗ nhiệt bốc hơi trong phương trình 1-13.
Đối với các dung dịch loãng, áp dụng các phép tính gần đúng như trong trường

hợp độ tăng điểm sôi ta cũng được:
( 1- 21 )

AT = K b.m
K

b

=

R T°2
1000

( 1- 2 2 )

1n. c

ln c: là nhiệt nóng chảy tính cho một gam dung môi.
T o:

là băng điểm của dung môi

Như vậy, đối với dung dịch loãng độ hạ tăng điểm tỳ lệ thuận với độ moỉan của
dung dịch.
Các kết quả thực nghiệm thường rất phù hợp Với kết luận trên. Đối với dung dịch
có nồng độ cao hơn thì có sai lệch ít nhiều.


Xác định trọng lượng phân tử chất hòa tan từ đo độ hạ băng điếm.
Phương pháp xác định trọng lượng phân tử chất tan từ độ hạ băng điểm cũng

tương tự như từ độ tăng điểm sôi.
Để tính trọng lượng phân tử ta có thể dùng phương trình tương tự như phương
trình 1-16:
M2 =K b

1 0 0 0 W2

(1-23)

A Tb.Wj
Có thể tính Kb từ nhiệt nóng chảy và nhiệt độ đông đặc cùa dung môi dựa vào
phương trình 1 - 2 2 hoặc xác định Kb bằng thực nghiệm bằng cách đo độ hạ băng điểm
của một dung dịch chất tan đã biết trọng lượng phân tử rồi áp dụng phương trình 1-23
mà tính ra. Trị số cùa Kb thu được bằng hai phương pháp rất phù hợp nhau. Hằng số
nghiệm lạnh Kb cùa một số dung môi được ghi trên bảng 1-5.
Bàng 1.5. Hằng số nghiệm lạnh của một số dung môi
Dung môi

Dung môi

Kb

Nước

1.86

Naphtalen

-

Acid acetic

3.90

Bromoform

14.3

Benzen

5.12

Xyclohexan

20.2

Nitrobenzen

6.9

Camphor

40.0

Cần lưu ý là các tính toán chỉ đúng khi dung môi kết tinh thì tảch riêng thành các
tinh thể nguyên chất. Trường hợp dung môi kết tinh kéo theo cả chất hòa tan thành một
chất rắn đồng nhất gồm cả dung môi và chất tan thì phương trình đã thiết lập được sẽ
không còn sử dụng được nữa.
c. Áp suất (hẩm thấu.
Năm 1748 Nôlê (Nollet) đã mô tả một thí nghiệm như sau: rượu vang được đổ đầy

một bình hình trụ, rồi bịt miệng bình bàng một màng bong bóng lợn, đoạn nhúng bình vào
trong nước. Ông nhận thấy nước chui qua màng bong bóng làm cho màng bong bóng
phồng lên và vỡ tung. Màng bong bóng có tính chất bán thấm: chỉ có nước đi qua còn
rượu không đi qua. Ông gọi sự tăng áp suất trong bình là “Áp suất thẩm thấu”.
Nhưng bong bóng động vật không hoàn toàn ngăn được mọi chất hòa tan đi từ
dung dịch qua màng nên không phải là một màng bán thấm hoàn hảo. Muốn đo áp suất
thẩm thẩu cần có một màng bán thấm hoàn hảo hưri. Năm 1864 M. Trôbơ đã tìm ra
được phương pháp chế tạo màng đó.
Một bình hình trụ bàng sứ sốp (không tráng men) đem ngân vào dung dịch
feroxyanua kali, đoạn lấy ra ngâm vào dung dịch đồng sunfat. Đồng sunfat thấm vào

các lỗ sốp và phản ứng với feroxyanua đồng ở thể keo trong các lỗ này.


Óng sứ được chuẩn bị như thế là một màng
bán thấm tốt.
Tiếp theo sau
(W.F.P.Pfeffer) đã
(1877). Ông đổ đầy
hình trụ vừa mô tả
nước cất.

sự phát minh của Trôbơ, Feffe
đo được áp suất thẩm thấu
dung dịch nghiên cứu vào bình
(hình 1-5) rồi nhúng bình vào

Do hiện tượng thẩm thấu nước cất sẽ từ bên
ngoài chui vào trong bình làm cho nước ở áp kể
tăng lên. Khi đã đạt tới cân bàng mực nước ở áp kế

không tăng lên nữa. Áp suất đọc được là áp suất
thẩm thấu của dung dịch. Kết quả đo áp suất thẩm
thấu của Feffe cho biết: áp suất thẩm thấu của dung
dịch phụ thuộc hai yếu tố: nồng độ và nhiệt độ.

Hình 1-5. Dụng cụ đơn giản để
đo áp suất thẩm thấu (theo Feffe)

Bảng 1.6. Mối liên hệ giữa áp suất thẩm thấu và nồng độ
c

V

n

1%

100 ml.g'1

0,7 atm

70
67

71.

V

2

50

1,34

4

25

2,74

68

6

16,5

4,10

68

c: là nồng độ tính bằng gam đường trong lOOml dung dịch
v: là thể tích của dung dịch chứa l gam đường
71: là áp suất thẩm thấu

Bảng 1.7. Mối liên hệ giữa áp suất thẩm thấu và nhiệt độ
T,oK

71(1)

nỉT

273,0

0,649

0,00238

279,8

0,601

0,00237

286,7

0,684

0,00241

288,5

0,691

0,00237

295,0

0,721

0,00244

305,0

0,716

0,00235

309,0

0,746

0,00241

Dung dịch đường có nồng độ 1%
Kết quả đo lường của Feffe được Van Hop rất chú ý. Ông đã tìm thấy một sự
tương tự kỳ lạ giữa áp suất của các khí và áp suất thẩm thấu của dung dịch.