›
›

Bài giảng Hóa phân tích - Chương 2: Một số kiến thức cần cho hoá phân tích - Trần Thị Phương Thảo

pdf 42 trang ngocly 2020
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa phân tích - Chương 2: Một số kiến thức cần cho hoá phân tích - Trần Thị Phương Thảo", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_hoa_phan_tich_chuong_2_mot_so_kien_thuc_can_cho_ho.pdf

Nội dung text: Bài giảng Hóa phân tích - Chương 2: Một số kiến thức cần cho hoá phân tích - Trần Thị Phương Thảo

  1. CHƯƠNG 2 MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN CHO HOÁ PHÂN TÍCH GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 1
  2. NỘI DUNG CHÍNH (2LT + 1BT) I. DUNG DỊCH II. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DD III. CÂN BẰNG HOÁ HỌC – ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG IV. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG LƯỢNG GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 2
  3. I. DUNG DỊCH DD là: „ Mộthệđồng thể do sự phân tán của phân tử hay ion giữa hai hay nhiềuchất. „ Thành phầncóthể thay đổi trong giớihạn rộng. „ Gồmchất phân tán (chất tan) và môi trường phân tán (dung môi) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 3
  4. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 4
  5. I. DUNG DỊCH Các loại dd: „ rắn/rắn „ rắn/lỏng „ lỏng/lỏng „ rắn/khí „ lỏng/khí → phổ biếnnhất trong hóa phân tích là dd rắn/ lỏng và lỏng/lỏng. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 5
  6. II. NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Nồng độ dd: là lượng chất tan trong một đơnvị dung môi. „ DD loãng: lượng chất tan chiếmtỷ lệ nhỏ „ DD đậm đặc: lượng chấttan chiếmtỷ lệ lớn „ DD bão hoà: lượng chất tan tối đa ở nhiệt độ và áp suấtxácđịnh „ DD quá bão hoà: thêm chấttan vàodd bão hoà → đun nóng → làm nguộitừ từ. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBKDd này kém bền. 6
  7. II. NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Các ký hiệu chung: „ m(g): khốilượng chất tan có phân tử khối M „ q(g): khốilượng dung môi „ Vx(ml): thể tích chất tan có phân tử khốiM „ V(ml): thể tích cuốicủa dd sau khi pha chế „ d(g/ml): khốilượng riêng của dd sau pha GV: Trchần T ếPhươ. ng Thảo ĐHBK 7
  8. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH „ Độ tan (S) „ Nồng độ khốilượng hay nồng độ g/l (Cg/l) „ Độ chuẩn(T) „ Nồng độ phầntrăm(%) „ Nồng độ phầntriệu (ppm) „ Nồng độ molan (Cm) „ Nồng độ mol (CM) „ Nồng độ phân mol (Ni) „ Nồng độ đương lượng (CN): GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 8
  9. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH „ Độ tan (S): số gam chấttantrong 100g dung môi khi dd bão hoà ở to, p nào đó. m S =* 100 q GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 9
  10. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH „ Nồng độ khốilượng hay nồng độ g/l (Cg/l): số gam chất tan trong 1 lít dd m C(g/l) =* 1000 V GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 10
  11. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Độ chuẩn(T):là mộtdạng nồng độ khốilượng nhưng đơnvị biểudiễn: g/ml hoặc mg/ml m m 3 T(g/ml) = T(mg/ml) = .10 V V GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 11
  12. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH %( khốilượng /khốilượng ) m C%(kl/kl) = * 100 m+ q GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 12
  13. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH %( khốilượng /thể tích) m C%(kl/tt) =* 100 V GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 13
  14. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH % (thể tích/thể tích) V C%(tt/tt) = *x 100 V GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 14
  15. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Nồng độ phầntriệu: khốilượng chất tan trong 106 lần khốilượng mẫu cùng đơnvị. m * 106 C(ppm). = m+ q • mg/106mg = mg/kg • DD loãng: d ≈ 1 nên 1kg dd ≈ 1lít dd GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK mg/kg → mg/l 15
  16. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Nồng độ molan (Cm ): số mol chất tan trong 1000 g dung môi. m 1000 C = * m M q GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 16
  17. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH „ Nồng độ mol (CM): khá phổ biến, là số mol chất tan/ 1 lít dd m 1000 C = * M M V GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 17
  18. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH „ Nồng độ phân mol (Ni): tỷ số giữa số mol ni củacấutử i và tổng số mol N củacácchấttạo thành dd n i N i = GV: Trần T Phương Thảo N ĐHBK 18
  19. CÁC LOẠI NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH Nồng độ đương lượng (CN): số đương lượng chất tan trong một lít dd m 1000 C = * N Đ V Đ: đương lượng gam chất tan có khối GV: Trlầượn T Phươngng Thảo phân tử M ĐHBK 19
  20. KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG Đương lượng gam Đ củamột nguyên tố hay mộthợpchất: là số phầnkhối lượng củanguyêntố hay hợpchấtthay thế vừa đủ với một đơnvịđương lượng tương đương vớigiátrị: 1,008 phầnKL củaH2 8 phầnKL củaO2 1 đương lượng củamột nguyên tố hay hợpchấtkhác GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 20
  21. KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG VD: H2O có „ 2 phầnkhốilượng hydro ↔ 2 ĐL củaH „ 16 phầnkhốilượng Oxi ↔ 2 ĐL củaO → trong H2O có 2 ĐL củantố H tác dụng vừa đủ với 2 ĐL củantố oxi GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 21
  22. KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG VD 1 mol phân tử CO có: „ 12 phầnKL C tácdụng vừa đủ với 16 phầnKL O (tương đương 2 ĐL) → số ĐL củantố C trong CO là 2 ĐL „ Vậykhốilượng của 1ĐL nguyên tố C trong CO (đương lượng gam củaC trong CO) là ĐC = 12/2 = 6 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 22
  23. KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG „ Đượng lượng của nguyên tố: Đ = M/n n: hoá trị của nguyên tố trong hợpchất GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 23
  24. KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG AB + nY ↔ C + D MY: Khốilượng của1 đương lượng chấtY „ Đương lượng củamộthợpchất AB: ĐAB = MAB/n (n: sốđơnvịđương lượng AB tham gia pứ) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 24
  25. KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ AB ± ne- ↔ C + D „ 1 mol electron ↔ 1 đương lượng „ n: số mol electron trao đổivừa GV: Trđủần T Phươvng ớThảo i1 mol hợpchấtAB. ĐHBK 25
  26. KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG PHẢN ỨNG ACID – BAZ AB ± nH+/OH- ↔ C + D „ 1 mol H+/OH- ↔ 1 đương lượng „ n: số mol H+/OH- thựcsự tham gia trao đổi đốivới 1 mol AB GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 26
  27. KHÁI NIỆM ĐƯƠNG LƯỢNG PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION AB ± nM+/M- ↔ C + D „ 1 mol M+/M- ↔ 1 đương lượng „ n: số mol M+/M- thựcsự tham gia trao đổi đốivới 1 mol AB GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 27
  28. Liên hệ giữa các loạinồng độ CN = CM.n C(%).10.d = CM.M = CN . Đ C(g/l) = C .M = C .Đ GV: Trần T Phương Thảo M N ĐHBK 28
  29. Liên hệ giữa các loạinồng độ Nồng độ dd sau pha trộn: Quy tắc pha loãng (áp dụng cho CN và CM) Cđầu.Vđầu = Ccuối.Vcuối GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 29
  30. Liên hệ giữa các loạinồng độ „ Quy tắc đường chéo: (áp dụng cho nồng độ %(kl/kl) củadd cùng chất tan) Trộn ma (g) dd a% với mb (g) dd b% sẽđược mc = (ma + mb) (g) dd c%. với (a>c>b) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 30
  31. Liên hệ giữa các loạinồng độ Tỷ lệ pha trộn được xác định: a (c-b) → ma c b (a –c) → mb m c− b a = GV: Trần T Phương Thảo m a− c ĐHBK b 31
  32. III. CÂN BẰNG HOÁ HỌC ĐL TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG 1. KHÁI NIỆM HOẠT ĐỘ 2. CÂN BẰNG HÓA HỌC 3. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 32
  33. 1. KHÁI NIỆM HOẠT ĐỘ NaCl → Na+ + Cl- LT c (M) c (M) c (M) TT a (M) a (M) Hoạt độ (nồng độ hiệudụng): a = f.c + a : hoạt độ ( ký hiệubằng ( ) ) + c : nồng độ mol ( ký hiệubằng [ ] ) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 33
  34. 1. KHÁI NIỆM HOẠT ĐỘ Tại sao có hoạt độ? „ Sự tác động của nhiều ion khác nhau trong dung dịch gây ra lựctương tác ion μ. „ Lựctương tác ion μ làm giảmkhả năng hoạt động của ion. „ Lựctương tác ion μ tỉ lệ thuậnvớinồng độ và điện tích củatừng ion. n 1 2 μ = ∑Ci .Z i GV: Trần T Phương Thảo 2 ĐHBK 1 34
  35. 1. KHÁI NIỆM HOẠT ĐỘ a = f.c (f : hệ số hoạt độ) „ lgf = φ(μ): thay đổitheolựcion μ „ f ≤ 1 „ DD loãng μ ≈ 0 → f ≈ 1 → a ≈ c „ Trong hóa phân tích → nồng độ thường rấtnhỏ (0,01 - 0,1N) → quy ướcf =1 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 35
  36. 2. CÂN BẰNG HÓA HỌC (1) aA + bB dD + eE (2) Trong thựctế, đasố các phản ứng là thuận nghịch → không xảy ra hoàn toàn → chỉ diễnrađếntrạng thái cân bằng → tồntại song song tác chấtvàsảnphẩm. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 36
  37. 3. ĐL TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG Tỷ số giữatíchhoạt độ sảnphẩm trên tích hoạt độ tác chấtlàmộthằng số. ( D )d .( e E ) K(1) = = const ( A )a .( b B ) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 37
  38. 3. ĐL TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG (1) aA + bB dD + eE (2) Nếuddloãng→ thay hoạt độ bằng nồng độ [ D ]d .[ e E ] K(1) = a b GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK[ A ] .[ B38 ]
  39. 3. ĐL TÁC DỤNG KHỐI LƯỢNG „ Cân bằng động → tuân theo nguyên lý Le Châtelier. „ K(1) càng lớn → phản ứng theo chiều1 càng chiếm ưuthế. „ K > 107: phản ứng hoàn toàn. „ K nghiệm đúngchoddlýtưởng, dd thực không điện ly hay điệnlyyếu. GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 39
  40. IV. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG LƯỢNG - 2+ + 2+ MnO4 + 5Fe + 8H → Mn 3+ (1) (2) + 5Fe + 4H2O a(mol) 5a(mol) Số ĐL(1) = n1.số mol (1) = 5a (ĐL) SốĐL(2) = n2.số mol (2) = 1.5a = 5a (ĐL) GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 40
  41. IV. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG LƯỢNG „ Danton: Trong mộtphản ứng hóa học, sốđương lượng củacácchất tham gia phản ứng phảibằng nhau. V1.C1 = V2.C2 „ Quan trọng → dùng trong phân tích GV: Trần T Phương Thảo ĐHBKđịnh lượng. 41
  42. IV. ĐỊNH LUẬT TÁC DỤNG ĐƯƠNG LƯỢNG m 1000 C = . N Đ V m C.V ⇒ =N Đ 1000 GV: Trần T Phương Thảo ĐHBK 42