Dung dich

Dung Dịch

A Mục tiêu:
1.Trỡnh b�y du?c cỏc khỏi ni?m: Dung Dich, cỏc lo?i n?ng d? Dung D?ch.
2. Trỡnh b�y du?c cỏc tớnh ch?t Dung D?ch di?n ly.
3. Trỡnh b�y du?c cỏc tớnh ch?t Dung D?ch khụng di?n ly.
B Nội Dung:
Dung D?ch l� m?t h? d?ng nh?t g?m ch?t tan v� Dung mụi m� th�nh ph?n cú th? bi?n d?i trong m?t gi?i h?n r?ng.


1. Nồng độ và độ tan của Dung Dịch
1.1. Nồng độ phần trăm C%
Nồng độ phần trăm theo khối lượng:
Nồng độ phần trăm biểu thị bằng số gam chất tan trong 100g Dung Dịch.



C% =

Ví Dụ 1 : Dung Dịch NaOH 20% nghĩa là cứ 100g Dung Dịch thì có 20g NaOH tan trong đó.
Nồng độ phần trăm theo thể tích:




Nồng độ phần trăm biểu thị bằng số ml chất tan có trong 100ml Dung Dịch.
Trong đó: Vct: Thể tích chất tan (ml)
VDD: Thể tích Dung Dịch (ml)


Ví Dụ 2: Dung Dịch C2H5OH 700 (nghĩa là trong 100ml Dung Dịch C2H5OH cần có 70ml C2H5OH nguyên chất )
Ví dụ 3: tính khối lượng NaCl tinh khiết cần lấy để pha được 100ml dung dịch NaCl 0.9%?(biết d=1g/ml)
Ví dụ 4: tính số ml dung dịch cồn 900 cần phải lấy để pha được 100ml dung dịch cồn 720 ?
1.2. Nồng độ mol/l CM (M)

CM = (mol/l)


Ví Dụ 5: Hòa tan 8,775g NaCl trong 1 lít Dung Dịch. Tính nồng độ mol/l của Dung Dịch NaCl.
Khi cho 5,6g Fe tác Dụng với 100 ml Dung Dịch HCl Dư(giả sử thể tích Dung Dịch là không đổi ). Nồng độ mol/lít của FeCl2 tạo thành là:
A. 0.1M
B. 1M
C. 0.5M
D. 2M
E. 0.05M
Khi cho 5,6g Fe tác Dụng với 100 ml Dung Dịch HCl Dư(giả sử thể tích Dung Dịch là không đổi ). Nồng độ mol/lít của FeCl2 tạo thành là:
A. 0.1M
B. 1M
C. 0.5M
D. 2M
E. 0.05M
1.3. Nồng độ đương lượng CN
1.3.1. Khái niệm
Nồng độ đương lượng được biểu thị bằng số đương lượng gam chất tan có trong 1 lít Dung Dịch.

CN =



1.3.2. Cách xác định đương lượng gam


Trong đó: M: Khối lượng mol nguyên tử hoặc phân tử (g)
n: Là một số tùy ý, theo từng loại hợp chất và theo từng phản ứng mà nó có các giá trị khác nhau.
a). Đương lượng gam của đơn chất
Đương lượng gam của một đơn chất bằng khối lượng mol nguyên tử của nó chia cho hóa trị.



b). Đương lượng gam của hợp chất tham gia phản ứng trao đổi ion
Đương lượng gam của hợp chất trong phản ứng trao đổi bằng khối lượng mol phân tử chia cho số điện tích dương hay âm mà 1 phân tử chất đó trao đổi.
NaOH + H3PO4 → NaH2PO4 + H2O (1)

2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + 2H2O (2)

3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O (3)


:

:

c). Đương lượng gam của hợp chất tham gia phản ứng ôxy hóa – khử
Đương lượng gam của một chất trong phản ứng oxy hóa – khử bằng khối lượng mol phân tử chia cho số electron mà một phân tử đó cho hoặc nhận.
Ví Dụ:


1.4. Nồng độ molan (nồng độ mol khối lượng) Cm
Nồng độ molan biểu thị số mol chất tan có trong 1000g Dung môi.

Cm =
Trong đó: nct: Số mol chất tan (mol)
mDm: Khối lượng Dung môi (g)
Ví Dụ: Dung Dịch NaCl 0,2 molan(mol/kg)
Nghĩa là cứ 1000g Dung môi H2O sẽ có 0,2 mol NaCl trong đó
Nồng độ molan của một chất được biểu thị bằng số mol chất tan có trong:
A. 1000g dung dịch
B. 1000g dung môi
C. 100g dung môi
Nồng độ molan của một chất được biểu thị bằng số mol chất tan có trong:
A. 1000g dung dịch
B. 1000g dung môi
C. 100g dung môi
1.5. Nồng độ phần mol
Nồng độ phần mol của một chất là tỉ số giữa số mol của chất đó với tổng số mol của tất cả các chất có trong Dung Dịch.



Trong đó: Ni: Nồng độ phần mol
ni: Số mol chất i
∑ni: Tổng số mol của các chất tạo thành trong Dung Dịch.
Nồng độ phần mol của một chất là .........giữa số mol của chất đó với tổng số mol của tất cả các chất có trong dung dịch.
A. Tỉ số
B. Tích số
C. Tổng số
Nồng độ phần mol của một chất là .........giữa số mol của chất đó với tổng số mol của tất cả các chất có trong dung dịch.
A. Tỉ số
B. Tích số
C. Tổng số
Ví Dụ: Hòa tan 90g glucose (C6H12O6) trong 910g nước. Tính nồng độ phần mol của glucose.
1.6. Độ tan và các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan
1.6.1. Khái niệm về độ tan
Độ tan là nồng độ của chất tan được vào Dung Dịch để tạo ra một Dung Dịch bão hòa ở một nhiệt độ xác định.
1.6.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tan
Bản chất chất tan và bản chất Dung môi:
Thông thường, các chất phân cực hoặc hợp chất ion tan trong các Dung môi phân cực, còn Dung môi không phân cực hòa tan các chất không phân cực.
Nhiệt độ:

+ Nếu quá trình hòa tan thu nhiệt thì độ hòa tan sẽ tăng khi nhiệt độ tăng.
Ví Dụ: Do quá trình hòa tan của chất rắn là quá trình thu nhiệt, nên NH4Cl, KNO3… sẽ tan nhiều khi đun nóng.
+ Nếu quá trình hòa tan tỏa nhiệt thì độ hòa tan sẽ giảm khi nhiệt độ tăng.
Quá trình hòa tan của chất khí là quá trình tỏa nhiệt nên độ tan của chất khí sẽ giảm khi nhiệt độ tăng.
- Áp suất:
Áp suất ảnh hưởng không đáng kể đến độ tan của chất rắn hoặc chất lỏng, nhưng có tác động lớn đến độ tan của chất khí.
Độ tan của các chất khí tỷ lệ với áp suất riêng phần của chất khí đó.
S = K. Pi
Trong đó: K: Hằng số tỉ lệ
Pi: Áp suất riêng phần của chất khí
S: Độ tan của chất khí trong chất lỏng (g/100g Dung môi)
2. Áp suất hơi bão hòa của Dung Dịch chứa chất tan không điện li và không bay hơi. Định luật Raoult I
Dung Dịch không điện li là Dung Dịch mà trong đó chứa chất tan tồn tại Dưới Dạng phân tử.
2.1. Khái niệm về áp suất hơi bão hòa

Áp suất hơi bão hòa: là áp suất tạo ra trên mặt thoáng khi quá trình bay hơi đạt tới trạng thái cân bằng.
2.2. Áp suất hơi bão hòa của Dung Dịch chứa chất tan không điện li và không bay hơi
Sự giảm áp suất hơi bão hòa của Dung Dịch tuân theo định luật Raoult I: “Áp suất hơi bão hòa của Dung Dịch bằng áp suất hơi bão hòa của Dung môi nguyên chất nhân với phần mol của Dung môi trong Dung Dịch”.
2.2.1. Định luật Raoult I
P1 = P0 . N1
N1: Nồng độ phần mol của Dung môi trong Dung Dịch.
P1: Áp suất hơi bão hòa của Dung Dịch.
P0: Áp suất hơi bão hòa của Dung môi nguyên chất.
Từ đó ta thấy, “Tại một nhiệt độ xác định, độ giảm tương đối áp suất hơi bão hòa của Dung Dịch chứa chất tan không bay hơi và không điện li bằng nồng độ phần mol của chất tan trong Dung Dịch”.
Nếu:
PDD là áp suất hơi bão hoà của Dung môi trên Dung Dịch
PoDm là áp suất hơi bão hoà của Dung môi nguyên chất
XDm là nồng độ phần mol của Dung môi trong Dung Dịch
XDD là nồng độ phần mol của chất tan trong Dung Dịch
Công thức tính áp suất hơi bão hoà của Dung môi trên Dung Dịch(PDD) theo định luật Raoul là:
A. PDD = XDm + PoDm
B. PDD = XDm - PoDm
C. PDD = XDm . PoDm
D. PDD = XDD .PoDm
E. PDD = XDm . PoDD
Nếu:
PDD là áp suất hơi bão hoà của Dung môi trên Dung Dịch
PoDm là áp suất hơi bão hoà của Dung môi nguyên chất
XDm là nồng độ phần mol của Dung môi trong Dung Dịch
XDD là nồng độ phần mol của chất tan trong Dung Dịch
Công thức tính áp suất hơi bão hoà của Dung môi trên Dung Dịch(PDD) theo định luật Raoul là:
A. PDD = XDm + PoDm
B. PDD = XDm - PoDm
C. PDD = XDm . PoDm
D. PDD = XDD .PoDm
E. PDD = XDm . PoDD
Dựa vào hệ thức của định luật Raoul: áp suất hơi bão hoà của dung môi trên dung dịch luôn luôn ………. áp suất hơi bão hoà của dung môi nguyên chất.
A. Nhỏ hơn
B. Lớn hơn
C. Bằng
Dựa vào hệ thức của định luật Raoul: áp suất hơi bão hoà của dung môi trên dung dịch luôn luôn ………. áp suất hơi bão hoà của dung môi nguyên chất.
A. Nhỏ hơn
B. Lớn hơn
C. Bằng
Áp suất hơi bão hòa của dung môi trên dung dịch bằng nồng độ phần mol của dung môi trong dung dịch ….. áp suất hơi bão hòa của dung môi nguyên chất.
A. Nhân với
B. Cộng với
C. Chia cho
D. Trừ đi
Áp suất hơi bão hòa của dung môi trên dung dịch bằng nồng độ phần mol của dung môi trong dung dịch ….. áp suất hơi bão hòa của dung môi nguyên chất.
A. Nhân với
B. Cộng với
C. Chia cho
D. Trừ đi
2.2.2. Ý nghĩa định luật Raoult I
Sự giảm áp suất hơi của Dung Dịch chứa chất tan không bay hơi cho ta một phương pháp thực tiễn để đếm số phân tử và qua đó giúp ta xác định được phân tử lượng của một chất chưa biết.
ví Dụ: Một Dung Dịch được điều chế bằng cách hòa tan 20g urea vào 125g nước ở 250C. Áp suất hơi của Dung Dịch đo được ở 250C là 22,67 mmHg. Xác định phân tử lượng của urea biết áp suất hơi của nước tinh chất ở nhiệt độ trên là 23,76 mmHg
3.Nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc của Dung Dịch. Định luật Raoult II
- Nhiệt độ sôi của chất lỏng là nhiệt độ mà tại đó áp suất hơi bão hòa của chất lỏng bằng áp suất hơi bão hòa của khí quyển.
- Nhiệt độ đông đặc (kết tinh) của chất lỏng là nhiệt độ mà tại đó áp suất hơi bão hòa của pha lỏng bằng áp suất hơi bão hòa của pha rắn.
3.1. Độ tăng nhiệt độ sôi
Δts = t0s(DD) – t0s(Dm) = Ks . Cm (Biểu thức định luật Raoult II)
Trong đó: Δts: Độ tăng nhiệt độ sôi so với Dung môi nguyên chất.

t0s(DD): Nhiệt độ sôi của Dung Dịch.
t0s(Dm): Nđộ sôi của Dung môi.
Ks: Hằng số nghiệm sôi, phụ thuộc vào bản chất Dung môi.
Cm: Nồng độ molan của chất tan trong Dung Dịch.
Nếu :
Dts : Độ tăng nhiệt độ sôi của Dung Dịch
Ks : Hằng số nghiệm sôi của Dung môi
Cm : Nồng độ molan của chất tan trong Dung Dịch Thì biểu thức đúng của định luật Raoul là:
A. Dts = Ks +Cm
B. Dts = Ks - Cm
C. Dts = Cm/ Ks
D. Dts = Ks/ Cm
E. Dts = Ks. Cm
Nếu :
Dts : Độ tăng nhiệt độ sôi của Dung Dịch
Ks : Hằng số nghiệm sôi của Dung môi
Cm : Nồng độ molan của chất tan trong Dung Dịch Thì biểu thức đúng của định luật Raoul là:
A. Dts = Ks +Cm
B. Dts = Ks - Cm
C. Dts = Cm/ Ks
D. Dts = Ks/ Cm
E. Dts = Ks. Cm
Một Dung Dịch được điều chế bằng cách hòa tan 18g glucose trong 150g nước. Dung Dịch có nhiệt độ sôi là 100,340C. Xác định phân tử lượng của glucose, biết hằng số nghiệm sôi của nước là 0,510C.kg/mol.
3.2. Độ hạ nhiệt độ đông đặc
Nhiệt độ đông đặc của Dung Dịch nhỏ hơn nhiệt độ đông đặc của Dung môi nguyên chất.
Δtđ = t0đ(Dm) – t0đ(DD) = Kđ . Cm (Biểu thức định luật Raoult II)
Trong đó: Δtđ: Độ hạ nhiệt độ đông đặc.
t0đ(Dm): Nhiệt độ đông đặc của Dung môi.
t0đ(DD): Nhiệt độ đông đặc của Dung Dịch.
Kđ: Hằng số nghiệm đông.
Cm: Nồng độ molan của chất tan trong Dung Dịch.
Định luật Raoult II: “Độ tăng nhiệt độ sôi và độ giảm nhiệt độ đông đặc của Dung Dịch loãng chứa chất tan không bay hơi, không điện li tỉ lệ với nồng độ molan của chất tan trong Dung Dịch”.
Nếu:
Dtd là độ hạ nhiệt độ đông đặc của dung dịch
Kđ là hằng số đông đặc của dung môi.
Cm là nồng độ molan của chất tan trong dung dịch
Công thức tính áp suất hơi bão hoà của dung môi trên dung dịch(Pdd) theo định luật Raoul là: của định luật Raoul là:
A. Dtd = Kđ + Cm
B. Dtd = Kđ - Cm
C. Dtd = Kđ . Cm
D. Dtd = Kđ / Cm
E. Dtd = Cm / Kđ
Nếu:
Dtd là độ hạ nhiệt độ đông đặc của dung dịch
Kđ là hằng số đông đặc của dung môi.
Cm là nồng độ molan của chất tan trong dung dịch
Công thức tính áp suất hơi bão hoà của dung môi trên dung dịch(Pdd) theo định luật Raoul là: của định luật Raoul là:
A. Dtd = Kđ + Cm
B. Dtd = Kđ - Cm
C. Dtd = Kđ . Cm
D. Dtd = Kđ / Cm
E. Dtd = Cm / Kđ
Mức độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch loãng tỉ lệ với :
A. Áp suất của dung môi trên dung dịch
B. Nồng độ molan của chất tan trong dung dịch
C. Nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất
D. Nhiệt độ sôi của chất tan
E. Nồng độ của dung dịch
Mức độ tăng nhiệt độ sôi của dung dịch loãng tỉ lệ với :
A. Áp suất của dung môi trên dung dịch
B. Nồng độ molan của chất tan trong dung dịch
C. Nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất
D. Nhiệt độ sôi của chất tan
E. Nồng độ của dung dịch
Xác định khối lượng phân tử của glixerin biết rằng Dung Dịch chứa 2,76g glixerin trong 200g nước đông đặc ở - 0,2790C. Cho Kđ = 1,86.
4. Áp suất thẩm thấu của Dung Dịch
4.1. Hiện tượng thẩm thấu
Hiện tượng các phân tử Dung môi khuếch tán một chiều qua màng thẩm thấu từ Dung môi sang Dung Dịch (hoặc từ Dung Dịch có nồng độ thấp sang Dung Dịch có nồng độ cao hơn) được gọi là hiện tượng thẩm thấu.

4.2. Định luật Van’t Hoff về áp suất thẩm thấu
π = R.C.V  π.V = n.R.T
Trong đó: π: Áp suất thẩm thấu (atm hoặc mmHg)
C: Nồng độ mol của dung dịch (mol/l)
n: Số mol chất tan (mol)
V: Thể tích dung dịch (l)
T: Nhiệt độ (K)
R: Hằng số khí = 0,082 l.atm/K.mol; 62300 mmHg.ml/mol.K
4.3. Ứng dụng hiện tượng thẩm thấu và áp suất thẩm thấu
Hiện tượng thẩm thấu và áp suất thẩm thấu có ý nghĩa lớn trong một số quá trình sinh học.
Dung dịch có áp suất thẩm thấu như nhau gọi là dung dịch đẳng trương.
Các chất lỏng bơm vào máu phải đẳng trương với chất lỏng trong máu.
Dịch trong hồng cầu có áp suất thẩm thấu 7,4 - 7,5 atm. Vì vậy để tránh hiện tượng vỡ hoặc teo hồng cầu người ta thường sử dụng những dịch đẳng trương

Nếu tế bào được ngâm vào dung dịch ưu trương, nghĩa là dung dịch có áp suất thẩm thấu lớn hơn chất lỏng trong tế bào, thì tế bào sẽ bị co lại do sự mất nước
Ngược lại, nếu tế bào được ngâm vào dung dịch nhược trương, tức dung dịch có áp suất thẩm thấu nhỏ hơn chất lỏng của tế bào, tế bào sẽ bị trương phồng và vỡ ra do sự thâm nhập của nước
Cây cối, hoa quả héo tưới nước vào lại tươi.
Cá nước ngọt không sống ở nước mặn và ngược lại.
Khi ướp thịt, cá bằng muốilàm vi khuẩn bị co rút lại và chết, nên chúng ta có thể dùng muối để bảo quản thịt, cá
Ứng dụng sự thẩm thấu để lọc nước từ nước biển.
Trong thực tế người ta có thể sát trùng bằng dung dịch muối ăn NaCl, chẳng hạn như hoa quả tươi, rau sống được ngâm trong dung dịch NaCl ưu trương từ 10 - 15 phút. Vi khuẩn bị tiêu diệt là do:
A. Dung dịch NaCl có thể tạo ra ion Cl- có tính khử
B. Vi khuẩn bị mất nước do thẩm thấu
C. Dung dịch NaCl độc
D. Dung dịch NaCl có thể tạo ra ion Na+ độc
Trong thực tế người ta có thể sát trùng bằng dung dịch muối ăn NaCl, chẳng hạn như hoa quả tươi, rau sống được ngâm trong dung dịch NaCl ưu trương từ 10 - 15 phút. Vi khuẩn bị tiêu diệt là do:
A. Dung dịch NaCl có thể tạo ra ion Cl- có tính khử
B. Vi khuẩn bị mất nước do thẩm thấu
C. Dung dịch NaCl độc
D. Dung dịch NaCl có thể tạo ra ion Na+ độc
5. Áp suất thẩm thấu, nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc của dung dịch điện li
Định luật Van’t hoff và Raoult chỉ áp dụng đúng cho các dung dịch loãng của các chất không bay hơi, không điện ly
Đối với dung dịch chất điện ly các đại lượng : áp suất thẩm thấu, độ tăng điểm sôi hay độ hạ điểm đông đặc lớn hơn so với tính toán theo công thức Van’t Hoff và Raoult.
Để có thể áp dụng được cho cả dung dịch điện ly Van’t Hoff đưa thêm vào công thức một hệ số bổ sung i gọi là hệ số đẳng trương. Khi đó:
π = i.R.C.T.
∆ Ts = i. ks. Cm
∆ Tđ = i. kđ. Cm
i cho biết số tiểu phân chất tan lớn hơn số phân tử bao nhiêu lần