- Trang Chủ
- Hoá học
- Bài giảng Hóa lý 1 - Chương 6: Cân bằng giữa dung dịch lỏng và pha rắn (Sự hòa tan và kết tinh)
Xem mẫu
- Chương VI
CÂN BẰNG GIỮA DUNG DỊCH
LỎNG VÀ PHA RẮN
(SỰ HÒA TAN VÀ KẾT TINH)
I. Tính chất và nồng độ của dung dịch
II. Sự kết tinh của dd hai cấu tử
Hệ không tạo dd rắn, không tạo hợp chất hóa học
Hệ không tạo dd rắn, tạo hợp chất hóa học bềnkhi kết
tinh.
Hệ không tạo dd rắn, tạo hợp chất hóa học không bềnkhi
kết tinh.
Hệ tạo dd rắn tan lẫn vô hạn.
Hệ tạo dd rắn tan lẫn có giới hạn.
- I. TÍNH CHẤT CÁC DUNG DỊCH LOÃNG
CHẤT TAN KHÔNG BAY HƠI
05/18/22 607010 Chương 6 2
- 1. Độ giảm áp suất hơi của dung dịch
Đối với dd các chất tan không bay hơi, thì áp suất
hơi trên bề mặt dd là do hơi dung môi gây ra.
P = Pdung môi = P 0.x l = P 0 (1− x )
1 1 1
0
P : áp h
i
ơi bão hoà của dung môi nguyên chất.
x : tổng phần mol các chất tan không bay hơi.
Định luật Raoult II:
Pi − P ∆P
0
độ giảm áp suất hơi tương
0
= 0 =x đối của dd bằng tổng phần
Pi Pi mol các chất tan không bay
hơi.
05/18/22 607010 Chương 6 3
- 05/18/22 607010 Chương 6 4
- • 2. Độ tăng điểm sôi và độ hạ điểm kết
tinh
Khi hòa tan m ột chất không bay hơi vào dd, nhiệt
độ sôi của hệ sẽ tăng và nhiệt độ đông đặc giảm so
với dung môi nguyên chất.
Độ hạ Độ tăng
điểm đông điểm sôi
05/18/22 607010 Chương 6 5
- 05/18/22 607010 Chương 6 6
- Độ tăng điểm sôi và độ hạ điểm kết tinh của
dung dịch các chất tan không bay hơi tỉ lệ thuận
nồng độ molan của dung dịch:
TS = KS.Cm = TSdd – TSdm
TĐ = KĐ.Cm = TĐdm – TĐdd
KĐ : hằng số nghiệm đông
KS : hằng số nghiệm sôi
KĐ, KS chỉ phụ thuộc dung môi,
không phụ thuộc chất tan.
05/18/22 607010 Chương 6 7
- Đối với dd vô cùng loãng hoặc dd lý tưởng:
2
R.T0 .M 1
K
1000 1
T0 : nhiệt độ sôi (hay nhiệt độ đông đặc) của dung môi
M1: khối lượng phân tử dung môi
: nhiệt ngưng tụ (hay nhiệt nóng chảy) của dung môi
1
05/18/22 607010 Chương 6 8
- • 3. Áp suất thẩm
thấu
05/18/22 607010 Chương 6 9
- Phần dd trong ống bán thấm có nồng độ C, phần
chất lỏng ngoài chậu là dung môi.
Do chênh lệch nồng độ, dung môi thấm qua
màng vào trong, mực chất lỏng trong ống dâng lên độ
cao h, tạo chênh lệch áp suất gọi là áp suất thẩm thấu:
= .g.h
Áp suất phụ thuộc vào nồng độ dd và nhiệtđộ:
= C.R.T
Nếu chất tan điện ly: = i.C.R.T
05/18/22
với i là hệ số Van’t Hoff.
607010 Chương 6 10
- • 4. Các phương pháp xác định khối lượng phân
tử bằng thực nghiệm
Phép nghiệm áp: dựa vào độ giảm áp suất hơi của dd
Phép nghiệm sôi: dựa vào độ tăng điểm sôi của dd
Phép nghiệm lạnh: dựa vào độ giảm nhiệt độ kết
tinh của dd
Phép nghiệm thẩm thấu: dựa vào áp suất thẩm thấu
của dd
05/18/22 607010 Chương 6 11
- VI.2. SỰ KẾT TINH CỦA DUNG DỊCH
HAI CẤU TỬ
VI.2.1. HỆ KHÔNG TẠO DD RẮN, KHÔNG TẠO
HỢP CHẤT HOÁ HỌC
a. Giản đồ nhiệt độ, thành phần:
05/18/22 607010 Chương 6 12
- a, b: điểm kết tinh của A, B nguyên chất
(aeb) đường lỏng
biểu diễn điểm bắt
đầu kết tinh của
hỗn hợp
(rr’) đường rắn
e: điểm eutecti
biểu diễn dd bão hoà hai cấu tử AB, khi hạ nhiệt độ
A và B sẽ kết tinh đồng thời.
05/18/22 607010 Chương 6 13
- b. Khảo sát quá trình đa nhiệt trên giản đồ (T
x)
T T
Q b q
a l1 r1 T2 r
l2 Q2 r2 T1
t
RA e H RC RB r' s
u
A E B t (thôø
i gian)
05/18/22 607010 Chương 6 14
- Tại mỗi thời điểm: các điểm hệ, điểm rắn, điểm lỏng
là liên hợp, tuân theo quy tắc đòn bẩy.
Tại T2: löôïngraén
B gB l 2 .Q2
Hệ Q2 = lỏng l2 + rắn r2 löôïngloûn
gl2 gl 2 Q2r2
Tại Te: löôïngloûn
ge HR C
hệ H = lỏng e + rắn chung RC. löôïngraén
chung eH
A RCRB
hệ rắn chung RC = rắn A + rắn B löôïngraén
löôïngraén
B RA RC
Quá trình kết tinh kết thúc khi điểm rắn chung
chạy đến điểm H.
05/18/22 607010 Chương 6 15
- c. Hỗn hợp eutecti:
Điểm e có nhiệt độ và thành phần là Te và xe
Tại điểm eutecti, hệ lỏng AB bão hoà cả hai cấu tử
A, B.
Bậc tự do:
c = k – f + 2 = 2 – 3 + 2 = 1
Khi P thay đổi, Te và xe thay đổi theo: Te = f(P)
và xe=g(P)
Nếu P = const: c = k – f + 1 = 2 – 3 + 1 = 0
Mỗi hệ có Te và xe đặc trưng
05/18/22 607010 Chương 6 16
- Nếu hạ nhiệt độ hỗn hợp eutecti, A và B sẽ kết tinh
đồng thời. Hệ kết tinh như một chất nguyên chất.
T T
b
b
a e
a
e
A E B t (thôø
i gian)
05/18/22 607010 Chương 6 17
- Ứng dụng của hỗn hợp eutecti:
Tạo “thiếc hàn” nóng chảy ở nhiệt độ thấp
Tạo các hỗn hợp sinh hàn: “muối – nước”
05/18/22 607010 Chương 6 18
- d. Quá trình kết tinh đẳng nhiệt (T = const)
Giữ nhiệt độ không đổi, thay đổi thành phần của hệ.
Xét hệ là dung dịch NaNO3 30% mol, ở 55oC.
Quá trình chưng đẳng
nhiệt
ứng dụng trong công nghệ
CÔ ĐẶC DD
05/18/22 607010 Chương 6 19
- VI.2.2. HỆ KHÔNG TẠO DD RẮN, KHI KẾT TINH
TẠO HỢP CHẤT HOÁ HỌC BỀN
Cho hệ hai cấu tử A và B. Giả sử ở nồng độ nào đó,
hệ có phản ứng hóa học tạo chất D (D bền ở T
nguon tai.lieu . vn
