howcaninotloveyou_7271620
New Member
Download miễn phí Giáo trình Hóa học đại cương
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.1
BÀI 1: MỘT SỐKHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠBẢN CỦA HÓA HỌC .2
1. Nguyên tử.2
2. Nguyên tốhóa học.2
3. Phân tử.2
4. Chất hóa học .2
5. Khối lượng nguyên tử.2
6. Khối lượng phân tử.2
7. Mol .2
8. Khối lượng mol nguyên tử, phân tử, ion .2
9. Hóa trị.3
10. Sốoxi-hóa.3
BÀI 2: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ.4
1. Thành phần cấu tạo của nguyên tử.4
2. Những mẫu nguyên tửcổ điển .4
2.1. Mẫu Rơzơfo (Anh) 1911 .4
2.2. Mẫu Bo (Đan Mạch), 1913 .5
3. Đặc tính của hạt vi mô hay những tiền đềcủa cơhọc lượng tử.6
3.1. Bản chất sóng của hạt vi mô (electron, nguyên tử, phân tử.) .6
3.2. Nguyên lí bất định (Haixenbec - Đức), 1927.6
4. Khái niệm cơbản vềcơhọc lượng tử.6
4.1. Hàm sóng .6
4.2. Obitan nguyên tử. Máy electron .7
5. Qui luật phân bốcác electron trong nguyên tử.8
5.1. Nguyên lí ngăn cấm (Paoli - Thụy Sĩ) .8
5.2. Nguyên lí vững bền. Cấu hình electron của nguyên tử.8
5.3. Qui tắc Hun (Hun - Đức). Cấu hình electron dạng ô lượng tử.9
6. Hệthống tuần hoàn các nguyên tốhóa học.10
Câu hỏi và bài tập:.13
BÀI 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ.14
1. Một số đại lượng có liên quan đến liên kết .14
Bài 8: Nhiệt động hóa học
1.1. Độ điện âm của nguyên tố χ.14
1.2. Năng lượng liên kết .15
1.3. Độdài liên kết .15
1.4. Độbội của liên kết.15
1.5. Góc liên kết (góc hóa trị).16
2. Những thuyết cổ điển vềliên kết .16
2.1. Qui tắc bát tử.16
2.1. Liên kết ion (Kotxen - Đức), 1916 .17
2.2. Liên kết cộng hóa trị(Liuyt - Mĩ), 1916 .17
2.3. Liên kết cho nhận .18
2.4. Liên kết hidro .19
3. Thuyết liên kết hóa trị.20
3.1. Sựhình thành liên kết trong phân tửH2.20
3.2. Những luận điểm cơbản của thuyết VB .20
3.3. Sự định hướng liên kết. Liên kết σ(xích ma) và liên kết π(pi).21
3.4. Sựlai hóa các AO trong liên kết .22
3.5. Hình học phân tửcủa một sốhợp chất .23
3.6. Liên kết πkhông định cư.24
Câu hỏi và bài tập: .25
BÀI 4: ĐỘNG HÓA HỌC.27
1. Một sốkhái niệm.27
1.1. Tốc độphản ứng.27
1.2. Phản ứng đơn giản và phản ứng phức tạp .27
2. Ảnh hưởng của nồng độ đến tốc độphản ứng .27
2.1. Định luật tác dụng khối lượng.27
2.2. Bậc và phân tửsốcủa phản ứng .28
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độphản ứng .29
3.1. Qui tắc Van Hốp.29
3.2. Biểu thức Arêniux .30
3.3. Thuyết va chạm hoạt động và năng lượng hoạt hóa.30
4. Ảnh hưởng của xúc tác đến tốc độphản ứng.31
4.1. Một sốkhái niệm vềxúc tác.31
4.2. Cơchếvà vai trò của xúc tác.32
4.3. Một số đặc điểm của xúc tác .33
5. Cân bằng hóa học.33
Bài 8: Nhiệt động hóa học
5.1. Phản ứng thuận nghịch - hằng sốcân bằng .33
5.2. Nguyên lý chuyển dịch cân bằng LơSatơlie .34
6. Các phản ứng phức tạp .34
6.1. Phản ứng thuận nghịch .34
6.2. Phản ứng nối tiếp .35
6.3. Phản ứng dây chuyền .35
6.4. Phản ứng song song .35
6.5. Phản ứng liên hợp hay phản ứng kèm nhau.36
Câu hỏi và bài tập:.36
BÀI 5: ĐẠI CƯƠNG VỀDUNG DỊCH .38
1. Định nghĩa và phân loại dung dịch.38
2. Nồng độdung dịch .38
2.1. Nồng độphần trăm. .38
2.2. Nồng độmol hay mol/lít.39
2.3. Nồng độ đương lượng.39
2.4. Nồng độmolan. .40
2.5. Nồng độphần mol hay nồng độmol riêng phần .41
3. Áp suất thẩm thấu của dung dịch .41
3.1. Hiện tượng thẩm thấu .41
3.2. Áp suất thẩm thấu - Định luật Van Hốp, 1887 (Vant' Hoff - Hà Lan) .41
4. Nhiệt độsôi và nhiệt độ đông của dung dịch .42
4.1. Áp suất hơi của dung dịch .42
4.2. Nhiệt độsôi của dung dịch .42
4.3. Nhiệt độ đông đặc của dung dịch.43
4.4. Định luật Raun, 1886 (Raoult - Pháp) .43
5. Áp suất thẩm thấu, nhiệt độsôi và nhiệt độ đông của dung dịch điện li.44
Câu hỏi và bài tập:.44
BÀI 6: DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI .46
1. Một sốkhái niệm và đại lượng vềdung dịch chất điện li .46
1.1. Thuyết điện li. Arêniux - 1884 (Arrehnius - Thụy Điển) .46
1.2. Hằng số điện li .46
1.3. Độ điện li .47
1.4. Sự điện li của nước - Tích sốion của nước - pH .49
1.5. Chất chỉthịpH.49
2. Axit và bazơ.50
2.1. Thuyết proton vềaxit - bazơ. Bronstet, 1923 (Bronsted - Đan Mạch) .50
Bài 8: Nhiệt động hóa học
2.2. Thuyết electron vềaxit - bazơcủa Liuyt (Lewis) .50
2.3. Sự điện li của axit và bazơtrong nước .51
2.4. pH của dung dịch axit mạnh, bazơmạnh .54
2.5. pH của dung dịch axit yếu.54
2.6. pH của dung dịch bazơyếu .55
3. Sự điện li của các axit hay bazơyếu nhiều nấc.56
4. pH của dung dịch muối .57
5. Dung dịch đệm .58
5.1. Định nghĩa .58
5.2. Thành phần của dung dịch đệm và cơchếtác dụng đệm .58
6.3. pH của dung dịch đệm.58
6. Dung dịch các chất điện li mạnh ít tan, tích sốtan .59
Câu hỏi và bài tập: .61
BÀI 7: ĐIỆN HÓA HỌC.63
1. Phản ứng oxi - hóa khử.63
1.1. Định nghĩa: .63
1.2. Cân bằng phản ứng oxi - hóa khử.63
1.3. Thếoxi - hóa khửvà chiều hướng của phản ứng oxi - hóa khử.64
2. Pin hay các nguyên tốGanvanic .66
2.1. Pin Danien Iacobi .66
2.2. Sựxuất hiện thế điện cực .66
2.3. Công thức Nec.67
2.4. Sức điện động của pin .68
3. Một sốloại điện cực.68
3.1. Điện cực kim loại: Me/Me
n+
.68
3.2. Điện cực khí .68
3.3. Điện cực oxi - hóa khử.69
3.4. Điện cực calomen: Hg/Hg2Cl2, Cl-.69
3.5. Điện cực thủy tinh .70
4. Ứng dụng của các nguyên tốGanvanic .70
4.1. Xác định thếoxi - hóa khử, tiêu chuẩn của các cặp oxi - hóa khử.70
4.2. Xác định pH bằng phương pháp điện hóa học .71
4.3. Nguồn điện một chiều .71
Câu hỏi và bài tập: .72
BÀI 8: NHIỆT ĐỘNG HÓA HỌC.74
1. Nguyên lý thứnhất của nhiệt động học - nhiệt hóa học .74
Bài 8: Nhiệt động hóa học
1.1. Nội dung của nguyên lý .74
1.2. Nhiệt hóa học .74
2. Nguyên lý thứhai của nhiệt động học - năng lượng tựdo .80
2.1. Nội dung của nguyên lý .80
2.2. Năng lượng tựdo .81
3. Năng lượng tựdo và phản ứng hóa học .81
Câu hỏi và bài tập:.82
HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP VÀ TRẢLỜI CÂU HỎI HÓA HỌC .84
BÀI 2: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ.84
BÀI 3: LIÊN KẾT HÓA HỌC VÀ CẤU TẠO PHÂN TỬ.86
BÀI 4: ĐỘNG HÓA HỌC .88
BÀI 5: ĐẠI CƯƠNG VỀDUNG DỊCH.89
BÀI 6 : DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LY.91
BÀI 7: ĐIỆN HÓA HỌC .97
MỤC LỤC.99
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
ồng độ tiểu phân trong dung dịch. Do đó các đại lượng này thực tế đo đượclớn hơn so với tính toán theo công thức của Van Hốp và Raun. Để có thể áp dụng được cho
cả dung dịch điện li, Van Hốp đã đưa thêm vào các công thức một hệ số bổ sung i gọi là hệ
số đẳng trương. Khi đó:
π = i . RCT
ΔTs = i. ks . m
ΔTd = i. kd . m
Như vậy, về ý nghĩa thì i cho biết số tiểu phân chất tan lớn hơn số phân tử bao nhiêu
lần. Đối với dung dịch không điện li thì i = 0, còn đối với dung dịch điện li thì i > 1. Ví dụ
trong những điều kiện lí tưởng thì dung dịch NaCl có i = 2, còn dung dịch Na2SO4 có i = 3
vì mỗi phân tử này có thể cho tối đa 2 và 3 tiểu phân là các ion.
Để xác định i, người ta đo áp suất thẩm thấu hay độ tăng điểm sôi, độ hạ điểm đông
của dung dịch rồi so sánh chúng với các giá trị tính toán theo các công thức của định luật
Van Hốp và Raun.
Câu hỏi và bài tập:
1. Định nghĩa các nồng độ: phần trăm (%), mol (M), molan (m), đương lượng gam (N).
2. Nêu qui tắc tính đương lượng gam của một chất trong phản ứng trao đổi, phản ứng oxi -
hóa khử.
3. Phát biểu định luật đương lượng và nêu ứng dụng của định luật đó trong tính toán của
phân tích thể tích.
4. Trình bày hiện tượng thẩm thấu. Phát biểu định luật Van Hốp về áp suất thẩm thấu.
5. Áp suất hơi trên dung dịch, nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc của dung dịch.
6. Định luật Raun và các phương pháp nghiệm sôi và nghiệm lạnh.
7. Dung dịch trongnước của chất A 0,184 gam trong 100 ml dung dịch có áp suất thẩm
thấu 560 mmHg ở 30oC. Tính khối lượng phân tử chất A.
8. Dung dịch trong nước của chất B 3 gam trong 250 ml dung dịch ở 12oC có áp suất 0,82
at. Tính khối lượng phân tử của B.
Bài 5: Đại cương về dung dịch
45
9. Tính nhiệt độ sôi và nhiệt độ đông đặc của dung dịch 9 gam glucoza trong 100 gam
nước.
10. Dung dịch glixerin 1,38 gam trong 100 gam nước đông đặc ở -0,279oC. Tính khối lượng
phân tử của glixerin.
11. Nhiệt độ đông đặc của dung dịch chứa 0,244 gam axit benzoic trong 20 gam benzen là
5,232oC. Xác định dạng tụ hợp phân tử của nó trong benzen. Biết rằng benzen đông đặc
ở 5,478oC. kd của benzen là 4,9.
Bài 6: Dung dịch các chất điện li
46
BÀI 6: DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI
1. Một số khái niệm và đại lượng về dung dịch chất điện li
1.1. Thuyết điện li. Arêniux - 1884 (Arrehnius - Thụy Điển)
Những chất ở trạng thái hòa tan hay nóng chảy có khả năng dẫn điện được gọi là
các chất điện li. Trong nước chất điện li phân li thành các ion dương và âm.
Tùy thuộc vào khả năng phân li của các chất điện li trong dung dịch, người ta phân
chia chúng thành các chất điện li yếu và chất điện li mạnh.
* Chất điện li mạnh là những chất có khả năng phân li hoàn toàn thành các ion trong
dung dịch, thường là những hợp chất có liên kết ion hay liên kết cộng phân cực mạnh.
Ví dụ:
- Tất cả các muối vô cơ và hầu hết các muối hữu cơ như:
KNO3 → K+ + NO3-
NaCH3COO → Na+ + CH3COO-
RNH3Cl → RNH3+ + Cl-
- Một số axit, bazơ vô cơ mạnh như:
H2SO4 → 2H+ + SO42-
NaOH → Na+ + OH-
* Chất điện li yếu là những chất phân li không hoàn toàn trong dung dịch, thường là
những chất có liên kết cộng phân cực yếu hay liên kết cho nhận.
Ví dụ:
- Một số axit và bazơ vô cơ yếu như:
HNO2 H+ + NO2-
H2CO3 H+ + HCO3-
NH4OH NH4+ + OH-
- Hầu hết các axit bazơ hữu cơ như:
CH3COOH H+ + CH3COO-
R-NH2 + H2O R-NH3 + OH-
- Các ion phức như:
[Fe(CN)6]4- Fe2+ + 6CN-
1.2. Hằng số điện li
Đối với chất điện li yếu, quá trình điện li của chúng trong dung dịch thực chất là một
quá trình thuận nghịch, nghĩa là trong dung dịch có cân bằng động giữa các phân tử và các
ion phân li ra:
Bài 6: Dung dịch các chất điện li
47
AB A+ + B-
Hằng số cân bằng của quá trình phân li một chất điện li yếu:
K =
]AB[
]B][A[ −+
được gọi là hằng số điện li, kí hiệu là K.
K là đại lượng đặc trưng cho các chất điện li yếu, nó phụ thuộc vào bản chất chất điện li,
nhiệt độ và dung môi, K càng lớn thì khả năng phân li càng nhiều.
Nếu AB là một axit yếu thì K được gọi là hằng số điện li của axit, kí hiệu Ka.
Ví dụ:
CH3COOH H+ + CH3COO-
Ka =
]COOHCH[
]COOCH][H[
3
3
−+
Nếu AB là một bazơ yếu thì K được gọi là hằng số điện li của bazơ, kí hiệu Kb.
Ví dụ:
R-NH2 + H2O R-NH3 + OH-
Kb =
]RNH[
]OH][RNH[
2
3
−
Nếu AB là một ion phức thì K được gọi là hằng số không bền, kí hiệu Kkb.
Ví dụ:
[Fe(CN)6]4- Fe2+ + 6CN-
Kkb = −
−+
4
6
62
])CN(Fe[
]CN][Fe[
Trong tính toán người ta sử dụng đại lượng pK với qui ước pK = -lgK. Như vậy, tương
ứng ta sẽ có pKa, pKb, pKkb... Một chất điện li có pK càng nhỏ thì có khả năng điện li càng
mạnh trong dung dịch.
1.3. Độ điện li
Khả năng phân li của các chất điện li trong dung dịch còn được đánh giá qua một đại
lượng gọi là độ điện li của dung dịch, kí hiệu là α.
Độ điện li là tỉ số giữa số phân tử đã phân li thành ion n và tổng số phân tử đã hòa tan
n0.
α =
0n
n
Độ điện li được biểu diễn bằng phần trăm (%).
Bài 6: Dung dịch các chất điện li
48
Ví dụ: Dung dịch HF trong nước nồng độ 0,1M ở 25oC có α = 0,09 hay 9%. Điều đó có
nghĩa là cứ hòa tan 100 phân tử thì có 9 phân tử phân li thành ion.
Đối với dung dịch các chất không điện li, ví dụ: đường... thì α = 0.
Đối với dung dịch các chất điện li mạnh, phân li hoàn toàn thì α = 1.
Như vậy độ điện li có thể có giá trị 0 ≤ α ≤ 1.
Tuy nhiên trong thực tế khi xác định độ điện li (ví dụ bằng phương pháp đo độ dẫn
điện) của dung dịch những chất điện li mạnh, ví dụ: HCl, NaOH, K2SO4,... thì α thường < 1
(nó chỉ = 1 khi dung dịch được pha loãng vô cùng). Sở dĩ như vậy là vì ở những dung dịch
có nồng độ cao xảy ra tương tác tĩnh điện giữa các ion hay sự tụ hợp giữa các ion với phân
tử.
K chỉ phụ thuộc vào bản chất dung môi và nhiệt độ, trong khi đó α còn phụ thuộc vào
cả nồng độ. Như vậy K đặc trưng cho khả năng điện li của một chất điện li yếu, còn α đặc
trưng cho khả năng điện li của một dung dịch điện li nói chung.
Giữa K của một chất điện li yếu và α có mối tương quan như sau:
Nếu AB là chất điện li yếu có hằng số điện li K, trong dung dịch có cân bằng:
AB ⇔ A+ + B-
Gọi nồng độ ban đầu của AB là C, độ điện li của nó ở nồng độ này là α.
Sau khi cân bằng điện li được thiết lập có [A+] = [B-] = Cα và [AB] = C-Cα
Theo định nghĩa:
K = α−
α=α−
αα=
−+
1
C
)1(C
CC
]AB[
]B][A[ 2
Khi α << 1 (α < 0,1) có thể coi 1 - α ≈ 1, khiđó ta có biểu thức đơn giản hơn:
α ≈
C
K
Các biểu thức trên cho phép tính hằng số K khi biết độ điện li α ở một nồng độ xác
định và ngược lại.
Ví dụ 1: Tính hằng số điện li của CH3COOH biết rằng dung dịch 0,1M có độ điện li
0,0132
K =
0132,01
10)0132,0( 12
− = 1,76 . 10
5
Ví dụ 2: Hằng số điện li của HNO2 = 5.10-4. Hỏi dung dịch có nồng độ bao nhiêu để
điện li bằng 20%
C =
2
4
2 )2,0(
10.5K −=α = 1,25 . 10
2M
Bài 6: Dung dịch các chất điện li
49
Biểu thức cho thấy: Độ điện li tỉ lệ nghịch với căn bậc 2 c