Bài giảng Hóa lý - Chương 6: Cân bằng giữa dung dịch lỏng và pha rắn (Sự hòa tan và kết tinh)
Chöông VI
CAÂN BAÈNG GIÖÕA DUNG DÒCH
LOÛNG VAØ PHA RAÉN
(SÖÏ HOØA TAN VAØ KEÁT TINH)
I. Tính chaát vaø noàng ñoä cuûa dung dòch
II. Söï keát tinh cuûa dd hai caáu töû
Heä khoâng taïo dd raén, khoâng taïo hôïp chaát hoùa hoïc
Heä khoâng taïo dd raén, taïo hôïp chaát hoùa hoïc beàn-khi keát tinh.
Heä khoâng taïo dd raén, taïo hôïp chaát hoùa hoïc khoâng beàn-khi
keát tinh.
Heä taïo dd raén tan laãn voâ haïn.
Heä taïo dd raén tan laãn coù giôùi haïn.
I. TÍNH CHAÁT CAÙC DUNG DÒCH LOAÕNG
CHAÁT TAN KHOÂNG BAY HÔI
5/1/2022
607010 - Chương 6
2
1. Ñoä giaûm aùp suaát hôi cuûa dung dòch
Ñoái vôùi dd caùc chaát tan khoâng bay hôi, thì aùp suaát
hôi treân beà maët dd laø do hôi dung moâi gaây ra.
0 l
0
P = Pdung moâi
=
P .x = P (1− x)
1 1
1
0 : aùp hôi baõo hoaø cuûa dung moâi nguyeân chaát.
Pi
x : toång phaàn mol caùc chaát tan khoâng bay hôi.
P0 − P
Ñònh luaät Raoult II:
P
i
ñoä giaûm aùp suaát hôi töông ñoái
cuûa dd baèng toång phaàn mol
caùc chaát tan khoâng bay hôi.
= = x
P0 P0
i
i
5/1/2022
607010 - Chương 6
3
5/1/2022
607010 - Chương 6
4
2. Ñoä taêng ñieåm soâi vaø ñoä haï ñieåm keát tinh
Khi hoøa tan moät chaát khoâng bay hôi vaøo dd,
nhieät ñoä soâi cuûa heä seõ taêng vaø nhieät ñoä ñoâng ñaëc giaûm
so vôùi dung moâi nguyeân chaát.
Ñoä haï
Ñoä taêng
ñieåm ñoâng
ñieåm soâi
5/1/2022
607010 - Chương 6
5
5/1/2022
607010 - Chương 6
6
Ñoä taêng ñieåm soâi vaø ñoä haï ñieåm keát tinh cuûa
dung dòch caùc chaát tan khoâng bay hôi tæ leä thuaän
noàng ñoä molan cuûa dung dòch:
TS = KS.Cm = TSdd – TSdm
TÑ = KÑ.Cm = TÑdm – TÑdd
KÑ : haèng soá nghieäm ñoâng
KS : haèng soá nghieäm soâi
KÑ, KS chæ phuï thuoäc dung moâi,
khoâng phuï thuoäc chaát tan.
5/1/2022
607010 - Chương 6
7
Ñoái vôùi dd voâ cuøng loaõng hoaëc dd lyù töôûng:
R.T02.M1
K =
10001
T0 : nhieät ñoä soâi (hay nhieät ñoä ñoâng ñaëc) cuûa dung moâi
M1: khoái löôïng phaân töû dung moâi
1 : nhieät ngöng tuï (hay nhieät noùng chaûy) cuûa dung moâi
5/1/2022
607010 - Chương 6
8
3. AÙp suaát thaåm thaáu
5/1/2022
607010 - Chương 6
9
Phaàn dd trong oáng baùn thaám coù noàng ñoä C, phaàn
chaát loûng ngoaøi chaäu laø dung moâi.
Do cheânh leäch noàng ñoä, dung moâi thaám qua
maøng vaøo trong, möïc chaát loûng trong oáng daâng leân ñoä
cao h, taïo cheânh leäch aùp suaát goïi laø aùp suaát thaåm thaáu:
= .g.h
AÙp suaát phuï thuoäc vaøo noàng ñoä dd vaø nhieätñoä:
= C.R.T
Neáu chaát tan ñieän ly: = i.C.R.T
vôùi i laø heä soá Van’t Hoff.
5/1/2022
607010 - Chương 6
10
4. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh khoái löôïng phaân töû
baèng thöïc nghieäm
-Pheùp nghieäm aùp: döïa vaøo ñoä giaûm aùp suaát hôi cuûa dd
-Pheùp nghieäm soâi: döïa vaøo ñoä taêng ñieåm soâi cuûa dd
-Pheùp nghieäm laïnh: döïa vaøo ñoä giaûm nhieät ñoä keát
tinh cuûa dd
-Pheùp nghieäm thaåm thaáu: döïa vaøo aùp suaát thaåm thaáu
cuûa dd
5/1/2022
607010 - Chương 6
11
VI.2. SÖÏ KEÁT TINH CUÛA DUNG DÒCH
HAI CAÁU TÖÛ
VI.2.1. HEÄ KHOÂNG TAÏO DD RAÉN, KHOÂNG TAÏO
HÔÏP CHAÁT HOAÙ HOÏC
a. Giaûn ñoà nhieät ñoä, thaønh phaàn:
T
b
L
A-B
a
r
R =L
A
L=RB
r'
e
R
A vaø R
B
A
E
B
5/1/2022
607010 - Chương 6
12
a, b: ñieåm keát tinh cuûa A, B nguyeân chaát
T
b
(aeb) ñöôøng loûng
bieåu dieãn ñieåm baét
ñaàu keát tinh cuûa
hoãn hôïp
L
A-B
a
r
R =L
A
L=RB
r'
e
R
A vaø R
B
(rr’) ñöôøng raén
A
E
B
e: ñieåm eutecti
bieåu dieãn dd baõo hoaø hai caáu töû A-B, khi haï nhieät ñoä
A vaø B seõ keát tinh ñoàng thôøi.
5/1/2022
607010 - Chương 6
13
b. Khaûo saùt quaù trình ña nhieät treân giaûn ñoà (T-x)
T
T
q
b
Q
r1
l
1
T
2
1
a
r
Q2
r2
l
2
T
t
r'
RA
RB
H RC
e
s
u
A
E
B
t (thôøi gian)
5/1/2022
607010 - Chương 6
14
Taïi moãi thôøi ñieåm: caùc ñieåm heä, ñieåm raén, ñieåm loûng
laø lieân hôïp, tuaân theo quy taéc ñoøn baåy.
gB l2 .Q2
löôïngraénB
= =
löôïngloûngl2 gl2 Q2 r2
Taïi T2:
Heä Q2 = loûng l2 + raén r2
Taïi Te:
HRC
löôïngloûnge
=
heä H = loûng e + raén chung RC.
löôïngraénchung eH
RCRB
löôïngraénB RARC
löôïngraénA
heä raén chung RC = raén A + raén B
=
Quaù trình keát tinh keát thuùc khi ñieåm raén chung
chaïy ñeán ñieåm H.
5/1/2022
607010 - Chương 6
15
c. Hoãn hôïp eutecti:
Ñieåm e coù nhieät ñoä vaø thaønh phaàn laø Te vaø xe
Taïi ñieåm eutecti, heä loûng A-B baõo hoaø caû hai caáu töû
A, B.
Baäc töï do:
c = k – f + 2 = 2 – 3 + 2 = 1
Khi P thay ñoåi, Te vaø xe thay ñoåi theo: Te = f(P)
vaø xe=g(P)
Neáu P = const: c = k – f + 1 = 2 – 3 + 1 = 0
Moãi heä coù Te vaø xe ñaëc tröng
5/1/2022
607010 - Chương 6
16
Neáu haï nhieät ñoä hoãn hôïp eutecti, A vaø B seõ keát tinh
ñoàng thôøi. Heä keát tinh nhö moät chaát nguyeân chaát.
T
T
b
b
a
e
a
e
t (thôøi gian)
A
E
B
5/1/2022
607010 - Chương 6
17
ÖÙng duïng cuûa hoãn hôïp eutecti:
- Taïo “thieác haøn” noùng chaûy ôû nhieät ñoä thaáp
- Taïo caùc hoãn hôïp sinh haøn: “muoái – nöôùc”
5/1/2022
607010 - Chương 6
18
d. Quaù trình keát tinh ñaúng nhieät (T = const)
Giöõ nhieät ñoä khoâng ñoåi, thay ñoåi thaønh phaàn cuûa heä.
Xeùt heä laø dung dòch NaNO3 30% mol, ôû 55oC.
To
C
Quaù trình chöng ñaúng nhieät
90
öùng duïng trong coâng ngheä
h
l m
r
Q
60
30
COÂ ÑAËC DD
0
-30
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0
NaNO
3
H O
2
5/1/2022
607010 - Chương 6
19
VI.2.2. HEÄ KHOÂNG TAÏO DD RAÉN, KHI KEÁT TINH
TAÏO HÔÏP CHAÁT HOAÙ HOÏC BEÀN
Cho heä hai caáu töû A vaø B. Giaû söû ôû noàng ñoä naøo ñoù, heä
coù phaûn öùng hoùa hoïc taïo chaát D (D beàn ôû T< Tnoùngchaûy D
)
T
LD-B
d
b
L
A-D
a
R
D
=L
L=R
B
R
D
=L
R =L
A
e2
e1
Hai ñieåm eutectic:
e1 (heä AD)
R
A vaø R
D
R
D
vaø R
B
1
2
e2 (heä DB)
Caùc ñöôøng keát tinh cuûa chaát raén:
ae1 (Raén A); e1de2 (Raén D); e2b (Raén B)
5/1/2022
607010 - Chương 6
20
Tải về để xem bản đầy đủ
29 trang
26260
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hóa lý - Chương 6: Cân bằng giữa dung dịch lỏng và pha rắn (Sự hòa tan và kết tinh)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_hoa_ly_chuong_6_can_bang_giua_dung_dich_long_va_ph.ppt
