Tải bản đầy đủ (.docx) (148 trang)

hoa1

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.62 MB, 148 trang )

Chơng 1
Các khái niệm và định luật cơ bản của hoá học
A. Mục tiêu, nhiệm vụ
1. mục tiêu
Học xong chơng 1 sinh viên biết và hiểu:
- Các khái niệm cơ bản: Chất, nguyên tử, nguyên tố, phân tử, khối lợng nguyên tử,
khối lợng phân tử, khối lợng mol, đơng lợng...
- Hệ đơn vị.
- Một số định luật cơ bản của hoá học.
- Một số phơng pháp xác định khối lợng phân tử và khối lợng nguyên tử.
2. nhiệm vụ
Tìm hiểu về các khái niệm cơ bản của hoá học, hệ đơn vị SI, các định luật cơ bản của
hoá học, các phơng pháp xác định khối lợng phân tử và khối lợng nguyên tử để từ đó hiểu
đợc và có khả năng vận dụng đợc các kiến thức của chơng vào thực hành và luyện tập.
3. về phơng pháp
Kết hợp chặt chẽ giữa sự hớng dẫn của giáo viên với sự tự học, tự nghiên cứucủa sinh
viên. Cần hết sức coi trọng khâu luyện tập và thực hành để nắm vững đợc các vấn đề của
chơng này.
4. tài liệu tham khảo
- Hoá học đại cơng 1: Trần Thành Huế, nhà xuất bản Đại học s phạm
- Hoá học đại cơng: Nguyễn Đức Chuy, nhà xuất bản giáo dục
- Hoá học đại cơng: Đào Đình Thức, nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội
- Bài tập hoá học đại cơng: Đào Đình Thức, nhà xuất bản giáo dục
- Bài tập hoá đại cơng : Dơng Văn Đảm, nhà xuất bản Giáo dục
- Hoá học đại cơng : Lê Mậu Quyền, nhà xuất bản Giáo dục
- Cơ sở lý thuyết hoá học- Phần bài tập: Lê Mậu Quyền, nhà xuất bản khoa học và
kỹ thuật
b. nội dung
1. Các khái niệm cơ bản
1.1. Chất:
Chất là tập hợp các tiểu phân có thành phần, cấu tạo, tính chất xác định và có thể tồn


tại độc lập trong những điều kiện nhất định.
Ví dụ 1: C
6
H
6
, O
2
, H
2
O,...
Chất mà phân tử đợc cấu tạo bởi một loại nguyên tử đợc gọi là đơn chất.
Ví dụ 2: Ag, O
2
, O
3
, ...
Chất mà phân tử đợc cấu tạo bởi hai loại nguyên tử trở lên đợc gọi là hợp chất.
Ví dụ 3: NaCl, H
2
O, CaCO
3
, C
2
H
5
OH,...
Từ các khái niệm về đơn chất, hợp chất vừa đợc đề cập ở trên kết hợp với các kiến
thức đã có, ta có sơ đồ sau (hình 1.1)
Hình 1.1.Sơ đồ hệ thống phân loại các chất:
Tập hợp của các phân tử cùng loại đợc gọi là nguyên chất, nh khí H

2
nguyên chất; n-
ớc (H
2
O) nguyên chất;....
Tập hợp gồm các phân tử khác loại đợc gọi là hỗn hợp, không khí là hỗn hợp gồm rất
nhiều khí khiác nhau trong đó N
2
và O
2
chiếm tỷ lệ lớn nhất (một cách gần đúng ngời ta
coi không khí gồm 4/5 nitơ, 1/5 oxi về thể tích)
Các khái niệm này đợc minh hoạ ở hình 1.2.
Tập hợp vật chất có thể là hệ đồng thể hoặc hệ dị thể. Không khí là hệ đồng thể, hợp
kim inox là hệ đồng thể, một cốc nớc có cả nớc lỏng và nớc đá là hệ dị thể.
Hình 1.2. Minh hoạ các khái niệm đơn chất, hợp chất, hỗn hợp
(hình mầu đợc minh hoạ ở phần phụ lục)
1.2. Nguyên tử, nguyên tố hoá học, phân tử
1.2.1. Nguyên tử: là hạt nhỏ nhất của nguyên tố hoá học mà không thể phân chia đợc về
mặt hoá học.
Ví dụ 5: nguyên tử H, O, Na, Cl...
Nguyên tử là loại hạt rất mhỏ và rất nhẹ. Tuỳ thuộc vào mỗi nguyên tố hoá học mà
khối lợng của một nguyên tử 10
-23
10
-21
g, còn đờng kính của một nguyên tử vào
khoảng 10
-8
cm.

Để hình dung về thể tích của một nguyên tử, có thể hình dung nh sau: Nếu coi mỗi
nguyên tử đều có dạng hình cầu có đờng kính 10
-8
cm thì quả bòng bàn có đờng kính 4
cm có thể chứa đợc khoảng 10
24
nguyên tử.
Nguyên tử của các nguyên tố hoá học khác nhau thì có khối lợng và kích thớc khác
nhau.
Chúng ta thừa nhận nguyên tử đợc cấu tạo bởi 3 loại hạt cơ bản là: electron (e),
proton (p) và nơtron (n), bảng 1.2 cho chúng ta biết đặc điểm cơ bản của ba loại hạt đó.
Bảng 1.1. Bán kính cộng hoá trị (A
0
) và khối lợng nguyên tử
của một số nguyên tố hoá học
Nguyên tố R (A
0
) M(1,673.10
-23
)
H 0,30 1,008
O 0,66 15,994
S 1,04 32,064
Cl 0,99 35,453
Br 1,14 79,904
I 1,33 126,904
Bảng 1.2. Khối lợng, điện tích của electron, proton, nơtron
Khối lợng (m) Điện tích
Kg đvC (u) Culong Quy ớc
Electron 9,109.10

-31
5,55.10
-4
-1,6021.10
-19
-1
Proton 1,672.10
-27
1,007 + 1,6021.10
-19
+1
Nơtron 1,675.10
-27
1,009 0,0 0,0
ở bảng 1.2 điểm cần chú ý là điện tích của các hạt cơ bản.
Nơtron là hạt không mang điện, tức là hạt trung hoà điện. Do đó chúng ta quy ớc ký
hiệu là
n
0
. Mỗi hạt proton mang điện tích dơng là +1,6021.10
-19
Culong. Điện tích này
chính là điện tích cơ bản, thờng đợc ký hiệu là
0
e
. Trị số này đợc quy ớc chọn làm đơn vị
nên: mỗi hạt proton mang một đơn vị điện tích dơng, quy ớc ký hiệu là
1
p. Mỗi hạt electron
mang một đơn vị điện tích có trị số tuyệt đối bằng trị số điện tích của một hạt proton nhng

ngợc dấu. Vì thế mỗi electron mang một đơn vị điện tích âm, ký hiệu là e.
Cũng cần chú ý, khối lợng của electron rất nhỏ so với khối lợng của proton, nơtron.
Từ số liệu của bảng 1.2, ta có tỷ lệ các khối lợng nh sau:

5,1835
1
=
e
p
m
m
(lần)
8,1838
0
=
e
n
m
m
(lần)
Vì vậy trong các phép tính thông thờng, ta coi m
e
0.
Cũng từ bảng trên ta thấy
pn
mm
10
>
. Trong các phép tính thông thờng ta chấp nhận
sự gần đúng:


1
10

pn
mm
(đvC)
1,6021.10
-19
là điện tính nhỏ nhất nên đợc gọi là đơn vị điện tính nguyên tố và đợc ký
hiệu là e
0
.
Mô hình nguyên tử đợc thừa nhận rộng rãi hiện nay là: Nguyên tử có hình dạng của
một khối cầu. Tâm của nguyên tử là hạt nhân tích điện dơng. Vỏ của nguyên tử gồm các
electron chuyển động quanh hạt nhân. Số đơn vị điện tích dơng của hạt nhân bằng số đơn
vị điện tích âm của vỏ. Nguyên tử trung hoà về điện
Ví dụ 6: Hạt nhân nguyên tử natri (Na) có 11 đơn vị điện tích dơng (ký hiệu Z = 11),
vỏ nguyên tử Na có 11e, tức là có 11 đơn vị điện tích âm. Vậy nguyên tử Na trung hoà về
điện, đợc viết là Na
0
hay Na. Nếu vì một lý do nào đó vỏ nguyên tử Na còn 10e, ta có ion
dơng hay cation natri, đợc viết là Na
+
.
Tơng tự, hạt nhân nguyên tử Clo (Cl) có 17 điện tích dơng (Z = 17), vỏ nguyên tử Cl
có 17e nhng nếu cỏ nguyên tử Cl có thêm một e trở thành 18e, nguyên tử Cl khi này
không còn trung hoà về điện nữa, ta có ion âm, hay anion clo, Cl
-
Biểu diễn quá trình biến đổi nguyên tử trung hoà điện thành ion đã nêu ở trên nh

sau:
Na - e Na
+
Cl + e Cl
-
1.2.2. Nguyên tố hoá học: Tập hợp các loại nguyên tử mà hạt nhân có cùng số đơn vị điện
tính dơng (Z) là một nguyên tố hoá học.
Ví dụ 7: Nguyên tố oxi có số đơn vị điện tích dơng của hạt nhân bằng 8. Trong thực
tế có 3 nguyên tử oxi với khối lợng khác nhau là 16, 17, 18 nhng đều có số đơn vị điện
tích dơng của hạt nhân bằng 18, đó là các nguyên tử khác nhau - các đồng vị của nguyên
tố oxi. 3 nguyên tử này đợc viết nh sau:
OOO
18
8
17
8
16
8
hay
8
O
16

8
O
17
8
O
18


Nh vậy số đơn vị điện tích dơng của hạt nhân (Z) là yếu tố quyết định của một
nguyên tố hoá học. Trị ssó Z thay đổi dù chie 1 đơn vị đồng nghĩa với chuyển từ nguyên
tố hoá học này sang nguyên tố hoá học khác.
Ví dụ 8: Hai nguyên tử có cùng khối lợng nguyên tẻ là 40 (đvC), một nguyên tử có
Z = 19, nguyên tử kia có Z = 20. Đó là 2 nguyên tử của hai nguyên tố hoá học, một là
19
K
40
(đồng vị thờng gặp của K) và một là
20
Ca
40
.
Cần phân biệt các khái niệm nguyên tố, nguyên tử, đơn chất
Ví dụ 9:
Ký hiệu O dùng để chỉ 1 nguyên tử của nguyên tố oxi. Đó cũng là ký hiệu của
nguyên tố oxi.
Ký hiệu O
2-
(giả sử xuất hiện trong quá trình điện phân nhôm oxit nóng chảy) chỉ 1
ion oxi. ion này đợc tạo ra từ nguyên tử của nguyên tố oxi. là 2 dạng thù hình của oxi.
Ký hiệu O
2
chỉ 1 phân tử đơn chất oxi.
Ký hiệu O
3
chỉ 1 phân tử đơn chất ozon. O
2
và O
3

Ký hiệu H
2
O chỉ 1 phân tử nớc. H
2
O là một hợp chất vì trong thành phần phân tử có
2 nguyên tố là hiđro và oxi.
Xét tơng tự với các trờng hợp khác, có thể khái quát nh sau:
Nguyên tố hoá học là khái niệm rộng, dùng để chỉ các hạt vô cùng nhỏ: nguyên tử,
ion có cùng số đơn vị điện tích dơng của hạt nhân.
Nguyên tử là một khái niệm chỉ một dạng tồn tại cụ thể của nguyên tố hoá học. Vì
thế, khi nói đến nguyên tử cụ thể thì cũng có nghĩa là nói đến một nguyên tố hoá học.
Đơn chất là khái niệm chỉ một dạng tồn tại cụ thể của nguyên tố hoá học. Khi nói
đến một đơn chất cũng có nghĩa là nói đến một nguyên tố hoá học.
1.2.3. Phân tử: là phần tử nhỏ nhất của một chất có thể tồn tại độc lập nhng vẫn giữ
nguyên tính chất của chất đó.
Ví dụ 10: H
2
là phân tử H
2
, cháy đợc và dùng làm nhiên liệu.
2H
2
+ O
2
= 2 H
2
O H < 0 (toả nhiệt)
CO
2
là phân tử cacbon đioxit, không cháy đợc.

Phân tử đợc tạo nên từ các hạt nhỏ hơn (nguyên tử hay ion)
Phân tử đợc tạo ra từ các nguyên tử của cùng một nguyên tố hoá học là phân tử đơn
chất.
Ví dụ 11: Cl
2
. O
2
, O
3
, P
4
, S
8
,...
Các đơn chất khác nhau của một nguyên tố hoá học đợc gọi là các dạng thù hình của
nguyê tố đó.
Ví dụ 12: Nguyên tố oxi có 2 dạng thù hình thờng gặp là oxi (O
2
) và ozon (O
3
).
Nguyên tố cacbon có 2 dạng thù hình phổ biến là than chì và kim cơng, ...
Phân tử đợc tạo ra từ hai loại nguyên tử của 2 nguyên tố hoá học trở lên là phân tử
hợp chất.
Ví dụ 13: HCl, HClO,...
Phân tử có thể đợc tạo ra từ 1 nguyên tử thì đó là phân tử đơn nguyên tử.
Ví dụ 14: khí hiếm
Một số đặc điểm về phân tử:
- Về khối lợng phân tử: Có những phân tử rất nhẹ (H
2

), có những phân tử nặng nh đ-
ờng glucozơ C
6
H
12
O
6
(180 đvC) và cũng có những phân tử siêu nặng nh polime (có khối l-
ợng phân tử trung bình cỡ hàng chục vạn). Chi tiết đợc trình bày ở phần sau.
- Về điện tích: thì phân tử trung hoà về điện. Vì thế cần phải phân biệt phân tử với
gốc tự do: Ký hiệu SO
3
chỉ phân tử anhiđrit sunfuric; ký hiệu

3
SO
chỉ gốc tự do đợc tạo
thành tức thời (thời gian tồn tại vô cùng ngắn) trong phản ứng.
- Về cấu tạo hoá học: Đây là một vấn đề lớn, phần này chỉ xét một số đặc điểm về
hiện tợng đồng phân.
Đồng phân là hiện tợng các chất có cùng cônh thức phân tử, nhng có cấu tạo khác
nhau nên có tính chất khác nhau, các chất đó là các đồng phân
Xuất phát từ đặc điểm về cấu trúc, ta có đồng phân cấu tạo và đồng phân không gian.
Ví dụ 15: từ công thức C
2
H
6
O ta có 2 đồng phân cấu tạo là rợu etylic CH
3
CH

2
OH và
đimetyl ete CH
3
OCH
3
; từ công thức abC = Cab ta có 2 loại đồng phân không gian là cis và
trans.
Trong đồng phân cấu tạo có đòng phân mạch cacbon; vị trí (nhóm chức, liên kết
bội,...), đồng phân nhóm định chức. Trong đồng phân không gian có đồng phân hình học,
đồng phân quang học và vấn đề về cấu dạng.
Chú ý: Khi xét phân tử cần quan tâm tới hình dạng hay hình học phân tử. Thực
nghiêm xác định đợc góc liên kết và độ dài liên kết. Các yếu tố hình học thờng gắn liền
với độ dài và tính chất của phân tử. Một số hình dạng phân tử thờng gặp nh: đờng thẳng
(vavs nguyên tử trong phân tử đợc phân bố trên một đờng thẳng); có góc (các nguyên tử
thờng là 3 hay 4 nguyên tử liên kết với nhau tạo ra góc khác góc 180
0
); lập thể (khối
không gian nh tháp tam giác, tứ diện đều, bát diện đều,...), minh hoạ ở hình 1.3.
Hình 1.3. Một số hình dạng phân tử
a) CO
b) CO
2
, phân tử thẳng
c) H
2
O, phân tử góc
d) và e) NH
3
và CH

4
là các phân tử tứ diện
1.3. Khối lợng nguyên tử, khối lợng phân tử, khối lợng mol
1.3.1. Khối lợng nguyên tử: là khối lợng của một nguyên tử, khối lợng nguyên tử đợc xác
định bằng tổng khối lợng của tất cả các hạt tạo thành nguyên tử đó.
Cần phân biệt khối lợng nguyên tử tơng đối và khối lợng nguyên tử tuyệt đối.
a. Khối lợng nguyên tử tuyệt đối: là khối lợng thực của một nguyên tử trong không
gian đợc tính bằng kilogam.
Ví dụ: m
S
= 5,3.10
-23
g = 5,3.10
-26
kg
m
Fe
= 9,274.10
-23
g = 9,274.10
-26
kg
m
C
= 19,9206.10
-24
g = 19,9206.1027kg
Khối lợng này cực kỳ nhỏ bé, không thuận tiện cho việc cân, đo, đong, đếm đợc nên
gặp khó khăn khi phải tính toán trong các bài toán hoá học.
Để thuận tiện cho việc tính toán ngời ta dùng một hệ khác, gọi là khối lợng nguyên

tử tơng đối.
b. Khối lợng nguyên tử tơng đối (nguyên tử khối): A
Chọn
12
1
lần khối lợng của một nguyên tử cacbon đồng vị 12 (C
12
) làm một đơn vị
khối lợng và đợc gọi là đơn vị cacbon (đvC hay u), ta có:

kg
kg
m
dvC
C
27
27
12
10.6605,1
12
10.9260,19
12
1


===

12
10.6605,1
27

12
==

kg
m
A
C
C


56
10.6605,1
10.274,9
27
26
==


kg
kg
A
Fe

32
10.6605,1
10.3,5
27
26
==



kg
kg
A
S
Nh vậy, khối lợng nguyên tử tơng đối là một trị số không có thứ nguyên. Nhng trong
thực tế ta vẫn hay dùng một cách ngắn gọn Fe= 56đvC hay 56u (dùng đơn vị cacbon:
đvC) vì đã coi
C
m
12
12
1
là 1đvC (1u).
Từ các ví dụ trên cần nhớ: khối lợng nguyên tử tơng đối (kltđ) = khối lợng nguyên
tử tuyệt đối (kltđ) : số Avôgađrô (N)
KLTĐ = kltđ : N
1.3.2. Khối lợng phân tử: lấy khối lợng của 1 phân tử chia cho 1 đơn vị khối lợng thì đợc
khối lợng phân tử tơng đối của phân tử đó.
Hoặc: lấy tổng khối lợng nguyên tử tơng đối của tất cả các nguyên tử tạo nên phân
tử đó. Thờng đợc ký hiệu là: M
Ví dụ:
442.1612
2
=+=
CO
M
(hay: 44 đvc), thờng viết là CO
2
= 44

1.3.3. Mol - Khối lợng mol
a. mol: Mol là lợng chất chứa 6,023.10
23
hạt vi mô. Từ khái niệm này khi dùng mol
cần phải chỉ rõ loại hạt vi mô.
Ví dụ: 1mol nguyên tử H, 1mol phân tử H
2
, 1mol ion H
+
,...
b. Khối lợng mol:
Khối lợng mol nguyên tử của một nguyên tố (A) là khối lợng của 1 mol nguyên tử
của nguyên tố đó. Đơn vị g/mol
Ví dụ: khối lợng mol phân tử của hiđro bằng 1,008 g/mol ( hay A
H
= 1,008 g/mol)
Khối lợng mol phân tử của một chất (M) là khối lợng của 1 mol phân tử chất đó.
Ví dụ: Khối lợng của 1 mol phân tử nớc bằng 18,015 g/mol (hay
molgmolgM
OH
/18/015,18
2
=
).
Cách tính số mol:
)(
XX
X
X
AM

m
n =
ở đây:
X
m
là khối lợng của
X
. Nếu
X
là nguyên tố thì dùng
X
A
là khối lợng mol
nguyên tử của
X
. Nếu
X
là một chất thì
X
M
là khối lợng mol phân tử của X.
1.4. Đơng lợng
1.4.1. Đơng lợng của một nguyên tố: là số phần khối lợng của nguyên tố đó có thể kết
hợp hoặc thay thế 1,008 phần khối lợng của hiđro hoặc tám phần khối lợng của oxi.
Ký hiệu đơng lợng là:

Theo định nghĩa trên, ta có:

1008,1
=

H
;
00,8
=
O

23
=
Na
;
20
=
Ca

Từ định nghĩa trên dễ dàng xác định đợc: đơng lợng của C trong CO
2
là 3 còn trong
CO là 6.
Có thể tính đơng lợng của một nguyên tố theo công thức:

i
i
i
n
A
=
Trong đó:
i
A


là khối lợng nguyên tử của nguyên tố;
i
n
là hoá trị của nguyên tố.
1.4.2. Đơng lợng của một hợp chất: là số phần khối lợng của hợp chất đó tác dụng vừa
đủ với một đơng lợng của chất khác.
Ví dụ: Biết
9
=
Al
. Từ phản ứng: 2Al + 6HCl 2AlCl
3
+ 3H
2
, dễ dàng tính đợc
5,36
=
HCl

Biết
40
=
NaOH
. Từ phản ứng: 2NaOH + H
2
SO
4
Na
2
SO

4
+ 2H
2
O, tính đợc
49
42
=
SOH
1.4.3. Cách tính đơng lợng:
a. Trờng hợp chung:
n
MA )(
=

Trong đó:
)(MA
là khối lợng nguyên tử hay khối lợng phân tử.

n
là số electron trao đổi
b. Các trờng hợp cụ thể:
+ Đối với nguyên tố hoá học:
H
A
=
với H là hoá trị của nguyên tố hoá học
+ Đối với hợp chất:
n
M
=

Nếu hợp chất là:
- Oxit: Thì
n
là tổng hoá trị của oxi có trong oxit.
- Axit: Thì
n
là số nguyên tử hiđro có trong axit đợc thay thế.
- Bazơ:Thì
n
là hoá trị của kim loại có trong bazơ.
- Muối: Thì
n
là tổng hoá trị của kim loại có trong muối.
Ví dụ: Đơng lợng của Fe
2
O
3
là:
7,26
2.3222
160
32
=
=++
=
OFe
Đơng lợng của H
2
SO
4

trong phản ứng:
2NaOH + H
2
SO
4
Na
2
SO
4
+ 2H
2
O là
49
2
98
42
==
SOH
NaOH + H
2
SO
4
NaHSO
4
+ H
2
O là
98
1
98

42
==
SOH
Đơng lợng của Ca(OH)
2
là:
37
2
74
2
)(
==
OHCa

Đơng lợng của Ca
3
(PO
4
)
2
là:
7,51
2.3222
310
243
)(
=
=++
=
POCa

Đơng lợng của Fe, trong phản ứng:
Fe + 2H
+
Fe
2+
+ H
2

282:56
==
Fe

Còn trong phản ứng: 2Fe + 3Cl
2
2FeCl
3

67,183:56
==
Fe

Chú ý: Theo định nghĩa về đơng lợng thì đơng lợng là một đại lợng không có đơn vị.
1.4.4. Đơng lợng gam: đơng lợng gam của một chất (đơn chất hay hợp chất) là lợng chất
đó đợc tính bằng gam và có trị số đúng bằng đơng lợng của chất đó.
Nếu kí hiệu đơng lợng gam là đlg, ta có: đlg
Al
= 9g vì
9
=
Al

1.4.5. Số đơng lợng gam(số đlg): Đợc xác định bằng số gam chia cho đơng lợng gam.
Công thức tính: Số đlg = số gam : đlg
Ví dụ: m
HCl
= 18,25 g Số đlg
HCl
= 18,25 g/36,5 g = 0,5
Nh vậy số đơng lợng gam cũng là đại lợng không có đơn vị.
2. Hệ đơn vị
Một trong các vấn đề của hoá học, đó là bài toán hoá học. Bài toán hoá học đợc đặt ra
dựa trên yêu cầu của thực tế đời sống, thông qua các thực nghiệm hoá học. Vì thế các kết
quả thông qua các con số phải có ý nghĩa xác định. Cho nên các con số này buộc phải có
đơn vị. Chỉ có đáp số bằng số đúng thì cha đủ mà còn cần phải có đơn vị đúng.
Một lợng vật chất luôn đợc biểu thị bằng trị số có kèm theo đơn vị.
Lợng vật chất = Trị số. đơn vị
Hiện nay, có hai xu hớng: Dùng hệ đơn vị quốc tế (hệ SI) và dùng đơn vị theo thói
quen.Trong quá trình hội nhập với quốc tế, chúng ta nên dùng hệ đơn vị quốc tế (hệ SI)
2.1. Hệ đơn vị quốc tế (hệ SI)
Đại hội về đo lờng quốc tế họp tại Pari vào tháng 10 năm 1960 đã thông qua các quy
ớc về đơn vị đo và các khái niệm tơng ứng.
Trong chơng này chỉ xét hệ đơn vị cụ thể.
2.1.1. Hệ SI cơ sở
Gồm bảy đại lợng đợc chọn làm cơ sở cùng với đơn vị của mỗi đại lợng kèm theo, đ-
ợc đa ra ở bảng 1.3
bảng 1.3: Bảy đại lợng cơ bản của hệ đo lờng quốc tế (hệ SI)
Đại lợng Đơn vị đo
Tên gọi Kí hiệu Tên gọi
Kí hiệu
Quốc tế Việt nam
Chiều dài


mét m m
Khối lợng m kilogam kg kg
Thời gian t giây s s (giây)
Cờng độ dòng điện I Ampe A A
Nhiệt độ T Kelvin K K
Lợng chất n Mol mol mol
Cờng độ ánh sáng I

Candela(nến) cd cd
Ngoài ra còn có hai đơn vị bổ sung thờng dùng là
Góc phẳng radian rad Rad
Góc khối sterdian sr sr
2.1.2. Đơn vị dẫn xuất từ đơn vị SI cơ sở
Các đơn vị dẫn xuất từ hệ đơn vị SI cơ sở đợc xác định phù hợp với các định luật vật
lý cũng nh quan hệ giữa các đại lợng liên quan.
Ví dụ:
Đơn vị của lực F, theo định luật thứ 2 của Niutơn: F = m.a là lực gây ra một gia tốc là
1 m/s
2
cho vật có khối lợng tĩnh 1kg. Vậy lực F sẽ có đơn vị là kg.m.s
-2
,
đợc kí hiệu là Niutơn, nghĩa là:
1 N = 1 kg.m.s
-2
bảng 1.4. Một số đơn vị dẫn xuất từ đơn vị SI cơ sở
a, Đơn vị có tên riêng
đại lợng đơn vị kí hiệu định nghĩa
Lực Niutơn (Newton) N kg.m.s

-2
áp suất Patcan (Pascal) Pa N.m
2
(hay kg.m
-1
.s
-2
)
Năng lợng Jun (Joule) J kg.m
2
.s
-2
Công suất Oat (Watt) W J.s
-1
(hay kg.m
2
.s
-3
)
Điện tích Culong (Coulomb) C A.s
Điện thế Von (Volt) V J.C
-1
(hay J.A
-1
.s
-1)
Tần số Hec (Hertz) Hz s
-1
b, Các đại lợng không có tên riêng
Đại lợng Đơn vị Kí hiệu

Diện tích mét vuông m
2
Thể tích mét khối m
3
Vận tốc mét/giây m.s
-1
Gia tốc mét/giây
2
m.s
-2
Khối lợng riêng kilogam/mét khối kg.m
-3
Cờng độ điện trờng Von/mét V.m
-1
2.2. Đơn vị phi SI
Từ thói quen hàng ngày trong cuộc sống mà một số đơn vị không thuộc hệ SI vẫn th-
ờng xuyên đợc dùng. Tuy nhiên khi dùng các đơn vị này cần phải tìm mối liên hệ qua lại
giữa chúng.
Một số đơn vị phi SI thông dụng
Bảng 1.5. Một số đơn vị phi SI
Đại lợng
Đơn vị Thừa số đổi về đơn vị SI
cơ sở hay dẫn xuất
Tên Kí hiệu
Chiều dài angstrom A
0
10
-10
m
Thể tích Lít


10
-3
m
3
Nhiệt độ độ bách phân
0
C t (
0
C) =T - 273,15
Thời gian
phút
giờ
min
h
1 min = 60s
1h = 3600s
áp suất
atmotphe
bar
mm thuỷ ngân
atm
bar
mmHg
1 atm = 1,013.10
5
Pa
1 bar = 10
5
Pa (1atm)

(1mmHg =1/760 atm)
Năng lợng
ec
calo
oat giờ
kilôoat giờ
electron Von
erg
cal
Wh
kWh
eV
10
-7
J
4,184J
3600J
3600kJ
1,602.10
-19
J
điện tích đơn vị tĩnh điện cgs ues cgs
Góc phẳng độ o (/180)rad
Momen lỡng cực điện Đêbai (Debye) D 1/2,9979.10
-29
c.m
2.3.CáC HằNG Số VậT Lý
bảng 1.6. Các hằng số vật lý thông dụng
hằng số Kí hiệu giá trị
Hằng số Avôgadrô (Avogadro) N

A
6,0223.10
23
/mol
Đơn vị khối lợng nguyên tử u 1g/N = 1,6605.10
-24
g
Khối lợng electron m
e
9,1095.10
-28
g
5,4858.10
-4
u
Khối lợng proton m
p
1,67258.10
-24
g
1,00724u
Khối lợng nơtron m
n
1,6748.10
-24g
1,00862u
Điện tích nguyên tố e
0
1,6021.10
-19

C
4,8.10
-10
ues cgs
Hằng số Faraday F 96487,0 C/mol 96500 C/mol
Hằng số Plăng (Planck) h 6,6256.10
-34
Js
Vận tốc ánh sáng (trong chân không) c 2,99725.10
18
m/s = 300.000 km/s
Thể tích mol phân tử các chất khí V
0
22,41 l/mol = 0,02241 m
3
/mol
Hằng số khí R 8,3144J/mol.K
8,2054.10
-2
1atm/mol.K
1,98 cal/mol.K
Hằng số Bônxman (Bolzman) k 1,38054.10
-23
J/K
Hằng số Ritbe (Rydberg) R
H
109677,57 c.m
-1
Manhêton Bo (Bohr)
B

9,2732.10
-24
J/T
Bán kính Bo (Bohr) a
0
5,29167.10
-19
cm = 0,529 A
0
2.4. hệ đơn vị nguyên tử
Trong hoá học lợng tử (những nội dung về cấu tạo của vật chất) chúng ta dùng hệ
đơn vị nguyên tử (đvn hay au). Trong hệ này quy ớc các lợng sau đây bằng đơn vị:
Hằng số Plăng rút gọn
0,1
2
=

h

(với
=h
6,625.10
-34
J.s)
Bán kính Bo thứ nhất a
0
0,529 A
0
1,0
Khối lợng của một electron, m

e
=9,109.10
-31
kg 1
Điện tích cơ bản e
0
= 1,6021.10
-19
culong 1
Tích 4
0
= 1 (quy ớc này có thể dùng chung với bốn quy ớc trên hoặc dùng riêng
mình nó).
Từ các quy ớc ở trên ta có đơn vị của năng lợng tơng ứng sẽ là đvn hay au hay là
hactơri (hartree).
Ví dụ: Giải phơng trình srôđingơ cho hệ 1 electron 1 hạt nhân (H, He
+
, Li
2+
,...) tìm đ-
ợc biểu thức tính năng lợng là:
2
0
22
4
0
2
)4(
1
2


ì=

emZ
E
n

0

là hằng số điện môi trong chân không
a, Hãy tính năng lợng ứng với n = 1 cho: H, He
+
, Li
2+
b, Hãy tìm mối liên hệ giữa hai đơn vị năng lợng là đvn với eV
Trả lời:
Từ số liệu ở các bảng trên, ta có: m
e
= 9,1095.10
-28
g = 9,1095.10
-31
kg
h = 6,6256.10
-34
J.s
e
0
= 1,6021.10
-19

C
4
0
= 1,112650056.10
-10
J
-1
.C
2
.m
-1
a, Thay các số liệu vào biểu thức tính năng lợng E
n
ta đợc:
E
1
= -13,6.Z
2
eV hay E
1
= -
2
1
Z
2
đvn (hay hactơri)
Với H: Z = 1 E
1
= - 13,6 (eV) hay E
1

= - 0,5 (đvn)
Với He
+
: Z = 2 E
1
= - 54,4 (eV) hay E
1
= - 2,0 (đvn)
Với Li
2+
: Z = 3 E
1
= - 122,4 (eV) hay E
1
= - 4,5 (đvn)
b, Từ các kết quả trên ta có mối liên hệ: 1 đvn tơng ứng với 27,2 eV
3. Một số định luật cơ bản của hóa học
3.1. Định luật bảo toàn khối lợng (Lômônôxốp nhà bác học Nga)
Bảo toàn vật chất là quy luật chung của tự nhiên, trong cuộc sống hàng ngày hiểu một
cách đơn giản đó là quy luật tổng không đổi. Hoá học là khoa học về các chất và sự biến
đổi giữa các chất, nên quy luật về bảo toàn vật chất đợc thể hiện rất đầy đủ. Trong hoá học
đó là định luật bảo toàn khối lợng. Định luật này có nhiều cách phát biểu khác nhau:
Tổng khối lợng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lợng các chất thu đợc
sau phản ứng.
Một cách tổng quát : Có sự bảo toàn vật chất trong các phản ứng hoá học.
Xét phản ứng dạng tổng quát:
A
1
+ A
2

+ ... + A
n
= B
1
+ B
2
+ ... + B
n
.
Thì luôn có:
'n21n11
BBBAAA
m...mmm...mm
+++=+++
Hay:

==
=
'n
1'i
A
n
1i
A
'ii
mm
Xét về phơng diện lý thuyết thì khối lợng các chất thực sự không đợc bảo toàn, vì
phản ứng hoá học luôn luôn kèm theo quá trình giải phóng hay hấp thụ năng lợng dới
dạng nhiệt.
Năm 1905, Anhstanh đã chỉ ra rằng: Khối lợng của một vật và năng lợng của nó liên

hệ với nhau bởi hệ thức E=mc
2
. Trong đó c là vận tốc ánh sáng bằng 3.10
8
m/s.
Nếu gọi E là năng lợng kèm theo của phản ứng hoá học thì sự thay đổi khối lợng
trong phản ứng hoá học sẽ là:
m= E/c, do E rất nhỏ, c rất lớn nên m là vô cùng bé (không đáng kể). Do đó
không phát hiện thấy sự thay đổi khối lợng của phản ứng hoá học (m), nên định luật bảo
toàn khối lợng của Lômônôxốp vẫn đợc thừa nhận.
Vận dụng: giải bài toán hoá học bằng phơng pháp bảo toàn khối lợng. Chú ý khi giải
bài: không tính khối lợng của phần không tham gia phản ứng, cũng nh phần chất có sẵn,
ví dụ nh nớc có sẵn trong dung dịch.
Ví dụ 1: Hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe
2
O
3
. Cho luồng CO đi qua ống đựng m (g) hỗn
hợp X nung nóng. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu đợc 64,0 g chất rắn A trong ống sứ và
12,32 lít khí B (ở 27,3
o
C; 1 atm) có tỷ khối so với H
2
là 20,4. Tìm m?
Trả lời:
Phơng trình phản ứng chung:
X + CO = A + CO
2
m 64


)(5,0
4,22).3,27273.(1
273.1.32,12
moln
B
=
+
=
Gọi x là số mol CO
2
ta có: 44x+28(0,5x)/0,5=20,4.2=40,4 x=0,4 (mol).
Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có:
m
X
+ m
CO
= m
A
+ m
CO2
m
X
= m
A
+ m
CO2
- m
CO
= 64 + 0,4.44 - 0,4.28 = 70,4(g)
Ví dụ 2: Cho hỗn hợp axit hữu cơ A, B tác dụng với rợu đa chức C thu đợc hỗn hợp

nhiều este, trong đó có este E. Để đốt cháy hết 1,88 g E cần một lợng vừa đủ là 1,904 lít
oxi (ở đktc) thu đợc CO
2
và hơi H
2
O với tỷ lệ thể tích tơng ứng là 4/3. Xác định công thức
phân tử của E biết tỷ khối của E so với không khí nhỏ hơn 6,5.
Trả lời:
Phơng trình phản ứng chung
E + O
2
CO
2
+ H
2
O
Theo định luật bảo toàn, ta có:
m
E
+ m
O2
= m
CO2
+ m
H2O
=1,88+(1,904/22,4).32=4,6 (g)
Gọi a là số mol CO
2
thì 3a/4 là số mol H
2

O.
Vậy: 44a+(3a/4).18=4,6 a=0.08 (mol)
m
C
= 0,08.12 = 0,96 (g)
m
H
= (3/4).0,08.2 = 0,12 (g)
m
O
= 1,88-0,96-0,12=0,8 (g)
x:y:z =
5:12:8
16
8,0
:
1
12,0
:
12
96,0
=
Do đó công thức đơn giản nhất của E là C
8
H
12
O
5
và công thức phân tử là (C
8

H
12
O
5
)
n
.
Theo đề m
E
<29x6,5=188,5 n=1
Vậy công thức phân tử của E là: C
8
H
12
O
5
Ví dụ 3: Có một chén A chứa dung dịch Na
2
CO
3
có khối lợng là g
1
, còn chén B chứa
dung dịch HCl có khối lợng g
2
. Đặt g
t
= g
1
+g

2
Trộn dung dịch trong chén A với chén B, lắc đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn rồi
cân cả hai cốc và hoá chất đợc khối lợng tổng cộng là g
s
.
a,Có thể có những trờng hợp nào về mối quan hệ giữa hai trị số g
t
và g
s
? Tại sao?
b, Có thể xảy ra trờng hợp g
t
< g
s
không? tại sao?
Trả lời:
a, Xảy ra một trong hai trợng hợp sau:
Trờng hợp 1: g
t
> g
s
vì xảy ra phản ứng
Na
2
CO
3
+ 2HCl 2NaCl + H
2
O + CO
2

Lợng CO
2
thoát ra khỏi dung dịch làm giảm khối lợng các chất còn lại trong cốc sau
phản ứng.
Trờng hợp 2: g
t
= g
s
vì xảy ra phản ứng
Na
2
CO
3
+ HCl NaCl + NaHCO
3
Không có chất nào thoát ra khỏi chén, nên khối lợng trớc và sau phản ứng bằng
nhau.
b, không thể xảy ra trờng hợp g
t
< g
s
vì diều này trái với định luật bảo toàn khối l-
ợng.
3.2. Định luật thành phần không đổi (Prút-nhà bác học Pháp)
Một hợp chất hoá học dù đợc điều chế bằng cách nào cũng đều có thành phần không
đổi.
Giải thích: Nếu chấp nhận quan điểm về cấu tạo nguyên tử và cấu tạo phân tử thì
thành phần của một chất bất kỳ chính là thành phần của một phân tử chất đó. Trong một
phân tử của một chất xác định, thì số nguyên tử của nguyên tố là xác định, không đổi. Vì
vậy thành phần khối lợng của nguyên tố cũng không đổi.

Vai trò của định luật: cho phép phân biệt một chất hoá học với một hỗn hợp ở chỗ:
thành phần của một chất không thay đổi còn thành phần của hỗn hợp thay đổi theo phơng
pháp điều chế.
Hạn chế của định luật: chỉ đúng khi chất có cấu trúc phân tử hay cấu trúc tinh thể
hoàn chỉnh, không đúng đối với hợp chất không định thức.
Ví dụ 4: Từ nội dung của định luật dễ thấy H
2
O có tỉ lệ về số nguyên tử H:O = 2:1.
Nớc đợc điều chế theo một số cách sau:
OH2COO2CH
OHSONaSOHSONa2
OH2OH2
22
t
24
2424242
2
t
22
0
0
++
++
+
3.3. Định luật tỉ lệ bội
Định luật này đợc nhà bác học Prut đa ra vào năm 1806.
Nếu hai nguyên tố hoá học tạo với nhau một số hợp chất thì các lợng của một nguyên
tố kết hợp với cùng một lợng của nguyên tố kia tỉ lệ với nhau nh các số nguyên nhỏ.
Ví dụ 5: Xét hợp chất giữa C và O là CO và CO
2

. Dễ thấy lợng O kết hợp với cùng l-
ợng C lập thành tỉ số là 1: 2.
Ví dụ 6: Xét các oxit của Nitơ ở bảng sau1.7.
Bảng 1.7. Một số kết quả thực nghiệm thu đợc khi xác định thành phần nguyên tố
trong các oxit của nitơ
Tên oxit
Thành phần % khối lợng Số phần khối lợng ôxi ứng
với 1 phần khối lợng nitơ
Tỷ lệ lợng oxi
N O
Đinitơ oxit 63,7 36,3 0,57 1
Nitơ oxit 46,7 53,3 1,14 2
Đinitơ trioxit 36,8 63,2 1,71 3
Nitơ đioxit 30,4 69,2 2,28 4
Đinitơ pentoxit 25,9 74,1 2,85 5
Từ các kết quả thực ngiệm thu đợc ở bảng 3.1, ta lấy:
5:4:3:2:1
57,0
85,2
:
57,0
28,2
:
57,0
71,1
:
57,
14,1
:
57,0

57,0
=
o
Nh vậy tỷ lệ khối lợng oxi ứng với 1 phần khối lợng nitơ trong các oxit trên là
1:2:3:4:5
Cũng có thể xác định đợc các số này bằng cách thông qua thành phần % về khối l-
ợng giữa nitơ và oxi, dễ dàng xác định đợc công thức của các oxit tơng ứng:
Đinitơ oxit: N
2
O, Nitơ oxit: NO, Đinitơ trioxit: N
2
O
3
, Nitơ đioxit: NO
2

Đinitơ pentoxit: N
2
O
5
Từ các công thức này,nếu lấy cùng một lợng nitơ tơng ứng nh nhau (giả sử 2 mol
nitơ) thì số mol oxi tơng ứng
N
2
O NO N
2
O
3
NO
2

N
2
O
5

1
2
: :
3
2
:
4
2
:
5
2

Số mol tơng ứng của oxi sẽ là 1:2:3:4:5 đơng nhiên tỷ lệ này cũng là tỷ lệ về số
nguyên tử oxi trong các oxit tơng ứng khi kết hợp với hai nguyên tử nitơ.
Ví dụ 7: Vận dụng định luật thành phần không đổi và định luật tỷ lệ bội cho SO
2
và SO
3
.
+ Điều chế SO
2
: S + O
2
SO
2

Na
2
SO
3
+ H
2
SO
4
Na
2
SO
4
+ H
2
O + SO
2
CuSO
3
CuO + SO
2
+ Điều chế SO
3
: SO
2
+ O
2
2SO
3
Fe
2

(SO
4
)
3
Fe
2
O
3
+ 3SO
3
+ Dễ dàng xác định đợc các lợng oxi kết hợp cùng với một lợng lu huỳnh lập thành
tỷ số 2 : 3 ( hoặc các lợng lu huỳnh kết hợp với một lợng oxi lập thành tỷ số 3 : 2).
3. 4. Định luật Avôgađro: (chỉ áp dụng cho chất khí)
3.4.1. Định luật Avôgađrô
Nhà khoa học ngời Italia - Avôgađrô đã đa ra một giả thuyết về chất khí, về sau đợc
gọi là định luật và mang tên ông: Định luật Avôgađrô.
Trong cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, những thể tích bằng nhau của các chất
khí đều chứa cùng một số phân tử.
Hệ quả: ở 0
o
C, 1 atm (760 mmHg) 1mol khí bất kỳ chiếm thể tích là 22,4 lít.
ở những điều kiện nh nhau về nhiệt độ và áp suất 1 mol khí bất kỳ đều có thể tích
bằng nhau.
2
2
Vì vậy: thể tích mà 1 mol khí chiếm chỗ đợc gọi là thể tích mol phân tử của khí.
Thể tích mol phân tử của mọi chất khí ở 0
0
C, 1 atm là 22,4 lít.
Định luật này chỉ áp dụng cho chất khí, kể cả hỗn hợp các khí. Các khí đều có chung

đặc điểm: khoảng cách giữa các khí rất lớn, kích thớc của các khí lại rất nhỏ vì vậy có thể
bỏ qua kích thớc của các phân tử khí khi đó các phân tử khí đợc coi nh những chất điểm.
Từ đặc điểm này, thấy rằng: ở cùng điều kiện về nhiệt độ,áp suất tác dụng lên các
khí là nh nhau thì trong những thể tích bằng nhau của các khí sẽ chứa cùng một số lợng
nh nhau về các phân tử khí. Từ đó dễ dàng thấy đợc số phân tử khí tỷ lệ thuận với số mol
khí. Cho nên khi làm các bài toán về chất khí thờng dùng mối liên hệ sau:
ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, những thể tích bằng nhau của mọi chất khí
đều chứa cùng một số mol khí.
Ví dụ 8: Nạp đầy vào một bình kín 0,5 mol khí H
2
rồi cân toàn bộ bình. Sau khi tháo
hết H
2
ra, và làm thí nghiệm nh trên với khí CO
2
. Hai lần cân thấy khối lợng khác nhau là
m gam. Tìm m.
Nếu cũng làm thí nghiệm nh trên với 0,5 mol khí H
2
, nhng muốn hai lần cân mà m =
0 thì cần dùng bao nhiêu mol CO
2
? Biết các thí nghiệm đều đợc tiến hành ở cùng điều
kiện về nhiệt độ và áp suất.
Trả lời:
Theo định luật Avôgađrô, ở thí nghiệm trớc mỗi khí đều có 0,5 mol.
Theo công thức: 1 mol CO
2
nhiều hơn 1 mol H
2

là 42 gam
Vậy 0,5 mol CO
2
nhiều hơn 0,5 mol H
2

m = 0,5.42 = 21(g)
trong thí nghiệm sau, để m = 0 thì
)(1
22
gmm
HCO
==
Vậy
)(0227,044:1
2
moln
CO
==
Cần chú ý rằng: ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc), t = 0
o
C hay T = 273,15 K; P = 1atm, một
mol khí bất kỳ đều chiếm thể tích là 22,4 dm
3
(hay22,4 lít)
3.4.2. Phơng trình trạng thái của khí lý tởng
Khi khoảng cách giữa các phân tử khí là rất lớn, kích thớc của các phân tử là không
đáng kể (bỏ qua) thì lực tơng tác giữa các phân tử khí cũng không đáng kể (bỏ qua) khi
đó khí đợc gọi là khí lý tởng. Phơng trình liên hệ giữa nhiệt độ T, áp suất P và thể tích V
của khí đợc gọi là phơng trình trạng thái của khí lý tởng:


RtPV =
với 1 mol khí

nRTPV
=
với n mol khí
Hoặc
RT
M
m
PV
=

RT
M
d
RT
VM
m
P
==
; trong đó
d
là khối lợng riêng của
khí.
Trong trờng hợp có một hỗn hợp khí lý tởng chiếm một thể tích
V
ở nhiệt độ
T

,
thì áp suất toàn phần đợc xác định bởi định luật Dalton:

=
i
iT
PP
, với
i
P
là áp suất riêng phần của khí


=
i
iT
n
V
RT
P
, với
i
n
là số mol của khí
i
R là hằng số khí, trị số R phụ thuộc vào đơn vị đo áp suất, thể tích còn T phải biểu thị
theo nhiệt độ Kenvin.
Hằng số khí R đợc sử dụng rất rộng rãi trong tính toán, vì vậy cần lu ý cách biểu thị đơn
vị của nó sao cho thống nhất. Từ phơng trình trạng thái,ta có:


Tmol
PV
R
).(1
=
Từ phơng trình này chỉ cần thay các giá trị bằng số của P, V, T thì tìm đợc giá trị của
hằng số khí R.
Theo hệ thống đơn vị hợp pháp của nớc ta, khi lực đo bằng Niutơn trên 1m
2
(N.m
-2
) còn
năng lợng đo bằng Jun (J) còn thể tích đo bằng mét khối (m
3
), thì:
P = 1,01324.10
5
Pa = 1,01324.10
5
N.m
-2
= 1,01324.10
5
kg/m.s
2

V = 0,022415m
3
Thay vào, ta có:


1_111
2
2
3
2
5
..314,8..
.
314,8
15,273.1
022415,0.
.
10.01324,1
.1
KmolJKmol
s
mkg
Kmol
m
sm
kg
Tmol
PV
R

====
( vì 1J = N.m; 1N = 1kg.m/s
2
1J = kg.m
2

/s
2
)
Tuy nhiên, hiện nay trong nhiều tài liệu còn dùng nhiều hệ thống đơn vị khác nhau, nên
cũng cần phải biết thêm.
i
Nếu biểu diễn R bằng đơn vị calo thì dựa vào mối liên hệ 1cal =4,184J 1J =1/4,184 =
0,239cal. Thay vào trên ta đợc:
R = 8,314.0,239cal.mol
-1
.K
-1
= 1,987cal.mol
-1
.K
-1
.
Nếu áp suất đo bằng dyn/cm
2
và thể tích tính bằng cm
3
(theo hệ CGS: độ dài đo bằng
centimét (cm), khối lợng đo bằng gam (g), thời gian đo bằng giây (s). Khi đó lực tính
bằng dyn, áp suất tính bằng dyn/cm
2
, năng lợng tính bằng ec, 1ec =1dyn.cm = 10
-7
J, còn
thể tích đo bằng Cm
3

).
Thay các số liệu vào biểu thức (P =1,01324.10
6
dyn/cm
2
; V = 22413cm
3
; T = 273,15K),
ta có:

117117
3
2
6
..10.314,8...10.314,8
15,273.1
22413.10.01324,1

=== KmolecKmolcmdyn
Kmol
cm
cm
dyn
R
Trong trờng hợp áp suất tính bằng atmotphe vật lý và thể tích đo bằng lít, thì:
11
...08205,0
15,273.1
415,22.1


== Kmollatm
Kmol
latm
R
Nh vậy tuỳ thuộc vào đơn vị đo của áp suất và thể tích mà hằng số khí R có các giá trị
khác nhau.
(Các giá trị của R đợc xác định ở điều kiện tiêu chuẩn)
Ví dụ 9: tìm khối lợng riêng của khí flo ở 1atm và 25
o
C.
Trả lời:
Trớc tiên tìm thể tích của 1mol flo ở 1atm và 25
o
C.
P
RT
V
=
RT
PM
V
M
d
.
==
T = 273,15 + 25 = 298,15 K
Vậy:
).(55,1
...082,0
1..00,38

1
11
1



= lg
Kmollatm
atmmolg
d
3. 5. Định luật đơng lợng:
Nhà bác học Đantơn ngời Anh phát biểu định luật vào năm 1792, có nội dung nh sau:
Các nguyên tố hoá học kết hợp với nhau hay thay thế cho nhau theo những phần khối lợng
tỉ lệ với đơng lợng của chúng.
Xét phản ứng: A + B AB
Ta luôn có:
B
B
A
A
B
A
B
A
mm
hay
m
m

=



=
hay số đlg
A
= số đlg
B
Định luật đợc phát biểu bằng cách khác: các chất tác dụng với nhau theo cùng một
số đơng lợng gam.
Tức là: trong phản ứng hoá học một đơng lợng gam của chất này chỉ kết hợp hoặc
thay thế một đơng lợng gam của chất khác.
Ví dụ 10: Oxi hoá cẩn thận 0,253 g Mg thu đợc 0,420 g MgO. Tìm đơng lợng của
Mg?
Trả lời:
áp dụng định luật bảo toàn khối lợng các chất, ta có:
MgOOMg
mmm =+
2
Thay số:
420,0253,0
2
=+
O
m

gm
O
167,0
2
=

áp dụng định luật đơng lợng:
O
Mg
O
Mg
m
m
=



12,128
167,0
253.0
=ì=ì=
O
O
Ng
Mg
m
m
Vì khối lợng của oxi có trong oxit bằng khối lợng của oxi tham gia phản ứng
Ví dụ 11: Phân tích sắt oxit, thấy tỉ lệ Fe là 70% về khối lợng. Tìm đơng lợng của
Fe ?
Trả lời:
áp dụng định luật đơng lợng, ta có:
O
Fe
O
Fe

m
m
=



67,188
70100
70


=ì=
O
O
Fe
Fe
m
m
Nhận xét: Từ ví dụ 9 thấy rằng định luật đơng lợng giúp cho việc giải nhanh bài toán
hoá học mà không cần phải cân bằng phơng trình phản ứng hoá học.

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay
×