Bài giảng môn học Hóa đại cương - Phạm Thị Thanh

(NB) Bài giảng môn học Hóa đại cương có cấu trúc gồm 3 phần với các nội dung sau: Cấu tạo nguyên tử, nhiệt động hoá học, động hoá học và điện hoá học. Trong mỗi phần được chia thành các chương nhỏ giúp người học nắm bắt nội dung kiến thức một cách chi tiết và dễ hiểu. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng môn học Hóa đại cương - Phạm Thị Thanh BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP & XÂY DỰNG  BÀI GIẢNG MÔN HỌC HÓA ĐẠI CƯƠNG Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp (Lưu hành nội bộ) Người biên soạn: Phạm Thị Thanh Uông Bí, năm 2010 Phần I: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Chương I: CẤU TẠO NGUYÊN TỬI. Thành phần cấu tạo của nguyên tử1. Các hạt cơ bản tạo nên nguyên tử: proton (p), nơtron (n) và electron (e)2. Cấu tạo nguyên tử: Nguyªn tö gồm: vá nguyªn tö gåm c¸c e me= 1,67.10-27 = 0,00055u q e =1- (®v®t) m p  1u proton qp  1 mn  1u H¹t nh©n nguyªn tö N¬tron qn  0 -27 Chú ý: 1u = 1,67.10 kg 1đvđt = 1,602.10-19C3. ĐiÖn tÝch h¹t nh©n và Số khối : * §THN = Z+ * Sè ®¬n vÞ §THN = Sè proton = sè electron = Z * Sè khèi (A): Sè khèi lµ tæng sè h¹t proton(Z) vµ n¬tron (N) cña h¹tnh©n nguyªn tö ®ã. A=Z+N- Chó ý: * Sè ®¬n vÞ ®iÖn tÝch h¹t nh©n Z vµ sè khèi A ®Æc trng cho nguyªn tö.Dùa vµo sè khèi A vµ sè §¬n vÞ §THN, ta biÕt ®îc cÊu t¹o nguyªn tử. * NÕu nguyªn tö cña nguyªn tè cã Z≤ 82 (trõ H) th× cã tØ sè: 1 ≤ N/Z ≤ 1,52. * NÕu nguyªn tö cña nguyªn tè cã Z ≥ 82 th× cã tØ sè: 1 ≤ N / Z ≤ 1,25.4. Biểu thị nguyên tử: A: sè khèi; Z: sè protonII. Khảo sát lớp vỏ nguyên tử (Thuyết cấu tạo nguyên tử hiện đại theo cơhọc lượng tử )1. Các luận điểm cơ bản của cơ học lượng tử1.1. Tính chất sóng hạt của các hạt vi mô (thuyết De Broglie) h : là hằng số Planck bằng 6,62.10-27 erg.s = 6,62.10-34 J.s m: khèi lîng cña vËt (kg) v: vËn tèc chuyÓn ®éng cña vËt(m/s) 1Tiªn ®Ò §¬ Br¬i: “Vi h¹t ®îc m« t¶ bëi tÝnh chÊt h¹t th× còng ®îc m« t¶ b»ngtÝnh chÊt sãng” NÕu vËt cã khèi lîng nhá (vi m«) kh«ng thÓ bá qua tÝnh chÊt sãng cña chóng. NÕu vËt cã khèi lîng lín (vÜ m«) th× bíc sãng rÊt nhá cã thÓ bá qua tÝnh chÊtsãng.VÝ dô: a. Mét e cã khèi lîng m = 9,1.10-31(kg) chuyÓn ®éng víi vËn tèc v = 106 (m/s) b. Mét xe t¶i cã khèi lîng m=103kg chuyÓn ®éng víi vËn tèc v = 10(km/h) . TÝnh  cho e vµ cho xe t¶i? Gi¶i h 6,625.1034Víi e:    7,28.1010(m) me .V 9,1.10 .10 31 6Víi kÝch cì nguyªn tö lµ 1Ao th× =7,3A0 lµ quan träng. h 6,625.1034Víi xe t¶i:   3 5  2,4.1038(m)  2,4.1028 A0 m.V 10 .10 / 3600 xe t¶i cã thÓ bá qua tÝnh chÊt sãng v×  qu¸ nhá.1.2. Nguyên lý bất định Heisenberg Néi dung: Kh«ng thÓ x¸c ®Þnh ®ång thêi chÝnh x¸c c¶ täa ®é vµ vËn tèc cña h¹tvi m«, do ®ã kh«ng thÓ vÏ hoµn toµn chÝnh x¸c quü ®¹o chuyÓn ®éng cña h¹t vim«. hHÖ thøc bÊt ®Þnh: V x .X  2 .mTrong ®ã: Vx: ®é bÊt ®Þnh täa ®é; X: ®é bÊt ®Þnh vÒ vËn tèc Theo ®ã viÖc x¸c ®Þnh täa ®é cµng chÝnh x¸c (X cµng nhá) th× ®o vËn tèccµng kÐm chÝnh x¸c (Vx cµng lín) vµ ngîc l¹i.2. Hàm sóng Trạng thái của một hệ vĩ mô sẽ hoàn toàn được xác định nếu biết quĩ đạo vàtốc độ chuyển động của nó. Trong khi đó đối với những hệ vi mô như electron,do bản chất sóng - hạt và nguyên lí bất định, không thể vẽ được các quĩ đạochuyển động của chúng trong nguyên tử. Thay cho các quĩ đạo, cơ học lượng tử mô tả mỗi trạng thái của electron trongnguyên tử bằng một hàm số gọi là hàm sóng, kí hiệu là ψ (pơxi).Bình phương của hàm sóng ψ2 có ý nghĩa vật lí rất quan trọng:ψ2 biểu thị xác suất có mặt của electron tại một điểm nhất định trong vùngkhông gian quanh hạt nhân nguyên tử.Hàm sóng ψ nhận được khi giải phương trình sóng đối với nguyên tử.+ Hµm sãng ®îc t×m thÊy tõ viÖc gi¶i ph¬ng tr×nh sóng Schrodinger.+ B¶n th©n hµm sãng kh«ng cã ý nghÜa vËt lÝ g× nhng b×nh ph¬ng cña nã:   2 dv cho biÕt x¸c suÊt ph¸t hiÖn e trong thÓ tÝch dv.   2 x¸c ®Þnh mËt ®é x¸c suÊt hay x¸c suÊt t×m thÊy e t¹i 1 ®iÓm trong kh«nggian. 2 * Phương trình sóng Schrodinger3. Obitan nguyên tử. Mây electron Các hàm sóng ψ1, ψ2, ψ3... - nghiệm của phương trình sóng, được gọi làcác obitan nguyên tử (viết tắt là AO) và kí hiệu lần lượt là 1s, 2s, 2p... 3d...Trong đó các con số dùng để chỉ lớp obitan, còn các chữ s, p, d dùng để chỉ cácphân lớp.Ví dụ: 2s c ...