TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

======

ĐOÀN THỊ HẢI

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
PHẦN DUNG DỊCH VÀ CÂN BẰNG

HÓA HỌC - BẬC ĐẠI HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa lý
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
ThS. NGUYỄN THẾ DUYẾN

HÀ NỘI - 2015


Đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Sau một khoảng thời gian cố gắng tìm tòi, nghiên cứu, khóa luận tốt
nghiệp với đề tài: “ Xây dựng hệ thống bài tập phần dung dịch và cân
bằng hóa học – Bậc đại học ” đã được hoàn thành.
Em xin gửi lòng biết ơn sâu sắc tới ThS. Nguyễn Thế Duyến người đã
luôn quan tâm, động viên và tận tình hướng dẫn em trong quá trình thực hiện
khóa luận này.

Hà Nội, ngày 08 tháng 05 năm 2015
Sinh viên

Đoàn Thị Hải

Đoàn Thị Hải

K37A - SP Hóa


Đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

DANH MỤC VIẾT TẮT
TNKQ: Trắc nghiệm khách quan
SV: sinh viên
dd: dung dịch
dm: dung môi
nc: nóng chảy
đ : đông đặc
sp: sản phẩm
pư: phản ứng
bđ: ban đầu
cb: cân bằng
đ/s: đáp số

Đoàn Thị Hải

K37A - SP Hóa

bay hơi. ................................................................................................................. 19
2.3. Dạng bài tập liên quan đến nhiệt độ đông đặc của dung dịch chất tan
không bay hơi. ...................................................................................................... 22

Đoàn Thị Hải

K37A - SP Hóa


Khóa luận tốt nghiệp

Đại học sư phạm Hà Nội 2

2.4. Dạng bài tập xác định áp suất thẩm thấu của dung dịch. ........................ 26
CHƢƠNG 3. HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN CÂN BẰNG HÓA HỌC ........ 29
3.1. Dạng bài tập về sự chuyển dịch cân bằng. ............................................... 29
3.2. Dạng bài tập tính hằng số cân bằng Kp, Kc, Kn, Kx và thành phần cân
bằng. ..................................................................................................................... 34
3.3. Dạng bài tập tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng ( Ho); Go , So. ......... 44
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 55

Đoàn Thị Hải

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp


Đoàn Thị Hải

1

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

này trong các đề thi ở những năm gần đây.
Nhận thức được tầm quan trọng của việc duy trì và phát triển hệ thống
bài tập trong xu thế phát triển chung của nền giáo dục Việt Nam và thế giới,
đồng thời giúp sinh viên giải quyết một cách dễ dàng, khoa học các bài tập
phần dung dịch và cân bằng hóa học trong quá trình học tập cũng như trong
các kì thi, em đã chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập phần dung dịch
và cân bằng hóa – Bậc đại học”.
2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài.
2.1. Mục đích nghiên cứu.
Xây dựng hệ thống bài tập phần dung dịch và cân bằng hóa học học phần
nhiệt động lực học hóa học góp phần nâng cao hướng dạy và học tích cực để
phát triển năng lực tư duy, sáng tạo, độc lập của người học.
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu.
Tổng quan về cơ sở lí thuyết của phần dung dịch và cân bằng hóa học.
Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập phần dung dịch và cân bằng hóa
học học phần nhiệt động lực học hóa học.
Nghiên cứu đưa ra cách giải.
3. Giả thuyết khoa học.

chủ, sáng tạo, năng động trong mọi hoạt động. Vì vậy, việc học sẽ giải quyết
vấn đề trong học tập, trong thực tế đòi hỏi con người phải có cả kiến thức và
phương pháp tư duy.
1.1.2. Phân loại bài tập.
Dựa và nội dung và yêu cầu của bài tập để phân loại bài tập hóa học
thành các dạng khác nhau.
1.1.3. Tác dụng của bài tập hóa học.
 Tác dụng trí lực:
- Bài tập hóa học có tác dụng làm chính xác, cũng như hiểu sâu sắc hơn
các khái niệm và định luật đã học.
- Giúp sinh viên năng động sáng tạo trong học tập, phát huy năng lực
nhận thức và tư duy, tăng trí thông minh và là phương tiện để người học vươn
tới đỉnh cao tri thức.
- Là con đường nối liền giữa kiến thức thực tế và lý thuyết tạo ra một thể
hoàn chỉnh thống nhất biện chứng trong cả quá trình nghiên cứu. Đào sâu, mở
rộng sự hiểu biết một cách sinh động, phong phú không làm nặng nề thêm

Đoàn Thị Hải

3

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

khối lượng kiến thức cho người học. Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải
bài tập, sinh viên mới nắm kiến thức sâu sắc.

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

đề của hai mặt kia và đồng thời có mối liên hệ chặt chẽ với chúng và các hiện
tương tâm lí khác. Tư duy là một quá trình tâm lí phản ánh những thuộc tính
bản chất, những mối liên hệ bên trong có tính quy luật của sự vật hiện tượng
trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết.
1.1.5. Xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay.
Bài tập hóa học vừa là mục tiêu, vừa là mục đích, vừa là nội dung, vừa là
phương pháp dạy học hữu hiệu do vậy cần được quan tâm, chú trọng trong
các bài học. Nó cung cấp cho sinh viên không những kiến thức, niềm say mê
bộ môn mà còn giúp người học giành lấy kiến thức, là bước đệm cho quá
trình nghiên cứu khoa học, hình thành và phát triển có hiệu quả trong hoạt
động nhận thức của sinh viên. Bằng hệ thống bài tập sẽ thúc đẩy sự hiểu biết
của sinh viên, sự vận dụng những hiểu biết vào thực tiễn, sẽ là yếu tố cơ bản
của quá trình phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững xã hội.
Xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay hướng đến rèn luyện khả
năng vận dụng kiến thức, phát triển tư duy hóa học. Những bài tập có tính
chất học thuộc trong các câu hỏi lý thuyết sẽ giảm dần mà được thay bằng các
câu hỏi, bài tập đòi hỏi sự tư duy, tìm tòi. Dạy học “chú trọng phương pháp
tự học” ở trường đại học được xem là rất quan trọng và được nhiều người coi
trọng áp dụng. Ngoài ra, trong thời gian gần đây, một số chiến lược đổi mới
phương pháp dạy học thử nghiệm đó là “ dạy học hướng vào người học” , “
hoạt động hóa người học”.
1.2. Hệ thống lý thuyết phần dung dịch.
1.2.1. Một số khái niệm chung[2,4].

1.2.1.2. Thành phần dung dịch - nồng độ.
Thành phần dung dịch được biểu diễn bằng nồng độ của các cấu tử trong
dung dịch.
Trong hóa lý, chúng ta nghiên cứu các loại nồng độ sau.
+ Nồng độ phần trăm khối lượng (C%) của cấu tử i trong dung dịch là số gam
cấu tử đó chứa trong 100 gam dung dịch.
+ Nồng độ phân tử gam của cấu tử i trong dung dịch bằng số mol chất i trong
một lít dung dịch. Nếu trong V (lít) dung dịch chứa ni (mol) chất i thì nồng độ
phân tử gam của i là: Ci =

(mol/l)

+ Nồng độ nguyên chuẩn (nồng độ đương lượng) số đương lượng gam cấu tử
i trong một lít dung dịch.

Đoàn Thị Hải

6

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

+ Phân số mol xi của cấu tử i trong dung dịch là tỉ số giữa số mol ni của cấu tử
đó chia cho tổng số mol tất cả các cấu tử có mặt trong dung dịch:
xi =
Như vậy, ta luôn có xi

1.2.3. Các định luật về dung dịch lỏng vô cùng loãng[2,4,5].
1.2.3.1. Nhiệt độ sôi của dung dịch chất tan không bay hơi. Định luật Raoult.
Nhiệt độ sôi của dung dịch loại này cao hơn so với dung môi nguyên
chất, ở cùng nhiệt độ áp suất hơi của dung dịch nhỏ hơn. Bậc tự do:
v= 2-0-2+2=2
Nhiệt độ sôi của dung dịch chất hòa tan không bay hơi phụ thuộc vào áp
suất bên ngoài và nồng độ của dung dịch.

Đoàn Thị Hải

7

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Nếu gọi ts(dd) là nhiệt độ sôi của dung dịch, ts(dm) là nhiệt độ sôi của
dung môi thì:
= ts(dd) – ts(dm)
=
=

.



= const


(dm) là nhiệt độ đông đặc của dung môi nguyên chất và

(dd) là

nhiệt độ đông đặc của dung dịch thì:

Đoàn Thị Hải

8

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp
=

(dm) -

(dd)

= Kb . mB
Kb =



= const
nc/ A

Đoàn Thị Hải

9

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2
Áp suất thẩm thấu

Khóa luận tốt nghiệp

của một dung dịch là áp suất cần thiết tác dụng lên

dung dịch để làm ngừng sự thẩm thấu.
Áp suất thẩm thấu

được tính bằng công thức như đối với khí lý tưởng,

được Van’t Hoff tìm ra bằng thực nghiệm:
=
=

=

.R.T
Trong đó:

=


= const

Pi = ki.
là áp suất hơi của cấu tử i nguyên chất:
Pi =

(2.1)

(2.1) là biểu thức của định luật Raoult

Đoàn Thị Hải

10

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Nếu dung dịch chứa chất hòa tan không bay hơi, thì

< 1, từ đó Pi

=

+ RTln

+ RTln

(3.1)

- áp suất riêng phần (atm) của các khí A, B, C, D lúc tính
của phản ứng.

Đoàn Thị Hải

11

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

a, b, c, d- hệ số tỉ lượng của các chất A, B, C, D trong phương trình hóa học.
Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng thì G = 0:

)cb

= - RTln(

(3.2)

(3.4) và (3.5) là các phương trình đẳng nhiệt Van’t Hoff.
1.3.2.2. Hằng số cân bằng Kc, Kn, Kx.
- Biểu thức của các hằng số cân bằng.
Xét cân bằng gồm các khí lý tưởng:
aA + bB ⃗⃗⃗ cC + dD
Ở trạng thái cân bằng ta có:
Kc = (

)cb

(3.6)

[i] – nồng độ mol.l-1 của cấu tử i ở trạng thái cân bằng;
Kc – hằng số cân bằng nồng độ; Kc chỉ phụ thuộc bản chất phản ứng và nhiệt
độ.

Đoàn Thị Hải

12

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Kn = (

)cb

– tổng số mol khí (kể cả các khí không phản ứng) của hệ lúc cân bằng.
Vậy các hằng số Kn và Kx không những phụ thuộc vào bản chất phản ứng

và nhiệt độ như các hằng số Kp và Kc, mà còn phụ thuộc vào áp suất và tổng
số mol khí trong hệ lúc cân bằng.
Khi số mol khí ở hai vế của phương trình hóa học bằng nhau hoặc phản
ứng không có chất khí (

, thì:
Kp = Kc = Kn = Kx

Riêng trường hợp khi áp suất của hệ lúc cân bằng Pcb = 1,0 atm, thì:
Kp = Kx

Đoàn Thị Hải

13

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.3.3. Hằng số cân bằng trong hệ dị thể.
Hệ dị thể là hệ có bề mặt phân chia trong hệ, qua bề mặt này có sự thay
đổi đột ngột tính chất. Thí dụ: hệ gồm chất rắn và chất khí, hệ gồm chất rắn và
chất tan trong dung dịch.
Vì áp suất ảnh hưởng rất ít đến chất ngưng tụ (chất rắn, chất lỏng), nên

2CO2(k) ⃗⃗⃗ 2CO(k) + O2(k)
Ở cùng nhiệt độ:

(

=(
Kp = (

)cb
)cb
)cb

)2 =

1.3.4. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học.
Sự chuyển dịch cân bằng là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang
trạng thái cân bằng khác do các tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân
bằng.

Đoàn Thị Hải

14

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp


Vì Kp của phản ứng xác định chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, nên ở nhiệt độ
không đổi:
- Nếu

n < 0, khi Pcb tăng thì Kx giảm, nghĩa là cân bằng chuyển dịch

theo chiều nghịch.
- Nếu

n > 0, khi Pcb tăng thì Kx tăng, nghĩa là cân bằng chuyển dịch

theo chiều thuận.
- Nếu

n = 0, áp suất không làm chuyển dịch cân bằng.

1.3.5.3. Ảnh hưởng của nồng độ đến cân bằng.
Xét cân bằng sau trong một bình kín ở nhiệt độ không đổi:

Đoàn Thị Hải

15

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp



Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

CHƢƠNG 2. HỆ THỐNG BÀI TẬP PHẦN DUNG DỊCH
2.1. Dạng bài tập xác định thành phần của dung dịch.
Bài 1[7]: Hòa tan 3,42 g MgCl2; 2,63 g NaCl vào 88,20 g nước. Tìm nồng độ
% về khối lượng của NaCl , MgCl2 và nước.
Giải:
Tổng khối lượng của dung dịch: 2,63 + 3,42 + 88,20 = 94,25 (g)
Nồng độ % của NaCl:

= 2,79 %

Nồng độ % của MgCl2:

= 3,63 %

Nồng độ phần trăm của H2O:

= 93,85 %

Bài 2 [5]: Hòa tan 175 (g) ZnCl2 khan vào 325 (g) H2O. Ở 25oC thu được
một dung dịch có V = 370 ml. Tính nồng độ:
- Nồng độ mol thể tích

- Nồng độ molan

- Nồng độ phân số mol

- Nồng độ phần trăm khối lượng:

Đoàn Thị Hải

17

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2
C% =

.100% =

Khóa luận tốt nghiệp
100% = 35%

Bài 3[1]: Dung dịch NaBr trong nước 25% có khối lượng riêng là 1,223
g/cm3. Tính thành phần dung dịch biểu thị qua phân số mol, nồng độ molan
và nồng độ mol thể tích.
Giải:
D=

/V

C% =

= d . V = 1,223

.100%

1000 =

1000 = 3,236 (mol/1000g)

Bài 4[1]: Dung dịch H3PO4 trong nước 50% có khối lượng riêng bằng 1,332
g/cm3. Tính nồng độ chất tan trong dung dịch theo nồng độ mol thể tích và
nồng độ molan. Cho thể tích của dung dịch bằng 1 lít.
Giải:
D=
C% =

/V
.100%

Đoàn Thị Hải

= d . V = 1,332 1000 = 1332 (g)
mct = mdd .

= 1332 0,50 = 666 (g)

18

K37A - SP Hóa


Đại học Sư phạm Hà Nội 2
=

=

mB =

. 1000

0,0439 =

=

= 0,0439 (mol/1000g)

mB =

.1000

.1000

M = 256 (đvC)

Số nguyên tử S trong một phân tử: 256/32 = 8 (nguyên tử)
Bài 2 [5]: Xác định được khối lượng mol của đinitrobenzen, biết nếu hòa tan
1,0 (g) chất này trong 50,0(g) benzen thì điểm sôi tăng 0,30oC. Cho
= 2,53.
Giải:
Ta có:

=

Đoàn Thị Hải

.