2. Mục tiêu
2
Trình bày được cách biểu thị nồng độ dung dịch
Tính được đương lượng của một chất trong phản ứng
Giải được các bài toán về nồng độ dung dịch
3. Nồng độ dung dịch
4
Là một đặc tính định lượng cơ bản của dung dịch
Biểu thị thành phần chất tan có trong một lượng xác
định dung dịch (hoặc dung môi)
Một số loại nồng độ cơ bản:
Nồng độ phần trăm
Phần trăm theo khối lượng: C% (kl/kl)
Phần trăm khối lượng theo thể tích: C% (kl/tt)
Phần trăm theo thể tích: C% (tt/tt)
Nồng độ phân tử (nồng độ mol): CM
Nồng độ đương lượng: CN
Nồng độ gam: g/l
Nồng độ phần triệu, nồng độ phần tỷ
4. NĐ phần trăm theo khối lượng
5
Biểu thị số gam chất tan có trong 100 gam dung dịch
Ký hiệu: C% (kl/kl), đôi khi chỉ là C%.
Công thức:
𝐶% (𝑘𝑙/𝑘𝑙) =
𝑚
𝑚 𝑑𝑑
× 100 =
𝑚
𝑉 × 𝑑
× 100
Với:
m: khối lượng chất tan (gam)
mdd: khối lượng dung dịch (gam)
V: thể tích dung dịch (ml)
d: khối lượng riêng của dung dịch (g/ml)
Trường hợp dung dịch rất loãng với dung môi là nước thì có
thể xem d = 1,0 g/ml.
5. NĐ phần trăm khối lượng theo thể tích
6
Biểu thị số gam chất tan có trong 100 ml dung dịch
Ký hiệu: C% (kl/tt)
Công thức:
𝐶% (𝑘𝑙/𝑡𝑡) =
𝑚
𝑉
× 100
Với:
m: khối lượng chất tan (gam)
V: thể tích dung dịch (ml)
Trường hợp dung dịch rất loãng và dung môi là nước,
có thể xem khối lượng riêng của dung dịch d = 1,0 g/ml
có thể xem C% (kl/tt) = C% (kl/kl)
6. NĐ phần trăm theo thể tích
7
Biểu thị số ml chất tan có trong 100 ml dung dịch
Ký hiệu: C% (tt/tt)
Công thức:
𝐶% (𝑡𝑡/𝑡𝑡) =
𝑉𝑐𝑡
𝑉
× 100
Với:
Vct: Thể tích chất tan (ml)
V: thể tích dung dịch (ml)
Chú ý: trong một số trường hợp, thể tích dung dịch
không bằng tổng thể tích chất tan và dung môi
(V Vct + Vdm)
7. NĐ phân tử (nồng độ mol)
8
Biểu thị số mol chất tan có trong 1 lít dung dịch
Ký hiệu: CM
Công thức:
𝐶 𝑀 =
𝑛
𝑉
× 1000 =
𝑚
𝑀 × 𝑉
× 1000
Với:
n: số mol chất tan (mol)
m: khối lượng chất tan (gam)
M: khối lượng mol của chất tan (gam/mol)
V: thể tích dung dịch (ml)
8. Quan hệ giữa C% và CM
9
Thảo luận
1. Trình bày và chứng minh công thức chuyển đổi giữa:
C% (kl/kl) và CM
C% (kl/tt) và CM
9. NĐ đương lượng
10
Khái niệm đương lượng gam
Ký hiệu: E gam
Công thức chung:
𝐸𝑔𝑎𝑚 =
𝑀
𝑛
Với:
M: khối lượng mol của chất (g/mol)
n: được tính tùy theo bản chất của phản ứng
10. Cách tính đương lượng gam
11
Trường hợp một acid
n = số proton hoạt tính (số H+ được cho đi)
𝑬𝒈𝒂𝒎 =
𝑴
𝑺ố 𝒑𝒓𝒐𝒕𝒐𝒏 𝒉𝒐ạ𝒕 𝒕í𝒏𝒉
Ví dụ:
Đương lượng gam của acid HCl trong phản ứng
NaOH + HCl NaCl + H2O
là:
𝐸𝑔𝑎𝑚 𝐻𝐶𝑙 =
𝑀 𝐻𝐶𝑙
𝑆ố 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛 ℎ𝑜ạ𝑡 𝑡í𝑛ℎ
=
36,5
1
= 36,5
Đương lượng gam của acid H2SO4 trong phản ứng
2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
là:
𝐸𝑔𝑎𝑚 𝐻2 𝑆𝑂4
=
𝑀 𝐻𝐶𝑙
𝑆ố 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛 ℎ𝑜ạ𝑡 𝑡í𝑛ℎ
=
98
2
= 49
11. Cách tính đương lượng gam
12
Trường hợp một base
n = số proton hoạt tính cần để trung hòa nó
𝐸𝑔𝑎𝑚 =
𝑀
𝑆ố 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛 ℎ𝑜ạ𝑡 𝑡í𝑛ℎ 𝑐ầ𝑛 để 𝑡𝑟𝑢𝑛𝑔 ℎò𝑎
Ví dụ:
Đương lượng gam của base NaOH trong phản ứng
NaOH + HCl NaCl + H2O
là:
𝐸𝑔𝑎𝑚 𝑁𝑎𝑂𝐻 =
𝑀 𝑁𝑎𝑂𝐻
𝑆ố 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛 ℎ𝑜ạ𝑡 𝑡í𝑛ℎ 𝑐ầ𝑛 để 𝑡𝑟𝑢𝑛𝑔 ℎò𝑎
=
40
1
= 40
Đương lượng gam của base NaOH trong phản ứng
2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
là:
𝐸𝑔𝑎𝑚 𝑁𝑎𝑂𝐻 =
𝑀 𝑁𝑎𝑂𝐻
𝑆ố 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛 ℎ𝑜ạ𝑡 𝑡í𝑛ℎ 𝑐ầ𝑛 để 𝑡𝑟𝑢𝑛𝑔 ℎò𝑎
=
40
1
= 40
12. Cách tính đương lượng gam
13
Trường hợp phản ứng oxy hóa khử
n = số electron cho hay nhận trong quá trình phản ứng
𝐸𝑔𝑎𝑚 =
𝑀
𝑆ố 𝑒𝑙𝑒𝑐𝑡𝑟𝑜𝑛 𝑐ℎ𝑜 ℎ𝑎𝑦 𝑛ℎậ𝑛
Ví dụ:
Phản ứng MnO4
- + 5Fe2+ + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
MnO4
- +8H+ + 5e Mn2+ Vậy 𝐸𝑔𝑎𝑚 𝑀𝑛𝑂4
−
=
𝑀 𝑀𝑛𝑂4−
5
Fe2+ - e Fe3+ Vậy 𝐸𝑔𝑎𝑚 𝐹𝑒2
+
=
𝑀 𝐹𝑒2+
1
13. Cách tính đương lượng gam
14
Trường hợp phản ứng trao đổi ion
n = số điện tích của ion
𝐸𝑔𝑎𝑚 =
𝑀
𝑆ố đ𝑖ệ𝑛 𝑡í𝑐ℎ 𝑖𝑜𝑛
Ví dụ:
Phản ứng 3Ag+ + PO4
3- Ag3PO4
𝐸𝑔𝑎𝑚 𝐴𝑔
+
=
𝑀𝐴𝑔+
1
= 108
𝐸𝑔𝑎𝑚 𝑃𝑂4
3
−
=
𝑀 𝑃𝑂4
3
−
3
=
98
3
14. NĐ đương lượng
15
Khái niệm số đương lượng gam
Ký hiệu: eq
Công thức tính:
𝑒𝑞 =
𝑚
𝐸𝑔𝑎𝑚
=
𝑚 × 𝑛
𝑀
= 𝑠ố 𝑚𝑜𝑙 × 𝑛
Với:
m: khối lượng chất (gam)
Egam: đương lượng gam
M: khối lượng mol của chất (g/mol)
n: được tính tùy theo bản chất của phản ứng
15. NĐ đương lượng
16
Biểu thị số đương lượng gam của một chất trong 1
lít dung dịch
Ký hiệu: CN
Công thức tính
𝐶 𝑁 =
𝑒𝑞
𝑉
× 1000 =
𝑚
𝐸𝑔𝑎𝑚 × 𝑉
× 1000
Với:
m: khối lượng chất (gam)
Egam: đương lượng gam
V: thể tích dung dịch (ml)
16. Quan hệ giữa CM và CN
17
Thảo luận
1. Tìm công thức chuyển đổi và chứng minh mối quan hệ
giữa CM và CN
17. Nồng độ gam/lít (g/L)
18
Biểu thị số gam chất tan có trong 1 lít dung dịch
Ký hiệu: Cg/L
Cách tính toán:
𝐶𝑔/𝐿 =
𝑚
𝑉
× 1000
Với:
m: khối lượng chất (gam)
V: thể tích dung dịch (ml)
18. Nồng độ phần triệu, phần tỷ
19
Có bản chất giống như C% (kl/kl) nhưng được quy đổi
ra phần triệu, phần tỷ.
Đơn vị:
Nồng độ phần triệu: ppm
Nồng độ phần tỷ: ppb
Là số gam chất tan có trong 1 triệu gam dung dịch
(ppm) hoặc trong 1 tỷ gam dung dịch (ppb)
Có thể biểu thị bằng số mg chất tan trong 1 lít dung
dịch
19. Dung dịch mẹ (Stock solution)
20
Là dung dịch thường được pha sẵn với nồng độ đậm
đặc, dùng để pha chế các dung dịch có nồng độ thấp
hơn
Tác dụng
Thuận tiện trong pha chế
Bảo quản hóa chất
Lấy được một lượng nhỏ hóa chất (khó cân chính xác)
20. Bài tập áp dụng
21
Tính nồng độ các dung dịch
Tính lượng chất tan và dung môi cần để pha dung dịch
có nồng độ cho trước
Trình bày cách pha chế dung dịch từ chất tan và dung
dịch cho trước
24. Đặc tính nguyên tử H
5
H1
1s1
1,0079
Hydrogen
Chu kỳ 1
Phân nhóm IA (VIIA)
Cấu tạo đơn giản nhất: 1 proton và 1 electron
25. Các đồng vị của H
6
3 đồng vị của H
D (= 2,0142) là đồng vị bền, cấu tạo thành phân tử
nước nặng D2O (dùng trong CN điện hạt nhân)
T là đồng vị phóng xạ, t1/2 12,26 năm
99,84% 0,016% 10-7%
P D Thay
Hydrogen Deuteri Triti
26. Tính chất của nguyên tố H
7
Tính khử: cho e tạo thành proton
H – e H+
Đây là đặc điểm giống các nguyên tố kim loại IA nhưng
tính kim loại rất yếu do năng lượng ion hóa lớn gấp vài ba
lần so với kim loại kiềm.
Trong nước, proton luôn kết hợp với phân tử nước tạo
thành ion Hydroni (H3O+)
27. Tính chất của nguyên tố H
8
Tính oxy hóa: Nhận e tạo thành anion hydride
H + e H-
2Li + H2 2LiH
Đây là đặc điểm giống các nguyên tố phi kim nhóm
VIIA, nhưng ái lực electron của H chỉ bằng 1/5 ái lực
electron của halogen
Anion H- tồn tại trong các muối Hydrua như LiH, KH, CaH2
Trong nước, H- là một base rất mạnh và cũng là một chất
khử rất mạnh
H- + H2O H2 + OH-
TiCl4 (l) + 4LiH (r) Ti (r) + 4LiCl (r) + 2H2 (k)
28. Tính chất của nguyên tử H
9
Nguyên tử H mới sinh được tạo thành từ phản
ứng của kim loại kẽm trong môi trường acid
Zn + H2SO4(l) → ZnSO4 + 2H
Nguyên tử H mới sinh có tính khử mạnh
Có thể khử được SO2 trong môi trường acid thành H2S
Khử NO2-, NO3- trong môi trường kiềm thành NH3.
Không
phải H2
29. Khí H2
10
Là dạng đơn chất tồn tại ở điều kiện thường của H
Khí H2 tự do tồn tại rất ít trong khí quyển (~ 0,00005%
thể tích)
Tính chất vật lý
Chất khí
Không màu
Không mùi
Không vị
Nhẹ nhất so với tất cả các khí khác, nhẹ hơn không khí
14,5 lần
Ít tan trong nước và các dung môi hữu cơ nhưng tan
tốt trong kim loại
30. Tính chất của khí H2
11
Tính bền nhiệt do năng lượng liên kết rất lớn
Phân tử H2 bền, rất khó bị phân hủy
H2 2H
Ở áp suất 1 atm và 2000oK, phân hủy 0,1%, ở 5000oK
phân hủy 95%
Ở điều kiện thường, khí hydro rất kém hoạt động
hóa học
31. Tính chất của khí H2
12
Thảo luận
1. Viết phương trình chứng minh khí H2
Có tính khử
Có tính oxy hóa
2. Trình bày vị trí của H2 trong dãy hoạt động hóa học và
cho biết các kim loại có thể phản ứng với H2 để tạo thành
dạng hợp chất hydride.
3. Rút ra nhận xét: khi nào H2 thể hiện tính khử, khi nào
thể hiện tính oxy hóa?
4. Nêu một số ứng dụng của khí H2
32. Hydro peroxyd (Oxy già)
13
Cấu trúc
Không đối xứng có moment lưỡng cực lớn, tồn tại liên
kết hydro giữa các phân tử.
Ứng dụng trong ngành Dược
Dung dịch 3%: thuốc sát trùng
Chất tẩy trắng
Chất oxy hóa trong các phản ứng tổng hợp thuốc
33. Hydro peroxyd (Oxy già)
14
Tính chất vật lý
Ở điều kiện thường: lỏng sánh, không màu, vị kim loại
ts = 152,1 oC, tnc = -0,89 oC
Tan trong nước ở bất kỳ tỷ lệ nào
Tính chất hóa học
Dễ bị phân hủy khi chiếu sáng hoặc có mặt kim loại nặng hoặc
ion kim loại nặng (ví dụ MnO2)
2H2O2 2H2O + O2
Tính acid yếu (2 nấc): H2O2 + Ba(OH)2 BaO2 + 2H2O
Tính Oxy hóa mạnh:
H2O2 + H2SO4 + 2KI I2 + 2H2O + K2SO4
Tính khử yếu: O3 + H2O2 H2O + O2
34. Tổng kết
15
Nguyên tử H có cấu tạo đơn giản nhất: hạt nhân chỉ
gồm 1 proton và lớp vỏ chỉ có 1 e
Nguyên tử H vừa giống các kim loại nhóm IA vì có 1
electron lớp ngoài cùng; vừa giống các halogen nhóm
VIIA vì còn thiếu 1 electron nữa để đạt cấu hình bền
của khí hiếm
Dạng đơn chất tồn tại trong tự nhiên là khí H2, rất ít
tan trong nước và rất bền nhiệt
Nguyên tử H và khí H2 có tính khử và tính oxy hóa
(tính khử đặc trưng hơn)
36. Mục tiêu
2
Giải thích các tính chất vật lý và hóa học của nước
Trình bày được các tiêu chuẩn của nước dùng trong
ngành dược
Trình bày các phương pháp làm sạch nước
37. Cấu tạo phân tử Nước (H2O)
4
Nguyên tử O trong phân
tử nước lai hóa sp3
Phân tử nước là phân tử
có góc cấu trúc bất
đối xứng, moment
lưỡng cực lớn
38. Cấu tạo phân tử Nước (H2O)
5
Có liên kết hydro
liên phân tử các
trạng thái nước lỏng,
nước đá
Phân tử nước rất
bền đối với nhiệt,
bắt đầu phân hủy ở
1000oC và đến
2000oC chỉ phân hủy
khoảng 2%
41. Tính chất vật lý
8
Nước, ở điều kiện thường:
lỏng, trong suốt, không màu,
không mùi, không vị (lớp nước
dày có màu xanh lam nhạt)
Nước tinh khiết có khối lượng
riêng d = 1 gam/ml, ở 4oC
Nước đá nhẹ hơn nước
lỏng do cấu trúc xốp
42. Tính chất hóa học
9
Nước rất có khả năng phản ứng
Sự hydrate hóa: hòa tan các chất
Đối với những hợp chất điện ly, quá trình hydrate hóa
xảy ra nhờ tương tác tĩnh điện giữa ion điện ly với phân
tử lưỡng cực của nước hoặc nhờ liên kết cho nhận với
cặp electron chưa liên kết trên nguyên tử O
Đối với những hợp chất không điện ly có nhiều nhóm –
OH (đường, rượu…), quá trình hydrate hóa xảy ra nhờ
liên kết hydro
Sự thủy phân: nước phân hủy các chất
Phản ứng oxy hóa – khử
43. Trạng thái thiên nhiên
10
Nước liên kết
Các dạng hóa chất ngậm nước
Nước liên kết với các vật chất sống (trong tế bào)
Nước tự do
Dạng lỏng
Nước mưa: còn bị nhiễm O2, N2, CO2, các muối nitrate, nitrit,
carbonate, dấu vết của bụi và chất hữu cơ…
Nước ngầm: thành phần ô nhiễm tùy theo vùng đất
Nước sông: tạp chất kim loại, cặn vô cơ, hữu cơ…
Nước khoáng: có 1 lượng lớn chất hòa tan
Nước biển: chứa 35g muối (27 g NaCl)
Dạng hơi: Mây, Hơi ẩm
Dạng rắn: Băng, tuyết
44. Nước nặng
11
Là phân tử nước trong đó H được thay thế bằng D
HDO hoặc D2O
Tỷ lệ D:H vào khoảng 1:6800 (nước sông) hoặc 1:5606
(nước biển), từ 1 tấn nước có thể điều chế được khoảng
10ml nước nặng (độ tinh khiết 99,99%)
Tính chất vật lý khác với nước thường
Tnc = 3,81oC; ts = 101,43 oC
Khối lượng riêng lớn hơn 10,77%
Độ tan của nhiều chất trong nước nặng thay đổi
Tính chất hóa học rất giống nước thường
Ứng dụng: Chất làm chậm nơtron trong các phản ứng hạt
nhân (nhất là trong sản xuất điện hạt nhân)
45. Nước cứng
12
Nước nhiễm muối tan của các kim loại (chủ yếu là Ca, Mg,
Fe), gốc muối thường là HCO3
- hoặc NO3
-,SO4
2-
Tác hại:
Đóng cáu bẩn giảm
hiệu suất truyền nhiệt
Ảnh hưởng đến
sinh hoạt
(kết tủa xà phòng
khi giặt quần áo)
Tăng khả năng
oxy hóa hoặc làm
kết tủa dễ hỏng
các dược phẩm
(cao chiết dược liệu…)
46. Nước dùng trong sản xuất Dược
14
Tùy theo mục đích sử dụng, nước được làm sạch đến
các mức độ khác nhau
Các loại nước được dùng:
Nước uống được
Nước khử khoáng
Nước cất
Nước siêu lọc
Nước thẩm thấu ngược
47. Nước uống được
15
Dùng để rửa dụng cụ, bao bì
Là nguyên liệu để sản xuất các loại nước tinh khiết
Tiêu chuẩn nước uống được (QCVN 01:2009/BYT)
32 chỉ tiêu về cảm quan và thành phần vô cơ
24 chỉ tiêu về giới hạn thành phần hữu cơ
32 chỉ tiêu về giới hạn thành phần thuốc bảo vệ thực vật
17 chỉ tiêu về giới hạn chất khử trùng và sản phẩm phụ
2 chỉ tiêu về độ nhiễm xạ
2 chỉ tiêu về vi sinh vật
50. Nước khử khoáng
18
Dùng để:
Rửa chai, lọ, ống đựng thuốc
Dùng cho nồi hấp tiệt trùng
Pha chế các dạng thuốc (trừ thuốc tiêm)
Nước khử khoáng có thể được khử toàn phần các ion
hoặc chỉ khử chủ yếu Ca2+ và Mg2+ để làm mềm nước
51. Nước cất
19
Là nước được điều chế bằng cách chưng cất từ nước
sinh hoạt hoặc tốt hơn là nước uống, nước khử
khoáng…
Nước cất có thể đáp ứng được tiêu chuẩn của Nước
tinh khiết theo DĐVN
52. RO: Reverse osmosis – Thẩm thấu ngược; UF: Utrafilter – Siêu lọc
Nước RO và nước siêu lọc
53. Nước RO và nước siêu lọc
21
Điều chế bằng cách cho nước đi qua màng bán thấm
để tách các tiểu phần nhỏ có kích thước cỡ phân tử
Nước RO tinh khiết hơn nước siêu lọc vì loại được 80-
98% ion hòa tan.
Về nguyên tắc, nước thẩm thấu ngược có thể đáp
ứng tiêu chuẩn làm dung môi pha thuốc tiêm
nhưng chưa được ghi trong Dược điển
54. Phương pháp làm sạch nước
22
Một số phương pháp làm sạch nước:
Làm mềm
Cất (Distill)
Trao đổi ion (Ion exchange)
Thẩm thấu ngược (Reverse osmosis)
55. Làm mềm nước
23
Mục đích: loại bớt các ion kim loại đa hóa trị (Mg2+,
Ca2+, Fe2+…)
Phương pháp:
Đun sôi: có thể loại thành phần cứng tạm thời
Ca(HCO3) + Ca(OH)2 CaCO3 + 2H2O
Phản ứng tạo tủa
CaSO4 + Na2CO3 CaCO3 + Na2SO4
Trao đổi ion
56. Cất
24
Nguyên tắc: làm cho nước
bốc hơi rồi ngưng tụ lại. Quá
trình bốc hơi giúp cho việc tách
đa số tạp chất ra khỏi nước.
64. Tiêu chuẩn nước trong DĐVN IV
32
Nước tinh khiết
Là nước điều chế theo phương pháp cất hoặc trao đổi ion
hoặc phương pháp thích hợp khác.
Phải đạt 3 nhóm tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn kỹ thuật:
• Giới hạn tạp chất hòa tan
• pH
• Cảm quan
Tiêu chuẩn giới hạn nhiễm khuẩn
Tiêu chuẩn giới hạn nội độc tố vi khuẩn
Thường dùng để:
Rửa chai, lọ, dụng cụ trong pha chế thuốc tiêm
Pha chế một số dược phẩm dùng ngoài đường tiêm đòi hỏi chất
lượng cao của dung môi
Pha chế dung dịch thẩm tách, chạy thận nhân tạo…
65. Tiêu chuẩn nước trong DĐVN IV
33
Nước để pha thuốc tiêm
Được điều chế từ nước uống được hoặc nước tinh khiết
bằng phương pháp cất
Phải đạt các yêu cầu:
Phải đáp ứng các yêu cầu của “Nước tinh khiết”.
Trong suốt quá trình sản xuất và bảo quản nước để pha thuốc tiêm
phải có những phương pháp thích hợp để kiểm soát tổng lượng vi
khuẩn
Được dùng như là dung môi để pha chế thuốc tiêm theo
lô, mẻ.
66. Tiêu chuẩn nước trong DĐVN IV
34
Nước vô khuẩn để tiêm
Là nước để pha thuốc tiêm được đựng trong các ống
hoặc chai, lọ thích hợp, đóng kín và được tiệt khuẩn bằng
nhiệt trong điều kiện đảm bảo chế phẩm không có nội độc
tố vi khuẩn.
Phải đạt tiêu chuẩn của
thuốc tiêm:
Tinh khiết
Vô trùng
Không chứa chất gây sốt
Dùng để hòa tan các thuốc
tiêm bột hoặc pha loãng thuốc
tiêm trước khi sử dụng
67. Tổng kết
35
Nước có cấu trúc bất đối xứng, phân tử có góc 104,5o
nên có tính lưỡng cực lớn
Phân tử nước có thể tạo liên kết hydro liên phân tử để
có các trạng thái nước lỏng, nước đá
Nước dễ tương tác với các ion hoặc phân tử phân cực
khác tạo nên hiện tượng hòa tan hoặc hydrate hóa
Nước dễ tạo phản ứng thủy phân hoặc oxy hóa – khử
Tùy theo mục đích sử dụng, nước có những mức tiêu
chuẩn khác nhau
Các biện pháp thường được dùng để tinh sạch nước
trong sản xuât là làm mềm nước, cất nước và thẩm
thấu ngược