無機化學(xué)知識點歸納_第1頁
無機化學(xué)知識點歸納_第2頁
無機化學(xué)知識點歸納_第3頁
無機化學(xué)知識點歸納_第4頁
無機化學(xué)知識點歸納_第5頁
已閱讀5頁,還剩61頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、第一篇:化學(xué)反應(yīng)原理第一章:氣體第一節(jié):理想氣態(tài)方程1、氣體具有兩個基本特性:擴散性和可壓縮性。主要表現(xiàn)在:氣體沒有固定的體積和形狀。不同的氣體能以任意比例相互均勻的混合。 氣體是最容易被壓縮的一種聚集狀態(tài)。2、理想氣體方程: pv =nrt r為氣體摩爾常數(shù),數(shù)值為 r=8.314 j mol -1 k -13、只有在高溫低壓條件下氣體才能近似看成理想氣體。第二節(jié):氣體混合物1、 當(dāng)兩種或兩種以上的氣體在同一容器中混合時,每一種氣體稱為該混合氣體的 組分氣體。2、 混合氣體中某組分氣體對器壁所施加的壓力叫做該組分氣體的分壓。3、 對于理想氣體來說,某組分氣體的分壓力等于相同溫度下該組分氣體單

2、獨占有 與混合氣體相同體積時所產(chǎn)生的壓力。4、 dlton 分壓定律:混合氣體的總壓等于混合氣體中各組分氣體的分壓之和。 第三節(jié):氣體分子動理論1、氣體分子動理論基本觀點:1 氣體是由分子組成的,分子是很小的微粒,彼此間距離比分子直徑大許多, 分子體積與氣體體積相比可以忽略不計。2 氣體分子以不同的速度在各個方向上處于永恒的無規(guī)則運動之中。3 除了在相互碰撞時,氣體分子間的相互作用是很弱的,甚至是可以忽略的。n -n4 氣體分子相互碰撞和對器壁的碰撞都是彈性碰撞。碰撞時總動能保持不變, 沒有能量損失。5 分子平均動能與氣體的熱力學(xué)溫度成正比。2、在一定溫度下,每種氣體分子速度的分布是一定的。除

3、少數(shù)分子的速度很大或很小外,多數(shù)分子的速度都接近于方均根速度 v 。當(dāng)溫度升高時,速度分布rms曲線變寬,方均根速度增大。 vrms=3rtm。3、分子量越大擴散越慢。第二章:熱化學(xué)第一節(jié):熱力學(xué)術(shù)語和基本概念1、系統(tǒng)是人們將其作為研究對象的那部分物質(zhì)世界,即被研究的物質(zhì)和它們所占有的空間。系統(tǒng)的邊界可以是實際的界面也可以是人為確定的用來劃定研究對 象的空間范圍。劃定范圍的目的是便于研究。2、環(huán)境是系統(tǒng)邊界之外與之相關(guān)的物質(zhì)世界。3、系統(tǒng)與環(huán)境之間可能會有物質(zhì)和能量的傳遞。按傳遞情況不同,將系統(tǒng)分為:封閉系統(tǒng):系統(tǒng)與環(huán)境之間只有能量傳遞沒有物質(zhì)傳遞。系統(tǒng)質(zhì)量守恒。 敞開系統(tǒng):系統(tǒng)與環(huán)境之間既有

4、能量傳遞以熱或功的形式進行又有物質(zhì)傳遞。隔離系統(tǒng):系統(tǒng)與環(huán)境之間既沒有能量傳遞也沒有物質(zhì)傳遞。4、狀態(tài)是系統(tǒng)中所有宏觀性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)函數(shù)。 狀態(tài)函數(shù)的變化量與系統(tǒng)狀態(tài)的變化途徑無關(guān)。5、當(dāng)系統(tǒng)的某些性質(zhì)發(fā)生變化時,這種改變稱為過程。系統(tǒng)由始態(tài)到終態(tài)所經(jīng)歷6、的過程總和被稱為途徑。定溫過程:始態(tài)和終態(tài)溫度相等且變化程中始終保持這個溫度。 定溫變化:始態(tài)和終態(tài)溫度相等但對變化過程中的溫度不作要求。 定壓過程:始態(tài)和終態(tài)壓力相等且變化過程中始終保持這個壓力。 定壓變化:始態(tài)和終態(tài)壓力相等但對變化過程中的壓力不作要求。 定容過程:始態(tài)和終態(tài)體積相等且變化過程中始終保持這個

5、體積。 循環(huán)過程:系統(tǒng)由始態(tài)開始經(jīng)過一系列的變化有回到原來的狀態(tài)。7、系統(tǒng)中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同而與其他部分有明確界面分隔開來的任何均勻部分叫做相。相可以由純物質(zhì)或均勻混合物組成,可以是氣、液、固等不 同的聚集狀態(tài)。8、只含有一個相的系統(tǒng)叫做均相系統(tǒng)或單相系統(tǒng)。含有兩個或兩個以上相系統(tǒng)叫做非均相系統(tǒng)或多相系統(tǒng)。9、化學(xué)計量數(shù) (n)對于反應(yīng)物為負,對于生成物為正。0、反應(yīng)進度 x= tn0第二節(jié):熱力學(xué)第一定律1、系統(tǒng)與環(huán)境之間由于溫度差而引起的能量傳遞稱為熱。熱能自動的由高溫物體傳向低溫物體。系統(tǒng)的熱能變化量用 q 表示。若環(huán)境向系統(tǒng)傳遞能量,系統(tǒng)吸 熱,則 q0;若系統(tǒng)向環(huán)境放熱,則

6、 qo;系統(tǒng)對環(huán)境做功, w0。3、體積功:由于系統(tǒng)體積變化而與環(huán)境交換的功稱為體積功。非體積功:體積功以外的所有其他形式的功稱為非體積功。4、熱力學(xué)能:在不考慮系統(tǒng)整體動能和勢能的情況下,系統(tǒng)內(nèi)所有微觀粒子的全部能量之和稱為熱力學(xué)能,又叫內(nèi)能。5、氣體的標(biāo)準狀態(tài)純理想氣體的標(biāo)準狀態(tài)是指其處于標(biāo)準壓力 pq下的狀態(tài),混合氣體中某組分氣體的標(biāo)準狀態(tài)是該組分氣體的分壓為 pq且單獨存在時的狀態(tài)。液體(固體)的標(biāo)準狀態(tài)純液體(或固體)的標(biāo)準狀態(tài)時指溫度為 t,壓力為 p q時的狀態(tài)。液體溶液中溶劑或溶質(zhì)的標(biāo)準狀態(tài)溶液中溶劑可近似看成純物質(zhì)的標(biāo)準態(tài)。在溶液中,溶質(zhì)的標(biāo)準態(tài)是指壓力 p =pq,質(zhì)量摩爾

7、濃度 b =bq,標(biāo)準質(zhì)量摩爾濃度 bq =1mol kg-1 ,并表現(xiàn)出無限稀釋溶液特性時溶質(zhì)的(假想)狀態(tài)。標(biāo)準質(zhì)量摩爾濃度近似等于 標(biāo)準物質(zhì)的量濃度。即 bqcq=1mol l-16、物質(zhì) b 的標(biāo)準摩爾生成焓 d h q(b,相態(tài),t)是指在溫度 t 下,由參考狀態(tài)單f m質(zhì)生成物質(zhì) b(n =+1)反應(yīng)的標(biāo)準摩爾焓變。b7、參考狀態(tài)一般指每種物質(zhì)在所討論的溫度 t 和標(biāo)準壓力 p q 時最穩(wěn)定的狀態(tài)。碳 最穩(wěn)定的狀態(tài)是石墨,但個別情況下參考狀態(tài)單質(zhì)并不是最穩(wěn)定的,磷的參考狀態(tài)是白磷 p (s,白),但白磷不及紅磷和黑磷穩(wěn)定。4在任何溫度下,參考狀態(tài)單質(zhì)的標(biāo)準摩爾生成焓均為零。8、9、

8、 物質(zhì) b 的標(biāo)準摩爾燃燒焓 d h q(b,相態(tài),t)是指在溫度 t 下,物質(zhì) b(nc m完全氧化成相同溫度下指定產(chǎn)物時的反應(yīng)的標(biāo)準摩爾焓變。b=-1)第四節(jié):hess 定律1、hess 定律:化學(xué)反應(yīng)不管是一步或分幾步完成,其總反應(yīng)所放出或吸收的熱總 是相等的。其實質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)的焓變只與始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與途徑無關(guān)。2、焓變基本特點:某反應(yīng)的 d h q (正)與其逆反應(yīng)的 d h q (逆)數(shù)值相等,符號相反。即r m r md h q (正)=- d h q (逆)。r m r m始態(tài)和終態(tài)確定之后,一步反應(yīng)的 d h q 等于多步反應(yīng)的焓變之和。r m3、多個化學(xué)反應(yīng)計量式相加(或

9、相減),所得化學(xué)反應(yīng)計量式的 d h q (t)等于原r m各計量式的 d h q(t)之和(或之差)。r m第五節(jié):反應(yīng)熱的求算1、在定溫定壓過程中,反應(yīng)的標(biāo)準摩爾焓變等于產(chǎn)物的標(biāo)準摩爾生成焓之和減去反應(yīng)物的標(biāo)準摩爾生成焓之和。2、在定溫定壓過程中,反應(yīng)的標(biāo)準摩爾焓變等于反應(yīng)物的標(biāo)準摩爾燃燒焓之和減去產(chǎn)物的標(biāo)準摩爾燃燒焓之和 。c ae() 2, ek e 1 1 0a第三章:化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié):反應(yīng)速率第二節(jié):濃度對反應(yīng)速率的影響速率方程1、 對化學(xué)反應(yīng) aa +bb yy +zz 來說,反應(yīng)速率 r 與反應(yīng)物濃度的定量關(guān)系為: r =kc ac b ,該方程稱為化學(xué)反應(yīng)速率定律或化學(xué)反

10、應(yīng)速率方程,式中 k 稱為反a b應(yīng)速率系數(shù),表示化學(xué)反應(yīng)速率相對大??;c , c 分別為反應(yīng)物 a 和 b 的濃度,a b單位為 mol l-1; a , b 分別稱為 a,b 的反應(yīng)級數(shù);a+ b稱為總反應(yīng)級數(shù)。反 應(yīng)級數(shù)可以是零、正整數(shù)、分數(shù),也可以是負數(shù)。零級反應(yīng)得反應(yīng)物濃度不影 響反應(yīng)速率。2、 由實驗測定反應(yīng)速率方程的最簡單方法初始速率法。在一定條件下,反應(yīng)開始時的瞬時速率為初始速率,由于反應(yīng)剛剛開始,逆反 應(yīng)和其他副反應(yīng)的干擾小,能較真實的反映出反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速率的影響具 體操作是將反應(yīng)物按不同組成配置成一系列混合物。對某一系列不同組成的混 合物來說,先只改變一種反應(yīng)物 a 的

11、濃度。保持其他反應(yīng)物濃度不變。在某一 溫度下反應(yīng)開始進行時,記錄在一定時間間隔內(nèi) a 的濃度變化,作出 c -t 圖,a確定 t=0 是的瞬時速率。也可以控制反應(yīng)條件,是反應(yīng)時間間隔足夠短,這時 可以把平均速率作為瞬時速率。3、對于一級反應(yīng),其濃度與時間關(guān)系的通式為: tc a0第三節(jié):溫度對反應(yīng)速率的影響arrhenius 方程=-kt1、 速率系數(shù)與溫度關(guān)系方程: k =k e0-eart(a),k= k0- art(b),= a - c 實驗活化能,單位為 kj mol -1 。 k 為指前參量又稱 k rt t t1 1 2頻率因子。 k 與 k 具有相同的量綱。 e 與 k 是兩個經(jīng)

12、驗參量,溫度變化不大時0 a 0視為與溫度無關(guān)。2、 對 arrhenius 方程的進一步分析:在室溫下, e 每增加 4 kj mol -1,將使 k 值降低 80%。在室溫相同或相近的a情況下,活化能 e 大的反應(yīng),其速率系數(shù) k 則小,反應(yīng)速率較??; e 小的反應(yīng)a ak 較大,反應(yīng)速率較大。2 對同一反應(yīng)來說,溫度升高反應(yīng)速率系數(shù) k 增大,一般每升高 10, k 值將 增大 210 倍。3 對同一反應(yīng)來說,升高一定溫度,在高溫區(qū),k 值增大倍數(shù)??;在低溫區(qū) k 值 增大倍數(shù)大。因此,對一些在較低溫度下進行的反應(yīng),升高溫度更有利于反應(yīng) 速率的提高。4 對于不同的反應(yīng),升高相同溫度,e

13、大的反應(yīng) k 值增大倍數(shù)大;e 小的反應(yīng)a ak 值增大倍數(shù)小。即升高溫度對進行的慢的反應(yīng)將起到更明顯的加速作用。 第四節(jié):反應(yīng)速率理論與反應(yīng)機理簡介1、 d h = r mea(正)-ea(負)xyab 22、由普通分子轉(zhuǎn)化為活化分子所需要的能量叫做活化能第五節(jié):催化劑與催化作用1、 催化劑是指存在少量就能顯著加速反應(yīng)而本身最后并無損耗的物質(zhì)。催化劑加 快反應(yīng)速率的作用被稱為催化作用。2、 催化劑的特征:1 催化劑只對熱力學(xué)可能發(fā)生的反應(yīng)起催化作用,熱力學(xué)上不可能發(fā)生的反 應(yīng),催化劑對它不起作用。2 催化劑只改變反應(yīng)途徑(又稱反應(yīng)機理),不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài),它 同時加快了正逆反應(yīng)速率,

14、縮短了達到平衡所用的時間,并不能改變平衡狀態(tài)。 催化劑有選擇性,不同的反應(yīng)常采用不同的催化劑,即每個反應(yīng)有它特有的 催化劑。同種反應(yīng)如果能生成多種不同的產(chǎn)物時,選用不同的催化劑會有利于 不同種產(chǎn)物的生成。每種催化劑只有在特定條件下才能體現(xiàn)出它的活性,否則將失去活性或發(fā)生 催化劑中毒。第四章:化學(xué)平衡 熵和 gibbs 函數(shù) 第一節(jié):標(biāo)準平衡常數(shù)1、平衡的組成與達成平衡的途徑無關(guān),在條件一定時,平衡的組成不隨時間而變 化。平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)所能達到的最大限度。平衡組成取決于開始時的系統(tǒng) 組成。2、對可逆反應(yīng) aa(g)+bb(aq)+cc(s)=xx(g)+yy(aq)+zz(l) p(x)pq

15、c(y)cqk q =p(a)pq c(b)cq來說,其標(biāo)準平衡常數(shù)3、兩個或多個化學(xué)計量式相加(或相減)后得到的化學(xué)計量式的標(biāo)準平衡常數(shù)等 于原各個化學(xué)計量式的化學(xué)平衡常數(shù)的積(或商),這稱為多重平衡原理。第二節(jié):標(biāo)準平衡常數(shù)的應(yīng)用1、反應(yīng)進度也常用平衡轉(zhuǎn)化率來表示。反應(yīng)物 a 的平衡轉(zhuǎn)化率a (a)表達式為2、j 表示反應(yīng)商。若 j k q,則反應(yīng)逆向進行。第三節(jié):化學(xué)平衡的移動1、濃度對化學(xué)平衡的影響:濃度雖然可以使化學(xué)平衡發(fā)生移動,但并不能改變化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值,因為在一定溫度下, k q值一定。當(dāng)反應(yīng)物濃度增加或產(chǎn)物濃度減少時,平衡正向移動;當(dāng)反應(yīng)物濃度減少或產(chǎn)物濃度增加時,平衡逆

16、向移動。2、 壓力對化學(xué)平衡的影響:綜合考慮各反應(yīng)物和產(chǎn)物分壓是否改變及反應(yīng)前后氣 體分子數(shù)是否改變。3、 溫度對化學(xué)平衡都影響:溫度變化引起標(biāo)準平衡常數(shù)的改變,從而使化學(xué)平衡 移動。溫度對標(biāo)準平衡常數(shù)的影響用 vant hoff 方程描述。第四節(jié):自發(fā)變化和熵k q d h q = r mk q r11 1-t t1 2( )1、自發(fā)變化的基本特征:在沒有外界作用或干擾的情況下,系統(tǒng)自身發(fā)生的變化稱為自發(fā)變化。 有的自發(fā)變化開始時需要引發(fā),一旦開始,自發(fā)變化將一直進行達到平衡, 或者說自發(fā)變化的最大限度是系統(tǒng)的平衡狀態(tài)。3 自發(fā)變化不受時間約束,與反應(yīng)速率無關(guān)。4 自發(fā)變化必然有一定的方向性

17、,其逆過程是非自發(fā)變化。兩者都不能違反能 量守恒定律 。5 非自發(fā)變化和自發(fā)變化都是可能進行的。但是只有自發(fā)變化能自動發(fā)生,而 非自發(fā)變化必須借助一定方式的外部作用才能發(fā)生。沒有外部作用非自發(fā)變化 將不能繼續(xù)進行。2、 在反應(yīng)過程中,系統(tǒng)有趨向于最低能量狀態(tài)的傾向,常稱其為能量最低原理。 相變化也具有這種傾向。2、 系統(tǒng)有趨向于最大混亂度的傾向,系統(tǒng)混亂度的增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進行。 4、 純物質(zhì)完整有序晶體在 0k 時熵值為零; s q h +, aq ,298.15 k =0 .m5、 熵與物質(zhì)聚集狀態(tài)有關(guān)。同一種物質(zhì)氣態(tài)熵值最大,液態(tài)次之,固態(tài)熵值最 小。有相似分子結(jié)構(gòu)且相對分子質(zhì)量又相

18、近的物質(zhì),其 s q值相近。分子結(jié)構(gòu)相m近而相對分子質(zhì)量不同的物質(zhì),其標(biāo)準摩爾熵值隨分子質(zhì)量增大而增大。物質(zhì)的相對分子質(zhì)量相近時,分子構(gòu)型越復(fù)雜,其標(biāo)準摩爾熵值越大。 6、反應(yīng)的標(biāo)準摩爾熵變等于各生成物的標(biāo)準摩爾熵值之和減去各反應(yīng)物的標(biāo)準摩爾熵值之和7、在任何自發(fā)過程中,系統(tǒng)和環(huán)境的熵變化總和是增加的。即:dsdsdszongzongzong00=0自發(fā)變化 非自發(fā)變化 平衡狀態(tài)8、 ds=-huanjingdht第五節(jié):gibbs 函數(shù)1、gibbs 函數(shù)被定義為: g =h -ts , g 被稱為 gibbs 自由能。2、在不做體積功和定溫定壓條件下,在任何自發(fā)變化中系統(tǒng)的 gibbs 函

19、數(shù)是減少的,由 dg =dh -tds得當(dāng) dh 0 時反應(yīng)能正向進行。2 當(dāng) dh3 當(dāng) dh0,0,dsds0 時反應(yīng)在高溫下能正向進行。 0, ds 0 時反應(yīng)不能正向進行。3、當(dāng) dh =tds, dg =0時的 t在吸熱熵增反應(yīng)中是反應(yīng)能正向進行的最低溫度;在放熱熵減反應(yīng)中是反應(yīng)能正向進行的最高溫度。因此這個溫度就是反應(yīng)是否能 夠正向進行的轉(zhuǎn)變溫度。4、物質(zhì) b 的標(biāo)準摩爾生成 gibbs 函數(shù) d g q(b,相態(tài),t)是指在溫度 t 下由參考f m狀態(tài)單質(zhì)生成物質(zhì) b(且n =1 時)的標(biāo)準摩爾 gibbs 函數(shù)變。b()()( ) 1 2223c h o c c ac+-( )

20、ac h o c a+ -( )aa2c bh c oh+ -()bb( )5、6、d g q40 kj mol -1時反應(yīng)大多逆向 f m f m進行;-40 kj mol -1 d g q40 kj mol -1 時要用 d g 來判斷反應(yīng)方向。f m r md h q(t)ds q(t)vant hoff 方程: k q t =- r m + r m art rk q(t) d h q(298k )1 1 1 =- r m - k q t r t t第五章:酸堿平衡第一節(jié):酸堿質(zhì)子理論1、 酸堿質(zhì)子理論:凡是能釋放出質(zhì)子的任何含氫原子的分子或離子都是酸;任何 能與質(zhì)子結(jié)合的分子或離子都是

21、堿。簡言之酸是質(zhì)子給予體,堿是質(zhì)子接受體。2、 質(zhì)子理論強調(diào)酸和堿之間的相互依賴關(guān)系。酸給出質(zhì)子后生成相應(yīng)的堿,而堿 結(jié)合質(zhì)子后生成相應(yīng)的酸。酸與堿之間的這種依賴關(guān)系稱為共軛關(guān)系,相應(yīng)的 一對酸和堿稱為共軛酸堿對。酸給出質(zhì)子后生成的堿為這種酸的共軛堿,堿得 到質(zhì)子后所生成的酸稱為這種堿的共軛酸。3、 酸堿解離反應(yīng)是質(zhì)子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)。在水溶液中酸堿的電離時質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。鹽 類水解反應(yīng)實際上也是離子酸堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。4、 既能給出質(zhì)子又能接受質(zhì)子的物質(zhì)稱為兩性物質(zhì)。5、 酸堿的強度首先取決于其本身的性質(zhì),其次與溶劑的性質(zhì)等有關(guān)。酸和堿的強 度是指酸給出質(zhì)子和堿接受質(zhì)子能力的強弱。給出質(zhì)子能力強的酸

22、是強酸,接 受質(zhì)子能力強的堿是強堿;反之,就是弱酸和弱堿。6、 溶劑的堿性越強溶質(zhì)表現(xiàn)出來的酸性就越強,溶劑的酸性越強溶質(zhì)表現(xiàn)出來的 堿性就越強。第二節(jié):水的電離平衡和溶液的 ph1、 對反應(yīng) h o (l)h+(aq)+oh-(aq),kq=c(h+)c(oh-),2 w常數(shù)。25時, k q =1.0 10 -14 。w第三節(jié):弱酸、弱堿解離平衡kqw被稱為水的離子積1、酸的水溶液中存在質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng):ha(aq)+ho(l)h o +(aq)+a-(aq),其標(biāo)準( ) q()q平衡常數(shù) k q =k q(ha)= 3 簡寫為c ha c q( )()k q(ha)= 3 , k q(ha

23、)稱為弱酸ha 的解離常數(shù),弱酸解離常數(shù)的c ha數(shù)值表明了酸的相對強弱。解離常數(shù)越大酸性越強,給出質(zhì)子能力越強。 k 受溫度影響但變化不大。qa值2、在一元弱堿的水溶液中存在反應(yīng): b (aq)+ho(l)bh+(aq)+oh-(aq),( )()k q(b)= , k q(b)稱為一元弱堿 b 的解離常數(shù)。c bc (ha)3、解離度a 的定義為解離的分子數(shù)與總分子數(shù)的比值,即 a = 100%c ha0,解離( )c ac a-( )( )abc in( )c in度越大 kqa越大,ph 越小。解離度與解離常數(shù)關(guān)系為 a =kq(ha)a 。對堿同樣 c適用。 第四節(jié):緩沖溶液1、同離

24、子效應(yīng):在弱酸或弱堿的溶液中,加入與這種酸或堿含相同離子的易溶強電解質(zhì),使酸或堿的解離度降低。2、緩沖溶液:具有能夠保持 ph 相對穩(wěn)定性能的溶液(也就是不因加入少量強酸或 強堿而顯著改變 ph 的溶液。緩沖溶液通常由弱酸和他的共軛堿組成。緩沖溶( ) ( )液 ph 計算公式: ph = pk q(ha)+ , ph =14.00 -pk q a - +c ha c ha第五節(jié):酸堿指示劑1、當(dāng)溶液中 ph pkqa(hin )-1即c (hin)(-)10時,溶液呈現(xiàn)出 hin的顏色;當(dāng)ph pkqa(hin )+1即c (hin) 1 c in - 10時,溶液呈現(xiàn) in-的顏色;當(dāng)ph

25、 = pkqa(hin)即c (hin)(-)=1時,溶液呈現(xiàn)兩者的混合顏色。2、指示劑的變色范圍是 pk q(hin)1,但是由于人的視覺對不同顏色的敏感度的差a異實際變色范圍常常小于兩個 ph 單位。第六節(jié):酸堿電子理論1、 酸是任意可以接受電子對的分子或離子;酸是電子對的接受體,必須具有可以 接受電子對的空軌道。堿則是可以給出電子對的分子或離子;堿是電子的給予 體,必須具有未共享的孤對電子。酸堿之間以共價鍵相結(jié)合,并不發(fā)生電子對 轉(zhuǎn)移。第七節(jié):配位化合物2、 在配合物中 lewis 酸被稱為形成體 (或中心離子),lewis 堿被稱為配體。配合 物的定義是形成體與一定數(shù)目的配體以配位鍵按

26、一定的空間構(gòu)型結(jié)合形成離 子或分子。這些離子或分子被稱為配位個體。形成體通常是金屬離子或原子, 也有少數(shù)是非金屬元素(b,p,h)。通常作為配體的是非金屬的陰離子或分子。2、 在配體中,與形成體成鍵的原子叫做配位原子;配位原子具有孤對電子。常見 的配位原子有 f,cl,br,i,s,n,c 等。配體中只有一個配位原子的稱為單齒配體, 有兩個或兩個以上配位原子的稱為多齒配體。在配位個體中,與形成體成鍵的 配位原子個數(shù)叫作配位數(shù)。常見多齒配體有:( )3 6 433、 配合物的化學(xué)式:配合物的化學(xué)式中首先應(yīng)先列出配位個體中形成體的元素符 號,在列出陰離子和中性分子配體,將整個配離子或分子的化學(xué)式括

27、在方括 號中。4、 配合物的命名:命名時,不同配體之間用隔開。在最后一個配體名稱后綴以 “合”字。含配陰離子的配合物的命名遵照無機鹽命名原則。例如 cu(nh)so為硫酸3 4 4四氨合銅 pt nh cl 為氯化六氨合鉑。含配陰離子的配合物,內(nèi)外層間綴以“酸”字。例如k fe(cn)為六氰合鐵4 6酸鉀配體的次序: 含有多種無機配體時,通常先列出陰離子名稱,后列出中性粒子名稱。 例如 k ptcl nh 為三氯氨合鉑酸鉀3 3 配體同是中性分子或同是陰離子時,按配位原子元素符號的英文字母順 序排列,例如 co(nh)h o cl氯化五氨水合鈷。3 5 2 3 若配位原子相同,將含原子數(shù)較少的

28、配體排在前面,較多原子數(shù)的配體 排在后面;若配位原子相同且配體中含有的與子數(shù)目也相同,則按結(jié)構(gòu) 中與配位原子相連的非配位原子元素符號的英文字母順序排列。例如 ptnh no (nh )為氨基硝基二氨合鉑2 2 3 2 配體中既有無機配體又有有機配體,則無機配體排在前面有機配體排在 后面。例如 k ptcl (ch )為三氯乙烯合鉑酸鉀。3 2 45、 簡單配合物:配合物分子或離子只有一個中心離子,每個配體只有一個配位原 子與中心離子成鍵。螯合物:在螯合物分子或離子中,其配體為多齒配體,配體與中心離子成鍵, 形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。多核配合物:多核配合物分子或離子含有兩個或兩個以上的中心離子,中心離 子間

29、常以配體相連。羰合物:某些 d 區(qū)元素以 co 為配體形成的配合物稱為羰合物。烯烴配合物:某些 d 區(qū)元素以不飽和烴為配體形成的配合物稱為烯烴配合物。第八節(jié):配位反應(yīng)與配位平衡1、 ag(nh)+(aq)ag+(aq)+2nh(aq);k3 2 3qd=c(ag+)c(nh)2 c(ag(nh)+)3 2,kqd是配合物的解d( )( ) ()( )()+33f3離常數(shù),又稱為配合物的解離常數(shù)或不穩(wěn)定常數(shù)。 k q越大,配合物越不穩(wěn)定。c(ag(nh)+)2、 ag + aq +2 nh aq ag nh aq ; k q = 3 2 , k q是配合物生成2 c ag + c(nh)2f2常

30、數(shù),又稱為穩(wěn)定常數(shù)或累積穩(wěn)定常數(shù)。3、 一般來說配合物的逐級穩(wěn)定常數(shù)隨著配位數(shù)的增加而減少。4、 以 n,o,f 等電負性大(吸引電子能力強),半徑小,難被氧化(不易失去電子), 不易變形(難被極化)的原子為配位原子的堿成為硬堿。反之則為軟堿,介于 二者之間的為交界堿。5、 硬酸多是電荷數(shù)較多,半徑較小,外層電子被原子核束縛得較緊而不易變形(極 化率較?。┑年栯x子。反之則為軟酸,介于兩者之間的為交界酸。6、 常見的酸和堿分類如下:硬酸軟酸交界酸7、軟硬酸堿原酸金屬原子則:軟親軟,硬親硬第六章:沉淀溶解硬堿軟堿交界堿平衡堿度下,達到溶解平衡時,一定量溶劑中含有的溶質(zhì)質(zhì)量。 2、常見無機化合物溶解

31、性:第 一節(jié) : 溶解 度 和溶度積1、溶解度 : 在一 定 溫常見無機酸是可溶的,硅酸是難溶的;氨、 ia 族氫氧化物, ba (oh)是可溶的; sr (oh),ca (oh) 是微溶的;其余元2 2 2素的氫氧化物都是難溶的。幾乎所有的硝酸鹽都是可溶的; bano 是微溶的。大多數(shù)醋酸鹽是可溶的; be (ac)是難溶的。2大多數(shù)氯化物是可溶的; pbcl 是微溶的; agcl , hg cl 是難溶的。2 2 2大 多 數(shù) 溴 化 物 , 碘 化 物 是 可 溶 的 ; pbbr , hgbr 是 微 溶 的 ;2 2()( )( )n mnm()( )( )( )()( )c h o

32、+agbr , hg br , agi , hg i , pbi , hgi 是難溶的。2 2 2 2 2 2大多數(shù)硫酸鹽是可溶的;caso , ag so , hgso4 2 4 4是難溶的。是微溶的;srso4,baso4,pbso4大多數(shù)硫化物是難溶的,第一主族,第二主族金屬硫化物和 (nh )s 是可溶的。4 2多數(shù)碳酸鹽,磷酸鹽,亞硫酸鹽是難溶的;第一主族(li 除外)和銨離子的這 些鹽是可溶的。多數(shù)氟化物是難溶的;第一主族(li 除外)金屬氟化物,nh f , agf , bef 是可4 2溶的; srf , baf , pbf 是微溶的。2 2 2幾乎所有的氯酸鹽,高氯酸鹽都是可

33、溶的; kclo 是微溶的;4幾 乎 所 有 的 鈉 鹽 , 鉀 鹽 均 是 可 溶 的 ;na sb(oh),naaczn (ac)3uo (ac)9 h o, k na co(no)是難溶的。6 2 3 2 2 2 2 62、 對于一般沉淀反應(yīng)來說: a b s na m + aq +mb n - aq ,溶度積的通式是 k q(ab )=(cam+)c(bn-)sp n m3、 難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)的數(shù)值在稀釋溶液中不受其他離子存在的影響,只取 決于溫度。溫度升高,多數(shù)難溶化合物的溶度積增大。第二節(jié):沉淀的生成和溶解1、同離子效應(yīng):在難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,加入含有相同離子的強電解質(zhì)時

34、,難溶電解質(zhì)的溶解度將降低。同離子效應(yīng)使難溶電解質(zhì)的溶解度降低。2、鹽效應(yīng)使難溶電解質(zhì)溶解度增大。一般來說,若難溶電解質(zhì)的溶度積很小時,鹽效應(yīng)的影響很小,可忽略不計;若難溶電解質(zhì)的溶度積較大,溶液中各種離 子的總濃度也較大時,就應(yīng)考慮鹽效應(yīng)的影響。3、4、金屬硫化物的溶解平衡:c(m2+)c(hs)ms s +2 h o + aq m 2 + aq +h s aq +2 h o l ; k q = 23 2 2 spa 23k q 稱為在酸中的溶度積常數(shù)。spa某些難容硫化物的溶度積常數(shù):第七章:氧化還原反應(yīng) 電化學(xué)基礎(chǔ),第一節(jié):氧化還原反應(yīng)基本概念1、 有電子得失或轉(zhuǎn)移的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)

35、。2、 表示元素氧化態(tài)的數(shù)值稱為氧化數(shù)又稱氧化值。1 在單質(zhì)中元素氧化值為零。2 在單原子離子中,元素氧化值等于離子所帶電荷數(shù)。3 在大多數(shù)化合物中,氫的氧化值為+1,只有在金屬氫化物中,氫的氧化值為 -1。4 通常在化合物中氧的氧化值為 -2 ,但是在 h o , na o , bao 等過氧化物中養(yǎng)2 2 2 2 2的氧化值為-1,在氧的氟化物中,如 of , o f 中氧的氧化值為+2,+1。2 2 25 在所有氟化物中氟的氧化值為-1。6 堿金屬和堿土金屬在化合物中氧化值分別為+1 和+2。7 在中性分子中,各元素氧化值代數(shù)和為零。在多原子離子中,各元素氧化數(shù)代數(shù)和等于離子所帶電荷數(shù)。

36、 第二節(jié):電化學(xué)電池1、電池圖示:將發(fā)生氧化反應(yīng)的負極寫在左邊,發(fā)生還原反應(yīng)的正極寫在右邊;2、并按順序用化學(xué)式從左到右依次排列各個相的物質(zhì)組成和狀態(tài);用單垂線“” 表示相與相間的界面,用雙折線“”表示鹽橋。faraday 定律:1 在電化學(xué)電池中,兩極所產(chǎn)生或消耗的物質(zhì)的物質(zhì)的量與通過電池的電荷量 成正比。2 當(dāng)給定的電荷量通過電池時,電極上所產(chǎn)生或消耗的物質(zhì)的物質(zhì)的量正比于 物質(zhì)的摩爾質(zhì)量被對應(yīng)于半反應(yīng)每摩爾物質(zhì)每摩爾物質(zhì)所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)除的 商。對于半反應(yīng) b z +(aq)+ze-b (s),根據(jù) faraday 定律,第一:電極上沉淀出或消耗掉的 m (b)正比于通過電池的電荷量 q。

37、q 越大 m (b)越大。第二:當(dāng)通過電池的電荷量 q 一定時, m(b)正比于m(b)z, m (b)為b物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。3 、faraday 常 量 表 示 一 摩 爾 電 子 所 帶 的 電 荷 量 ,f =1.6021773 10-19c 6.022137 1023mol-1=9.648531 104c mol-1 , f 被 稱 為faraday 常量4、當(dāng)原電池放電時,兩極間的電勢差將比該電池的最大電壓要小。這是因為驅(qū)動電流通過電池需要消耗能量或者稱其為要做功,產(chǎn)生電流時,電池電壓的降低 正反映了電池內(nèi)所消耗的這種能量;而且電流越大,電壓降低越多。因此,只 有電池中沒有電流通過時,

38、電池才具有最大電壓又稱其為開路電壓。當(dāng)通過原電池的電流趨近于零時,兩電極間的最大電勢差被稱為原電池的電動勢,用 e 表示。mf5、當(dāng)電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準狀態(tài)時,測定的電動勢被稱為標(biāo)準電動勢,用 e 示。q 表mf6、可逆電池必須具備以下條件。第一:電極必須是可逆的,即當(dāng)相反方向的電流通過電極是,電極反應(yīng)必然逆向進行;電流停止,反應(yīng)也停止。第二:要求通 過電極的電流無限小,電極反應(yīng)在接近于電化學(xué)平衡的條件下進行。7、電池反應(yīng)的標(biāo)準摩爾 gibbs 函數(shù)變 d g q =-zfe qr m mf第三節(jié):電極電勢。1、原電池的電動勢是構(gòu)成原電池的兩個電極間的最大電勢差,即正極電勢 e 減去(+)負

39、極電勢 e 等于電池的電動勢: e =e -e 。(-) mf (+) (-)2、電極電勢的絕對值無法確定,常選取標(biāo)準氫電極(簡寫為 she)作為比較的基 準,稱其為參比電極。參比電極中最常用的是甘汞電極。3、各電對的標(biāo)準電極電勢是以標(biāo)準氫電極為參比電極并與各標(biāo)準電極組成原電池時測得的電動勢。使待測半電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準狀態(tài)下,將其與標(biāo)準氫電 極相連組成原電池,以電壓表測定該電池的電動勢并確定其正極和負極,進而 可推算出待測半電池的標(biāo)準電極電勢。4、電極電勢高的電對為正極,電極電勢低的電對為負極。兩電極的標(biāo)準電極電勢之差等于原電池的標(biāo)準電極電勢。即 eqmf=eq -e q (+) (-).

40、, 。, k =q()q()5、 e (298k )=eq(298k)- e (298k )=eq(298k)-0.0257v c(huan ) z c (yang )o.o 592v c(huan ) z c (yang )6、如果電對的氧化型生成難溶化合物(配合物),則電極電勢變??;若還原型生成 難溶化合物(配合物),則電極電勢變大;當(dāng)還原型和氧化型同時生成難溶化合物(配合物),若 k q ( k qsp f反之則變大。)(氧化型)k q ( kspqf)(還原型),則電極電勢變小,第四節(jié):電極電勢的應(yīng)用1、 某電對的 e q越大,其氧化型的得電子能力(氧化性)越強,還原型失電子能力(還原

41、性)越弱;反之電對的 eq越小,其氧化型的得電子能力(氧化性)越弱,還原型失電子能力(還原性)越強。2、 d g q =-zfe q , k q = r m mfze q ze qmf q mf0.0592v 0.0257v3、 元素電勢圖:當(dāng)某種元素形成三種或三種以上氧化值的氧化物時,這些物種可 以組成多種不同的電對,各電對的標(biāo)準電極電勢可用圖的形式表示出來,這種 圖叫做元素電勢圖。畫元素電勢圖,可以按元素氧化值由高到低的順序,把各 氧化物的化學(xué)式從左到右寫出來,各不同氧化物之間用直線連接起來,在直線 上表明不同氧化值物種所組成的電對的標(biāo)準電極電勢。4、 歧化反應(yīng)發(fā)生的一般規(guī)則: a elb

42、 erc ,若 eq(l)eq(r)則 b 能發(fā)生歧化反應(yīng)第二篇:物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第八章:原子結(jié)構(gòu)第一節(jié):原子結(jié)構(gòu)的 bohr 理論1、電子的電量為 1.602 10-19c,電子的質(zhì)量為 9.109 10-28g。2、 每種元素的原子輻射都具有一定頻率成分構(gòu)成的特征光譜,它們是一條條離 散的譜線,被稱為線狀光譜,即原子光譜。3、 氫原子光譜的頻率公式:n4、 bohr 原子結(jié)構(gòu)理論;=3.289 1015 1 1 - s-1n 2 n 21 2定態(tài)假設(shè) 原子的核外電子在軌道上運行時,只能夠穩(wěn)定的存在于具有分立的,固定能量的狀態(tài)中,這些狀態(tài)稱為定態(tài)(能級),即處于定態(tài)的原子的能量是量子化的。此時原

43、子并不輻射能量,是穩(wěn)定的。躍遷規(guī)則 原子的能量變化(包括發(fā)射和吸收電磁輻射)只能在兩定態(tài)之間以躍遷的方式進行。在正常情況下,原子中的電子盡可能處于離核最低的軌道上。這時原子的能量最低,即原子處于基態(tài)。當(dāng)原子受到輻射,加熱或通電時,獲得能量后的電子可以躍遷到離核較遠的軌道上去即原子被激發(fā)到高能量的軌道上,這時原子處于激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定,可以躍遷到離核較近的軌道上,同時釋放出光子。光的頻率取決于離核較遠的軌道的能量( e 與離核較近的軌道的能量( e )之差: hn =e -e1 2 1第二節(jié):微觀粒子運動基本特征2)1、實物粒子波長滿足 l=h h=mv p,其中 m為實物粒子質(zhì)量,

44、 v為實物粒子運動速度, p 為動量。2、不確定原理:對運動中的微觀粒子來說,并不能同時準確確定它的位置和動量。其關(guān)系式為:dx dph4p,式中 dx 為微觀粒子位置(或坐標(biāo))的不確定度,dp為微觀粒子動量的不確定度,該式表明微觀粒子位置不確定度與動量不確定度的成績大約等于 plank 常量的數(shù)量級。就是說,微觀粒子位置不確定度越小, 則相應(yīng)它的動量不確定度就越大。3、微觀粒子的波動性是大量微觀粒子(或者是一個粒子千萬次運動)所表現(xiàn)出來的性質(zhì),可以說物質(zhì)的運動是具有統(tǒng)計意義的概率波;在空間某個區(qū)域波強度(即衍射強度)大的地方,粒子出現(xiàn)的機會多,波強度小的地方粒子出現(xiàn)的機會少。從數(shù)學(xué)角度看,這

45、里說的機會是概率,也就是說,在空間區(qū)域內(nèi)任一點 波的強度與粒子出現(xiàn)的概率成正比。第三節(jié):氫原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)描述( )2y 2y 2y 8p2 mzx -y1、shrodinger&方程: + + + e -v y =0 x2 y2 z2 h 2式中y 是坐標(biāo) x, y , z的函數(shù),e是系統(tǒng)總能量,v 是勢能, m 是微觀粒子質(zhì)量, h 是 planck 常量。2、主量子數(shù) n在原子的電子中最重要的量子化性質(zhì)是能量。原子軌道的能量主要取決于主量子數(shù) n,對于氫原子和類氫原子,電子的能量值取決于 n。n的取值為 1,2,3,4,5 等正整數(shù)。n 越大電子離核的平均距離越遠,能量越高。因此,可將

46、 n值所表示的電子運動狀態(tài)對應(yīng)于 k,l,m,n,o電子層角量子數(shù) l原子軌道的角動量有角量子數(shù) l決定。在多原子電子中原子軌道的能量不僅取決于主量子數(shù) n ,還受角量子數(shù) l 的影響。 l 受 n 限制, l 只能取 0到( n-1)的整數(shù),按照光譜學(xué)的規(guī)定,對應(yīng)的符號為 s,p,d,f,g 。 n一定,l取不同值代表同一電子層中不同狀態(tài)的亞層。角量子數(shù) l還表明了原子軌道的分布角度形狀不同。l =0,為 s 軌道,其角度分布為球形對稱;l =1,為 p 軌道,其角度分布為啞鈴型; l =2 為 d 軌道,其角度分布為花瓣形。對多電子原子來說, n相同, l越大,其能量越大。磁量子數(shù) m m

47、 決定角動量在磁場方向的分量。其取值受角量子數(shù) l的限制,從- l ,0,+ l ,共有(2 l +1)個取值。磁量子數(shù) m 決定原子軌道在核 外空間的取向。l=0, m 只有 0 一個取值,表示 s 軌道在核外空間只有一種分布方向,即以核為球心的球形。l=1, m 有+1,-1,0 三個取值,表示 p 亞層在空間有三個分別沿 x 軸,y 軸,z 軸的取向軌道,即軌道 p , p , px yz。l=2, m 有 0,-1,+1,-2,+2 五個取值,表示 d 亞層有五個取向的軌道,分別是軌道 d , d , d , d , d2 xz yz xy 2 2。自旋量子數(shù) m 電子除軌道運動外,還

48、有自旋運動。電子自旋運動的自旋角s動量有自旋量子數(shù) m 決定。處于同一軌道上的電子自旋狀態(tài)只能有兩種,分別s用自旋磁量子數(shù) -1 2和 +1 2來確定。正是由于電子具有自旋角動量,使氫原子光譜在沒有外磁場時會發(fā)生微小的分裂,得到了靠的很近的譜線。3、一個原子軌道可以用n ,l ,m 一組三個量子數(shù)來確定,但是原子層中每個電子的運動狀態(tài)必須用 n , l, m , m 四個量子數(shù)來確定。四個量子數(shù)確定之后, s電子在核外空間的運動狀態(tài)就確定了。4、 概率密度是空間某單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的概率。電子在核外空間某區(qū)域內(nèi)出現(xiàn) 的概率等于概率密度與該區(qū)域體體積的乘積。5、 電子云是概率密度的形象化描述。黑點密的地方電子出現(xiàn)的概率大;黑點稀疏 的地方電子出現(xiàn)的概率小。6、 電子云有等密度圖和界面圖兩種圖示。在電子云等密度圖中,每一個球面上的數(shù)字表示概率密度的相對大小。在電子云界面圖中,界面實際上是一個等密度面,電子在此界面內(nèi)出現(xiàn)的概率高于 90%,在此界面外出現(xiàn)的概率低于 10%, 通常認為在界面外發(fā)現(xiàn)電子的概率可忽略不計。7、氫原子各種狀態(tài)的徑向分布函數(shù)圖中鋒數(shù) n等于主

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論