第一章化學(xué)反應(yīng)的調(diào)控與應(yīng)用第九節(jié)課1116b

1、沉淀生成？是否有Cu(OH) NaOH,l中加入0.001mo的濃度。若在此混合液和NH)Cu(NH,Cu計算達到平衡時O,HNHL6.00molL溶液中加入10.0mCuSOL0.10mol26.在10.0mL23243223141xxxxxxLmolLmolNHCuNHCuNHCuKLmolOHNHcLmolCuSOc05. 0480. 205. 0)05. 0(40 . 3)(00 . 305. 0)()(4104 . 1)(0 . 3)(,05. 0)(11243321324312314平衡初始查表，解：混合后，穩(wěn)有沉淀生成，查表，時，加入解得，很大，穩(wěn)穩(wěn),)(102 . 2)(104

2、5. 105. 01081. 5/ )(/ )(05. 002. 0/001. 0)(0.001)2(05. 0)(80. 2)(1081. 5)(1081. 52.80480. 205. 0-0.05)(104 . 1)480. 2(05. 0/ )(/ )(/)()(220219217221124313117217243134432243243OHCuKQcOHCuKcOHccCucQcLmolOHcmolNaOHLmolNHCucLmolNHcLmolCucxxxNHCuKxxxcNHccCuccNHCucNHCuKspspnl軌道軌道m(xù)軌道數(shù)軌道數(shù)101s0 12012s2p0-1,

3、0, 1 1 330123s3p3d0+1, 0, -1+2, +1, 0, -1, -2 1 3 5401234s4p4d4f0+1, 0, -1+2, +1, 0, -1, -2+3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 1 3 5 7 16941在同一原子中不能有四個量子數(shù)完全相同的電子。在同一原子中不能有四個量子數(shù)完全相同的電子。電子在核外排列應(yīng)盡先分布在低能級軌道上電子在核外排列應(yīng)盡先分布在低能級軌道上, 使整使整個原子的能量最低。個原子的能量最低。氦氦(He): (1, 0, 0, +) (1, 0, 0, )每個電子層最多容納的電子數(shù)每個電子層最多容納的電子數(shù) 2n2s2

4、 p6 d10 f14各亞層最多可容納電子數(shù)：各亞層最多可容納電子數(shù)：在等價軌道上，電子盡可能占據(jù)不同軌道且自旋平在等價軌道上，電子盡可能占據(jù)不同軌道且自旋平行。在能量相同（行。在能量相同（n和和l相同）的原子軌道上排布的相同）的原子軌道上排布的電子，總是盡可能的電子，總是盡可能的分占不同的軌道，且自旋方向分占不同的軌道，且自旋方向相同相同。2p2p 能量相等的軌道全充滿能量相等的軌道全充滿（p6，d10，f14）、）、半充滿半充滿（p3，d5，f7）或全空狀態(tài)比較穩(wěn)定?；蛉諣顟B(tài)比較穩(wěn)定。 軌道全空軌道全空 半充滿半充滿 全充滿全充滿多電子原子中各軌道的能量不僅與多電子原子中各軌道的能量不僅

5、與n有關(guān)有關(guān), , 還和還和l有關(guān)。有關(guān)。氫原子中能級次序為：氫原子中能級次序為： 1s2s=2p3s=3p=3d4s=4p=4d=4fev13.62nE能級交錯能級交錯E4s4s E3d3d, , E5s5s E4d4d, , E6s6s E4f4f E5d5d (7)(5)(4)(2)(3)(6)例例2：在在N原子的原子的2p軌道電子的四個量子數(shù)中軌道電子的四個量子數(shù)中不同的部分是（不同的部分是（ ）(A) 主量子數(shù)主量子數(shù) (B) 角量子數(shù)角量子數(shù)(C) 磁量子數(shù)磁量子數(shù) (D) 自旋量子數(shù)自旋量子數(shù)C例例3：(1)下列哪一個原子或離子具有的未成下列哪一個原子或離子具有的未成對電子最多？

6、對電子最多？ (A) F (B) P (C) Cr (D) Ag (E) Mn2+F: 1s22s22p5P: 1s22s22p63s23p3Cr: 1s22s22p63s23p63d54s1Ag: Kr4d105s1Mn2+: 1s22s22p63s23p63d5 (3d54s2)(C)(2) Ar中磁量子數(shù)中磁量子數(shù) m =1的電子有多少？的電子有多少？ A. 1 B. 2 C. 4 D. 6 E. 0(3) Cl中有多少電子的量子數(shù)中有多少電子的量子數(shù) n = 3 和和 l = 0 ？A. 2 B. 4 C. 6 D. 8 E. 10例例4: 已知某元素在氪前，當(dāng)此元素的原子失已知某元素

7、在氪前，當(dāng)此元素的原子失去去3個電子后，在它的角量子數(shù)為個電子后，在它的角量子數(shù)為2的軌道內(nèi)的軌道內(nèi)電子恰為半充滿，試推斷該元素為何元素？電子恰為半充滿，試推斷該元素為何元素？ CA18Ar: 1s22s22p63s23p617Cl: 1s22s22p63s23p5解：氪原子序數(shù)解：氪原子序數(shù)36，核外電子排布：，核外電子排布：Ar3d104s24p6角量子數(shù)為角量子數(shù)為2的軌道的軌道(l=2): n3，d 軌道軌道最外層電子排布應(yīng)為：最外層電子排布應(yīng)為：3dx 4sy失去的失去的3個電子可能包括：個電子可能包括：4s 上的上的2個電子和個電子和3d 上的上的1個電子個電子失去電子的失去電子的

8、3d 軌道內(nèi)電子恰為半充滿：軌道內(nèi)電子恰為半充滿：中性元素的中性元素的3d電子數(shù)為電子數(shù)為6則該元素核外電子排布：則該元素核外電子排布： Ar3d64s2原子序數(shù)為：原子序數(shù)為：26 該元素為該元素為鐵鐵 (Fe)。s 區(qū)區(qū) ns1-2 A、Ap 區(qū)區(qū) ns2np1-6 A A d 區(qū)區(qū) (n-1)d1-9ns1-2 (Pd 為為(n-1)d10) BBds區(qū)區(qū) (n-1)d10ns1-2 B、Bf 區(qū)區(qū) (n-2)f1-14 (n-1)d0-2 ns2 鑭系、錒系鑭系、錒系1. 1. 原子的電子層結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系原子的電子層結(jié)構(gòu)與周期的關(guān)系1s1 1s22s1 2p63s1 3p64s13d

9、1-104p65s14d1-105p66s15d14f1-145d10 6p67s16d15f1-146d10 （未完）（未完） 2. 2. 原子的電子層結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系原子的電子層結(jié)構(gòu)與族的關(guān)系 每周期中元素數(shù)每周期中元素數(shù) 該能級組容納的電子數(shù)該能級組容納的電子數(shù)= =2n2 元素在周期表中的位置元素在周期表中的位置 周期數(shù)周期數(shù)= = n 族號數(shù)族號數(shù): :主族主族( (A)ns、np電子數(shù)之和電子數(shù)之和; ;副族副族( (B)(n-1)d、ns電子數(shù)之和電子數(shù)之和(1-7) 族族(n-1)d、ns電子數(shù)之和電子數(shù)之和(8-10)零零 族族ns2 或或ns2np6。 元素周期表元素周期表3

10、.3.元素性質(zhì)的周期性元素性質(zhì)的周期性1) 1) 原子半徑原子半徑(r)(r)。人為規(guī)定的參數(shù)。人為規(guī)定的參數(shù), ,有三種：有三種：共價半徑共價半徑共價鍵形成的單共價鍵形成的單質(zhì)中，相鄰原子核間距之半；質(zhì)中，相鄰原子核間距之半；金屬半徑金屬半徑金屬晶體中，金屬晶體中，相鄰原子核間距之半相鄰原子核間距之半; ;范德華半徑范德華半徑單原子分子晶體單原子分子晶體中，相鄰原子核間距之半。中，相鄰原子核間距之半。共價半徑共價半徑金屬半徑金屬半徑 短周期元素：左短周期元素：左右，半徑由大右，半徑由大小；小； 上上下，半徑由小下，半徑由小大；大； 長周期主族元素長周期主族元素: :與短周期相似與短周期相似

11、長周期過渡元素長周期過渡元素: :同周期：兩頭大，中間小。同周期：兩頭大，中間小。 同同 族：半徑變化緩慢。族：半徑變化緩慢。規(guī)律：規(guī)律：規(guī)律：主族：左規(guī)律：主族：左右增大；上右增大；上下減小。下減小。 副族：規(guī)律不明顯。副族：規(guī)律不明顯。2) 2) 電離能電離能電離能電離能I：元素的氣態(tài)原子在基態(tài)時失去一個電元素的氣態(tài)原子在基態(tài)時失去一個電子成為一價氣態(tài)正離子所消耗的能量稱為該元子成為一價氣態(tài)正離子所消耗的能量稱為該元素的第一電離能素的第一電離能( I 1)。規(guī)律：不清晰。大體是：左規(guī)律：不清晰。大體是：左右，增大。右，增大。 73 60 0 27 122 0 144 328 53 0 44

12、 133 72 200 349 49 47 46 3 3）電子親和能）電子親和能電子親和能電子親和能: 元素的氣態(tài)原子在基態(tài)時獲得一個元素的氣態(tài)原子在基態(tài)時獲得一個電子成為一價氣態(tài)負離子所電子成為一價氣態(tài)負離子所放出放出的能量的能量EA1 。E 電負性電負性：分子中原子吸引電子的能力。：分子中原子吸引電子的能力。規(guī)律：左規(guī)律：左右，由小右，由小大；大； 上上下，由大下，由大小。小。一般以一般以2.02.0作為金屬性的分界。作為金屬性的分界。以以(F)=4.0)=4.0為基準(zhǔn)計算其它元素的電性。為基準(zhǔn)計算其它元素的電性。4 4）元素的電負性）元素的電負性當(dāng)我們寫出原子的核外電子分布式時，當(dāng)我們寫

13、出原子的核外電子分布式時，實際上我們已經(jīng)認識了該原子中各個電子的實際上我們已經(jīng)認識了該原子中各個電子的運動狀態(tài)。運動狀態(tài)。 現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論告訴我們：物質(zhì)的性現(xiàn)代原子結(jié)構(gòu)理論告訴我們：物質(zhì)的性質(zhì)源于其結(jié)構(gòu)，源于原子中電子的運動狀態(tài)。質(zhì)源于其結(jié)構(gòu)，源于原子中電子的運動狀態(tài)。 由于結(jié)構(gòu)的周期性帶來了元素性質(zhì)的周由于結(jié)構(gòu)的周期性帶來了元素性質(zhì)的周期性。這是量變到質(zhì)變規(guī)律的生動體現(xiàn)！期性。這是量變到質(zhì)變規(guī)律的生動體現(xiàn)！化學(xué)鍵化學(xué)鍵: :分子或晶體中相鄰原子間的強烈作用力。分子或晶體中相鄰原子間的強烈作用力。這種作用力既有這種作用力既有能量能量問題又有問題又有方向方向問題問題( (構(gòu)型構(gòu)型) )?；瘜W(xué)鍵

14、有化學(xué)鍵有: :(1)(1)離子鍵離子鍵 (2)(2)共價鍵共價鍵 (3)(3)金屬鍵金屬鍵 兩個氫原子電子自旋方兩個氫原子電子自旋方向相反，靠近、重疊，向相反，靠近、重疊，核間形成一個電子概率核間形成一個電子概率密度較大的區(qū)域。體系密度較大的區(qū)域。體系能量降低，形成氫分子。能量降低，形成氫分子。當(dāng)二氫原子核間距離當(dāng)二氫原子核間距離74pm時時, ,系統(tǒng)能量最低系統(tǒng)能量最低(-436kJmol-1)。此時。此時, ,形成了穩(wěn)定的氫分子。形成了穩(wěn)定的氫分子。 如果兩個氫原如果兩個氫原子的電子的自旋方子的電子的自旋方向相同（斥態(tài)），向相同（斥態(tài)），則系統(tǒng)能量在二原則系統(tǒng)能量在二原子靠近時一直上升，

15、子靠近時一直上升，系統(tǒng)不穩(wěn)定，不能系統(tǒng)不穩(wěn)定，不能形成氫分子。形成氫分子。74pm 2a0（106pm） 自自旋方向相反旋方向相反的的未成對電未成對電子子互相配對可以形成共價鍵；互相配對可以形成共價鍵；原原子軌道總是盡可能地達到子軌道總是盡可能地達到最大限度的重疊最大限度的重疊使使體系能量最低。體系能量最低。于是形成了于是形成了價鍵理論價鍵理論其要點：其要點：當(dāng)穩(wěn)定的氫分子形成時，二核間距為：當(dāng)穩(wěn)定的氫分子形成時，二核間距為：說明原子軌道發(fā)生了重疊。說明原子軌道發(fā)生了重疊。對稱性匹配對稱性匹配對稱性不匹配對稱性不匹配 對稱性匹配原理對稱性匹配原理：原子軌道的重疊：原子軌道的重疊，必須發(fā)必須發(fā)生

16、于角度分布圖中正負號相同的生于角度分布圖中正負號相同的軌軌道之間道之間。(1) 飽和性飽和性 一個原子有幾個未成對電子，便可和幾一個原子有幾個未成對電子，便可和幾個自旋相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵個自旋相反的電子配對成鍵，這就是共價鍵的的“飽和性飽和性”。(2) 方向性方向性 除除s軌道外，軌道外，p 、d等軌道都等軌道都 有一定的空間有一定的空間 取向，所以取向，所以共共價鍵具有方向價鍵具有方向性。性。形成共價鍵時，兩形成共價鍵時，兩原子的軌道必須原子的軌道必須最大重疊。最大重疊。(3)(3)共價鍵的類型共價鍵的類型原子軌道沿鍵原子軌道沿鍵軸方向以軸方向以“肩并肩肩并肩”方式重疊。方式重

17、疊。鍵鍵，重疊程度大，鍵的強度大，較穩(wěn)定；，重疊程度大，鍵的強度大，較穩(wěn)定；鍵鍵，重疊程度小，鍵的強度小，較活潑。，重疊程度小，鍵的強度小，較活潑。原子軌道沿鍵原子軌道沿鍵軸方向以軸方向以“頭對頭頭對頭”方式重疊。方式重疊。雜化軌道：雜化軌道：同一原子中，能量相近的原子軌道混同一原子中，能量相近的原子軌道混合起來，形成成鍵能力更強的新軌道。合起來，形成成鍵能力更強的新軌道?；靖拍罨靖拍铍s化：雜化：上述過程叫雜化。上述過程叫雜化。2.2.共價鍵的雜化軌道理論共價鍵的雜化軌道理論雜化軌道數(shù)：雜化軌道數(shù)：等于參加雜化的原子軌道數(shù)目等于參加雜化的原子軌道數(shù)目之和。之和。但雜化后的新軌道完全消除了原

18、來原但雜化后的新軌道完全消除了原來原子軌道之間的明顯差別，這些新軌道的能量子軌道之間的明顯差別，這些新軌道的能量是等同的。是等同的。雜化軌道的組成：雜化軌道的組成：參加雜化的原子軌參加雜化的原子軌 道平均化。道平均化。如：如：sps/2+p/2 sp2s/3+2p/3如：如： sp雜化雜化s+p 雜化軌道數(shù)雜化軌道數(shù)= =2Be：2s21) sp雜化雜化BeH2的空間構(gòu)型為直線形的空間構(gòu)型為直線形HBeHsp雜化雜化Be采用采用sp雜化生成雜化生成BeH2sp雜化形成的分子是直線形的雜化形成的分子是直線形的激發(fā)激發(fā)B：2s22p12) sp2雜化雜化BF3的空間構(gòu)型為的空間構(gòu)型為平面正三角形平面正三角形sp2雜化雜化s