無機及分析化學新 (2)

1、歡迎你，親愛的孩紙們！WELCOME MY BABY無機及分析化學2022/7/142目 錄性別 A:女 B：男1年齡 2姓名 劉雪芹3教育經歷 煙臺大學； 北京科技大學47/14/20223目 錄工作經歷 分析化學無機化學物理化學57/14/202241學習與學習能力學習習學習學即復習鞏固來提升個體的能力，以便能夠適應現實的自然環(huán)境和社會環(huán)境?！傲暋逼赜谛袆訉嵙暤膶嵺`方面。復習、練習通過觀察、模仿、復制、內化來獲得知識?！皩W”偏重于思想意識的理論領域。仿效學習是一種既古老而又永恒的現象。在古代，“學”與“習”總是分開講的。最早把“學”與“習”聯系起來的是孔子，論語：“學而時習之，不亦說乎”

2、！學習就是獲得知識，形成技能，獲得適應環(huán)境改變環(huán)境的能力的過程。7/14/202252為什么需要學習為什么需要學習你唯一持久的競爭優(yōu)勢，就是具備比你的競爭對手學習得更快的能力！彼得圣吉你可以拒絕學習，但你的競爭對手不會！ 韋爾奇任何停止學習的人都已經進入老年，無論在20歲還是80歲；堅持學習則永葆青春。福特這個世界上最恐怖的事，就是比我們聰明的人在比我們更努力地在學習！學者 邱建衛(wèi)7/14/202261學習是為了追逐夢想我的夢想是什么呢？為什么要努力學習？7/14/202271、敢不恥上問不會提問就不會思考，問，讓老師Hold不??！考前經典問題：老師，這么多內容，你覺得哪個是重點？7/14/2

3、02282、可好為人師好為人師最大收獲是總算把自己給講明白了講不清楚恰恰說明你沒有學到家7/14/202293、溫故而知新方法很老套，但是總有效！別以為在大學，預習聽講復習小學這套就OUT！7/14/2022104、趣玩就是學在網游，交友，旅游，鍛煉，社團中都可以學習試著讓學習變得更有趣7/14/2022114該怎樣學習 孔子說“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。說的就是學習興趣的三重境界：知道學習的不如愛好學習的；愛好學習的不如以學習為樂趣的。7/14/202212 第* 頁4該怎樣學習 “小嘛小兒郎，背著那書包上學堂，不怕太陽曬，也不怕那風雨狂，只怕先生罵我懶，沒有學問哪，無臉見爹娘”

4、你是否曾經沉浸在讀小說、玩游戲中而不能自拔？全神貫注，心醉神迷，廢寢忘食，如癡如醉，恨不能此生只做這一件事！坐在地鐵和輕軌上，捧著書在讀、塞著耳機在聽英語的“好之者”。賈島是這個境界的榜樣。“鳥宿池邊樹，僧推月下門?！?7/14/202213哈佛有一個著名的理論：人的差別在于業(yè)余時間 ，而一個人的命運決定于晚上8點到10點之間。每晚抽出2個小時的時間用來閱讀、進修、思考或參加有意義的討論，你會發(fā)現，你的人生正在發(fā)生改變，堅持數年之后，成功會向你招手。2022/7/14142022/7/1415知識是學不完的，也沒有必要學完，只有在有意愿、有需求的時候，真正的學習才會發(fā)生。同時，在一段時期內，學

5、習的內容必須聚焦，起碼要在一個領域內成為專家。2022/7/14164采百家花，釀自己蜜學習要像蜜蜂，“采百家花，釀自己蜜”。而不要像螞蟻，“只會獲取現存的東西?！被蚴侵┲搿爸粷M足于自己肚子里已有的東西”。采百家花，很重要的一點就是要多讀書。閱讀成就偉大人生。讀書與學習能力有著密切的關系，越是喜歡讀書的人，掌握的知識面越廣，其學習能力也越強。另外，唯有閱讀能培養(yǎng)形象思維能力和邏輯思維能力相結合的認知模式。哈佛大學文理學院院長WCKirby：大凡有所成就的人，在他們的一生中，都有一個貪婪地閱讀大量書籍的時期。2022/7/1417無機分析化學18義務教育高中教育大學教育初中化學高中化學大學化學2

6、022/7/1419金剛石石墨物質的性質與其結構之間的關系無機化學2022/7/1420化學能、風能轉化成電能無機化學2022/7/1421蜂蜜蜂蜜的組成真蜂蜜水分：18%22%1糖類：葡萄糖，果糖95%99%2酸類：有機酸3礦物質、酶類、維生素4真蜂蜜？2022/7/14222022/7/1423安賽蜜24安賽蜜化學名稱為： potassium salt of 6-methy1,2,3-oxathiazin-4(3H)-one-2.2-dioxide (6一甲基一1，2，3一惡唾嗦 一4(H)一酮一2，2一二氧化物鉀鹽），分子式：C4H4KNO4S；分子量：201.24 英文名： Acesu

7、lfame-K 或 Acesulfame Potassium。又稱為乙酰磺胺酸鉀、A一K糖、阿爾適爾芳鉀。 2022/7/1425安賽蜜為人工合成甜味劑， 經常食用合成甜味劑超標的食品會對人體的肝臟和神經系統(tǒng)造成危害， 特別是對老人、孕婦、小孩危害更為嚴重。如果短時間內大量食用，會引起血小板減少導致急性大出血。2022/7/142619世紀初，俄國化學家、色層分析法創(chuàng)始人M.C.茨韋特用吸附色層分析法證明高等植物葉子中的葉綠素有兩種成分。德國H.菲舍爾等經過多年的努力，弄清了葉綠素的復雜的化學結構。1960年美國R.B.伍德沃德領導的實驗室合成了葉綠素a。至此，葉綠素的分子結構得到定論。 20

8、22/7/1427答疑：網上答疑：答疑：課堂自學時間、課間、實驗課預約:2022/7/1428理論課考核方式：考試成績占80%+平時成績占20%平時成績：平時隨堂測試、出勤率、課堂提問、學生講課實驗課考核方式：原始數據占80%+實驗報告占20%2022/7/1429現代化學有機化學以研究碳氫化合物及其衍生物為對象無機化學以研究所有元素及其化合物（除了碳氫化合物及其衍生物）為對象分析化學以研究物質化學組成的鑒定方法及其原理為內容物理化學以應用物理測量方法和數學處理方法研究物質及其反應，尋求化學性質跟物理性質間本質聯系的普遍規(guī)律為內容2022/7/1430氣 體物質的存在狀態(tài)氣 體液 體固 體等離

9、子體流體2022/7/1431第一節(jié):氣體、理想氣體氣體分子只占有位置而不占有體積,是一個有質量的幾何點;并且分子間沒有相互吸引力,分子間或分子與器壁之間發(fā)生的碰撞不造成動能的損失2、理想氣體狀態(tài)方程式pV=nRT P-PaV-m3R-8.314Jmol-1K-1 2022/7/1432 如果我比我周圍的人獲得更多的成就的話，那主要是由于不懈的努力。一些人比另外一些人獲得更多的成就，主要是由于他們對放在他們面前的問題比起一般人能夠更加專注和堅持，而不是由于他的天賦比別人高多少。這是道爾頓的切身體會，也是他成功的經驗總結 3、道爾頓分壓定律2022/7/1433(1)元素是由非常微小、不可再分的

10、微粒原子組成，原子在一切化學變化中不可再分，并保持自己的獨特性質。(2)同一元素所有原子的質量、性質都完全相同。不同元素的原子質量和性質也各不相同，原子質量是每一種元素的基本特征之一。(3)不同元素化合時，原子以簡單整數比結合。 2022/7/1434摩爾分數道爾頓分壓定律的適用條件道爾頓分壓定律對研究混合物非常重要混合氣體的總壓力等于各組成氣體分壓之和某組分的分壓是該組分在同一溫度下單獨占有混合氣體的容積時所產生的壓力.2022/7/1435分散相與分散介質把一種或幾種物質分散在另一種物質中構成分散系統(tǒng).其中被分散的物質是分散相(disperse phase),另一種物質是分散介質(disp

11、erse medium).系統(tǒng)中物理性質和化學性質完全相同的一部分為一個相溶 液2022/7/1436單（均）相系統(tǒng)多相系統(tǒng)2022/7/1437分散相 分散介質A 云水空氣B 牛奶乳脂水C 珍珠水碳酸鈣2022/7/1438稀溶液的2022/7/1439稀溶液的依數性(colligative properties)、沸點升高原理、凝固點降低原理、滲透壓、蒸氣壓降低原理2022/7/1440Raoult定律(理想液態(tài)混合物或理想溶液)在溶劑中加入非揮發(fā)性溶質后，溶劑的蒸氣壓降低定溫下，在稀溶液中，溶劑的蒸氣壓等于純溶劑的蒸氣壓乘以溶液中溶劑的摩爾分數2022/7/1441質量摩爾濃度:2022

12、/7/1442開心辭典問題:鹽水和清水相比，哪個燙傷更嚴重?2022/7/1443沸點升高原理t/ 100101.325p/KPa純水溶液溶液沸點上升沸點2022/7/1444Tb = Kbbkb:沸點升高常數(ebullioscopic constant)單位:Kmol-1kgb:溶質B的質量摩爾濃度單位:molkg-12022/7/1445凝固點降低原理t/ p/KPa0611純水溶液冰溶液凝固點下降2022/7/1446Tf = Kfbkf:質量摩爾凝固點降低常數(cryoscopic constant)單位:Kmol-1kgb:溶質B的質量摩爾濃度單位:molkg-12022/7/14

13、47汽車問題:玻璃水、制冷劑可以用自來水嗎？2022/7/1448蔗糖溶液純水半透膜滲透壓示意圖滲透壓(osmotic pressure)2022/7/1449V = nBRT滲透壓體積摩爾氣體常數熱力學溫度n溶液中所含溶質的物質的量Vant Hoff 公式2022/7/1450蔗糖溶液純水半透膜滲透壓示意圖Reverse osmosis2022/7/1451等滲溶液：臨床注射應注意的問題2022/7/1452膠 體 溶 液2022/7/1453現有一氣體，在35101.3kPa的水面上收集，體積為500mL。如果在同樣條件下將它壓縮成250mL,干燥氣體的最后分壓是多少？(課后習題5)20時

14、將0.515g血紅素溶于適量水中，配成50.0mL 溶液,測得此溶液的滲透壓為375Pa.求(1)溶液的濃度C(2)血紅素的相對分子量(3)此溶液的沸點升高值和凝固點下降值(4)用(3)的計算結果來說明能否用沸點升高和凝固點下降的方法來測定血紅素的相對分子量. (課后習題14)2022/7/1454化學熱力學2022/7/1455莫瓦?；瘜W反應的方向和限度問題1室溫下石墨轉變?yōu)榻饎偸淖畹蛪毫?.6萬大氣壓-但仍得不到金剛石溫度升到200時，最低壓力為2萬大氣壓，當溫度升到850 時，最低壓力為4萬大氣壓。2022/7/1456地溝油頭孢化學反應的速率和機理問題22022/7/1457相關概

15、念、體系和環(huán)境(system & surroundings)、熱力學狀態(tài)和狀態(tài)函數 state function2022/7/1458相關概念、體系和環(huán)境(system & surroundings)、熱力學狀態(tài)和狀態(tài)函數 state function狀態(tài)函數體積，質量，熱力學能，焓，熵，溫度，壓力，密度，粘度2022/7/1459體系的狀態(tài)確定之后，它的每一個狀態(tài)函數都有一個確定的值。體系的狀態(tài)發(fā)生變化時，狀態(tài)函數的值可能發(fā)生變化，但其改變值只與過程的始終態(tài)有關，而與體系變化的途徑無關。當體系復原時，狀態(tài)函數也恢復到原來的數值，其改變量為零。2022/7/14603、過程與途徑 proces

16、s and path 等溫過程變化過程、始態(tài)、終態(tài)和環(huán)境等壓過程始態(tài)、終態(tài)和環(huán)境等容過程絕熱過程環(huán)狀過程2022/7/1461298K,10KPa373K,10KPa298K,1KPa373K,1KPa等壓過程等壓過程等溫過程等溫過程2022/7/1462熱力學第一定律熱力學能（內能）體系內分子運動的平動能、轉動能、振動能、電子及核的能量，以及分子與分子相互作用的位能等能量的總和熱力學能是狀態(tài)函數熱和功熱和功不是狀態(tài)函數2022/7/1463u=Q+W熱力學第一定律及數學表態(tài)式第一類永動機2022/7/1464第四節(jié)：可逆過程與體積功一、功與過程、自由膨脹、外壓始終維持恒定、外壓總比內壓小一個

17、無限小的膨脹二 、可逆過程(reversible process)熱源2022/7/1465熱化學等壓反應熱等容反應熱焓及焓的數學表達式式中 是生成物與反應物氣體物質物質的量之差值，并假定氣體為理想氣體?；?2022/7/1466反應進度(extent of reaction) 設某反應在反應的起始時和反應進行到 t 時刻時各物質的量為： a A + d D = g G + h Ht=0 nA(0) nD(0) nG(0) nH(0)t=t nA nD nG nH 反應進度定義為:2022/7/1467 對上述反應：2022/7/1468注意：應用反應進度，必須與化學反應計量方程相對應。例如：

18、 當 都等于1 mol 時，兩個方程所發(fā)生反應的物質的量顯然不同。2022/7/1469 表示化學反應與熱效應關系的方程式稱為熱化學方程式。方程式中應該注明物態(tài)、溫度、壓力、組成等。例如：298.15 K時： 熱化學方程式2022/7/1470焓的變化及正負反應物和生成物都處于標準態(tài)反應進度為1 mol反應（reaction）反應溫度2022/7/1471 即必須與所給反應的計量方程相對應。若反應用下式表示，顯然焓變值會不同。 當物質的狀態(tài)，反應方程式進行的方向和化學計量數等不同時，熱效應的數值和符號也不相同。 2022/7/14721840年，赫斯提出了一個定律： 反應的熱效應只與起始和終了

19、狀態(tài)有關，與變化途徑無關。不管反應是一步完成的，還是分幾步完成的，其熱效應相同。 應用：對于無法直接測定反應熱的化學反應，可以用赫斯定律，利用容易測定的反應熱來計算不容易測定的反應熱。蓋斯定律(HESS)2022/7/1473例如：求C(s)和 生成CO(g)的反應熱。 已知：（1） （2） 則（1）-（2）得（3） （3）2022/7/1474 等溫等壓下化學反應的熱效應等于生成物焓的總和減去反應物焓的總和： 若能知道各個物質的焓值，利用上式可求得等溫等壓下任意化學反應的熱效應。但如前所述，物質的焓的絕對值無法求得。為此，人們采用了如下相對標準來進行計算。生成焓2022/7/1475 一般2

20、98.15 K時的數據有表可查。 生成焓是個相對值，相對于穩(wěn)定單質的焓值等于零。 在標準壓力下，反應溫度時，由最穩(wěn)定的單質合成標準狀態(tài)下一摩爾物質的焓變，稱為該物質的標準摩爾生成焓，用下述符號表示：（物質，相態(tài)，溫度）2022/7/1476例如：在298.15 K時這就是HCl(g)的標準摩爾生成焓： 反應焓變?yōu)椋?2022/7/1477例如用各物質的摩爾生成焓求化學反應焓變：在標準壓力 p 和反應溫度時（通常298.15 K）2022/7/1478 從原則上講，只要能知道化學鍵能和反應中的化學鍵的變化情況，就可以算出化學反應的熱效應。但到目前為止，化學鍵的鍵能數據既不完善，也不夠精確。通常采

21、用鍵焓的方法來解決這一問題。 某個鍵的鍵焓是諸種化合物中該鍵鍵能的平均值。 由鍵能計算反應焓2022/7/1479則O-H（g）的鍵焓等于這兩個鍵能的平均值 例如：在298.15 K時，自光譜數據測得氣相水分子分解成氣相原子的兩個鍵能分別為：2022/7/1480 等于反應物的總鍵焓減去產物的總鍵焓。顯然,一個化學反應的熱效應: 應當指出，用鍵焓估算是不夠精確的，只是作出初步的估算的方法。2022/7/1481一、自發(fā)變化熱力學第二定律滲透擴散2022/7/1482在任何過程,總有一個混亂度增加的傾向,因為粒子混亂分布比有序分布具有更大的統(tǒng)計概率.兩種因素影響著過程的自發(fā)性,一個是能量變低;一

22、個是混亂度增加.2022/7/1483熵(entropy)Reversible process1865,Clausius創(chuàng)造.1923年Planck來南京第四中山大學(中央大學前身)講學,著名物理學家胡剛復教授任翻譯,首次創(chuàng)造在中國字典上前所未有的新字“熵”，表示熱溫之商之意，沿用至今。2022/7/1484三、熱力學第二定律的數學表達式孤立體系的任何自發(fā)過程中，系統(tǒng)的熵總是增加的熵是描述系統(tǒng)的混亂度的函數。在0K時，任何純物質的完整晶體的熵值為0.2022/7/1485在標準態(tài)下1mol物質的熵值稱為該物質的標準摩爾熵。符號： 規(guī)律：氣態(tài)液態(tài)固態(tài)聚集態(tài)相同，復雜分子比簡單分子大結構相似，相對

23、分子量大的熵值大相對分子量相同，分子結構復雜的熵值大熵與溫度和壓力的關系2022/7/1486四、吉布斯自由能1839-1903 吉布斯(Gibbs Josiah Willard ) 2022/7/1487在等溫等壓且無其它功的情況下自發(fā)過程非自發(fā)過程平衡2022/7/14882、G0變化的方向和平衡條件1、S0等溫等壓的封閉系統(tǒng)孤立體系2022/7/1489 在標準壓力下,在進行反應的溫度時,由最穩(wěn)定的單質合成標準態(tài)下一摩爾物質的吉布斯自由能變稱為該物質標準生成吉布斯自由能G與溫度的關系轉向溫度2022/7/1490范托夫等溫方程四、吉布斯自由能 a A + d D = g G + h H2

24、022/7/1491aA(aq)+bB(aq)gG(aq)+hH(aq)aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)2022/7/1492aA(aq)+bB(g)gG(g)+hH(aq)2022/7/1493化學平衡和2022/7/1494 Chemical Equilibrium in gaseous state Describing Chemical Equilibrium Under proper conditions many chemical reactions can be made to go in either direction orother. At first both

25、the concentrations of reactants and products change with time. CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)Ag+(aq)+Cl-(aq)AgCl(s)O2(g)+2H2(g)2H2O(g)2022/7/1495However some times later, the change of the concentrations can be no longer detected over a long period of time. This observation is a clear indication that the

26、reaction has stopped short of completion. In fact, the system has reached chemical equilibrium,2022/7/1496the state where the concentrations of all reactants and product remain constant with time. Some reactions proceed rapidly; others are much slower. But in all cases a reacting system eventually r

27、eaches equilibrium. When the system reaches its equilibrium, it may appear that everything has stopped.However this is not the case. On the molecular level there is frenetic activity. Equilibrium is not static; it is a highly dynamic situation. 2022/7/1497That is to say both forward and reverse reac

28、tions occur at the same rate, or speed. Equilibrium ConstantScience is based on experiments. From obser-vations of many chemical reactions,two Norw-egian chemists, Cato Maximilian Guldberg (1836 1902) and Peter Waage(1833 1900) proposed the law of mass action in 1864 as a general description of the

29、equilibrium condition.2022/7/1498 For a reaction, we can write a general equation as follows aA +bB+cC +. pP+qQ+rR+.Where A, B, C, and so on are the reactants; and P, Q, R, and so on are the products.The letter a, b, c, . p, q, r, .represent the number of moles of each substance involved in the bala

30、nced equation for the reaction. The law of mass action is repr-esented by the following equilibrium expression2022/7/1499The square brackets indicate the concentrations of the chemical species at equilibrium and K is a constant called equilibrium constant.For reactions involving gases, we often find

31、 it convenient to express the concentrations in terms of the partial pressures of the gases. That is, in this case we may write Kp to represent the equilibrium constant in which the concen-trations of gases are expressed in partial2022/7/14100pressures in atmospheres.Similarly, we may write Kc with

32、a subscript c to denote that the equilibrium constant is expressed by concentrations.The law of mass action is widely applicable.It correctly describes the equilibrium behavior of all chemical systems whether they occur in solution or in the gas phase.2022/7/14101The equilibrium concentration is cal

33、led an equilibrim position. It is essential to distinguish between the equilibrium constant and the equilibrium positions for a given reaction system. There is only one equilibrium constant for a given reaction system at a particular temperature, but there are an infinite number of equilibrium posit

34、ions. 2022/7/14102在一定溫度下,正逆反應達平衡時,生成物的濃度以反應方程式中計量數為指數的冪的乘積與反應物的濃度以反應方程式中計量數為指數的冪的乘積之比是一個常數2022/7/14103當反應達到平衡時，G四、標準平衡常數活度商Q與標準平衡常數K的關系2022/7/14104aA(aq)+bB(aq)gG(aq)+hH(aq)aA(g)+bB(g)gG(g)+hH(g)2022/7/14105aA(aq)+bB(g)gG(g)+hH(aq)2022/7/141062022/7/141073H2(g)+N2(g)2NH3(g)3H2(g)+N2(g)2NH3(g)3/2H2(g

35、)+1/2N2(g)NH3(g)2022/7/141082NO(g)+O2(g)2NO2(g)2NO2(g)N2O4(g)K1K2+2NO(g)+O2(g)N2O4(g)K3=K1K2多重平衡規(guī)則2022/7/14109反應（）反應（）反應（）反應（）k(4)= k(1) k(2) /k(3)2022/7/14110如果改變平衡體系的條件之一，如溫度、壓力、濃度或體積等，平衡就向減弱這個改變的方向移動3H2(g)+N2(g)2NH3(g)、增加氫氣的濃度或分壓、減小氨氣的濃度或分壓、增加體系的總壓力、增加體系的體積、增加體系的溫度放熱反應化學平衡的移動2022/7/14111化學平衡的移動G0

36、，Q0，QK，反應逆向移動G=0，Q=K，反應達到平衡2022/7/141122022/7/14113化學反應速率2022/7/14114速度 Velocity 是矢量，有方向性。速率 Rate 是標量 ，無方向性，都是正值。(1)反應速度和速率例如:速度，速率2022/7/14115 它不能確切反映速率的變化情況，只提供了一個平均值，用處不大。(2)平均速率2022/7/14116 在濃度隨時間變化的圖上，在時間t 時，作交點的切線，就得到t時刻的瞬時速率。顯然，反應剛開始，速率大，然后不斷減小，體現了反應速率變化的實際情況。(3)瞬時速率542022/7/14117對任何反應：2022/7

37、/141181.計量方程與反應機理 一般寫化學反應方程，只根據始態(tài)與終態(tài)寫出反應結果，這種方程只表示反應前后的物料平衡關系，稱為計量方程。例如：2022/7/14119 基元反應簡稱元反應，如果一個化學反應，反應物分子在碰撞中相互作用直接轉化為生成物分子，這種反應稱為基元反應。例如： 基元反應202022/7/14120 我們通常所寫的化學方程式只代表反應的化學計量式，而并不代表反應的真正歷程。如果一個化學計量式代表了若干個基元反應的總結果，那這種反應稱為總包反應或總反應。例如，下列反應為總包反應： 總包反應（非基元反應）652022/7/14121 對于基元反應，反應速率與反應物濃度的冪乘積

38、成正比。冪指數就是基元反應方程中各反應物的系數。這就是質量作用定律，它只適用于基元反應。例如： 基元反應 反應速率r2. 質量作用定律2022/7/141222022/7/14123非基元反應速率方程的確定2022/7/14124 速率方程中各反應物濃度項上的指數稱為該反應物的級數； 所有濃度項指數的代數和稱為該反應的總級數，通常用n 表示。n 的大小表明濃度對反應速率影響的大小。 反應級數可以是正數、負數、整數、分數或零，有的反應無法用簡單的數字來表示級數。 反應級數是由實驗測定的。3. 反應級數2022/7/14125例如：零級反應一級反應二級，對A和B各為一級三級，對A為二級，對B為一級

39、負一級反應1.5級反應2022/7/14126 速率方程中的比例系數 k 稱為反應的速率系數，以前稱為速率常數，現改為速率系數更確切。 它的物理意義是當反應物的濃度均為單位濃度時k 等于反應速率，因此它的數值與反應物的濃度無關。在催化劑等其它條件確定時，k 的數值僅是溫度的函數。k 的單位隨著反應級數的不同而不同。4. 反應的速率系數2022/7/14127反應機理2022/7/14128反應機理一反應機理二反應機理三2022/7/14129反應物濃度對反應時間的關系 反應速率只與反應物濃度的一次方成正比的反應稱為一級反應。常見的一級反應有放射性元素的蛻變、分子重排、五氧化二氮的分解等。(一)

40、一級反應1.一級反應的定義2022/7/14130或反應：2.一級反應的速率方程表示 微分式：2022/7/14131 不定積分式： 定積分式:2022/7/14132令，則當時半衰期2022/7/14133(二)二級反應1. 二級反應定義 反應速率方程中濃度項的指數和等于2的反應稱為二級反應。常見的二級反應有乙烯、丙烯的二聚作用，乙酸乙酯的皂化，碘化氫的熱分解反應等。2022/7/14134例如，有基元反應：2. 二級反應的速率方程表示2022/7/14135 微分式：2022/7/14136. 定積分式：不定積分式： 積分式：2022/7/14137當時2022/7/14138定積分式：.

41、不定積分式：2022/7/14139 反應速率方程中，反應物濃度項不出現，即反應速率與反應物濃度無關，這種反應稱為零級反應。常見的零級反應有表面催化反應和酶催化反應，這時反應物總是過量的，反應速率決定于固體催化劑的有效表面活性位或酶的濃度。A P r = k0(四) 零級反應1. 零級反應的定義2022/7/141402. 零級反應的速率方程 微分式 積分式2022/7/14141 溫度對反應速率的影響范霍夫近似規(guī)律阿侖尼烏斯公式2022/7/14142 范霍夫根據大量的實驗數據總結出一條經驗規(guī)律：溫度每升高10 K，反應速率近似增加24倍。這個經驗規(guī)律可以用來估計溫度對反應速率的影響。例如：

42、某反應在390 K時進行需10 min。若降溫到290 K，達到相同的程度，需時多少？解：取每升高10 K，速率增加的下限為2倍。1. 范霍夫近似規(guī)律2022/7/14143184467445(粒)人們估計，全世界兩千年也難以生產這么多麥子!印度有個國王，是個棋類愛好者。一次，一位方士發(fā)明了一種新式棋，棋局上有64個空格。國王玩得十分高興，就對發(fā)明者說：“我要重重賞你，你需要什么，我一定賞賜給你。” 國王下令照辦，不料管糧倉的大臣算下來，1立方米的麥子有1500萬粒，國王賞賜的麥子約有12000億立方米。全國幾萬年生產的麥子加在一起，還沒有這個數目大。但君無戲言，國王為這件事感到左右為難。 2

43、022/7/14144(2)對數式： 描述了速率系數k與1/T 之間的線性關系?？梢愿鶕煌瑴囟认聹y定 k 值，以lnk 對1/T 作圖，從而求出活化能 。3. 阿侖尼烏斯公式(1)指數式： 描述了速率隨溫度而變化的指數關系。A稱為指前因子， 稱為阿侖尼烏斯活化能，阿侖尼烏斯認為A和 都是與溫度無關的常數。2022/7/14145(3)定積分式 設活化能與溫度無關，根據兩個不同溫度下的 k 值求活化能。(4)微分式k 值隨T 的變化率決定于 值的大小。2022/7/14146反應速率2022/7/14147碰撞理論 活化分子 活化能 EmEm*活化能越大活化分子所占的百分數越小反應越慢 E02

44、022/7/14148NOCONOOCOO有效碰撞無效碰撞2022/7/14149過渡態(tài)理論 Ea(正)Ea(逆)U, H2022/7/14150濃度對反應速率的影響溫度對反應速率的影響主要因素1次要因素2022/7/14151催化劑對反應速率的影響 酶催化:乙醇脫氫酶,乙醛脫氫酶2022/7/14152第四章解離平衡2022/7/14153酸堿質子理論：凡能給出質子的是酸；能接受質子的是堿HACAC-+ H+HAH+A-H2CO3HCO3-+H+HCO3-CO32-+ H+NH4+NH3+ H+酸堿理論2022/7/14154HSO4-SO42-+ H+HSO4-+ H+H2SO4酸堿反應實

45、際上是兩個共軛酸堿對共同作用的結果，實質是質子的轉移第三章酸堿平衡+兩性物質 共軛酸堿對 2022/7/14155半反應HAC（酸）AC（堿）+ H+半反應H + + H（堿）（酸）總的反應HAC H酸堿H+ + AC酸堿第三章酸堿平衡2022/7/14156半反應NH3（堿）+ H+NH4+（酸 ）半反應H（酸）OH- （堿 ） + H + 總的反應NH3 HNH4+ + OH第三章酸堿平衡2022/7/14157NH3 HClNH4+ + ClNH4+ HNH3 + H3O+AC- HHAC + OHH HH3O+ + OH中和反應鹽的水解水的質子自遞反應第三章酸堿平衡2022/7/141

46、58酸堿強度酸堿的解離平衡常數HA HH+ + A-A- H HA+OH-2022/7/14159H HH3O+ + OH（）水的質子自遞常數(水的離子積常數)pH+pOH=pKw=142022/7/14160Ka、Kb、Kw之間的關系HA HH+ + AA H HA+OH-2022/7/14161酸堿強度應如何判斷?解離平衡常數與酸堿強度的關系共軛酸堿解離平衡常數間的關系超酸:硫酸 高氯酸 氟磺酸 氟磺酸+SbF5:魔酸2022/7/14162酸堿電子理論：凡是可以接受電子對的物質是酸，凡是可以給出電子對的物質是堿。H+Na+BF3OH-F-NH32022/7/14163軟硬酸堿規(guī)則：根據極

47、化能力和變形性的大小把酸堿分為軟硬。硬酸：一般為主族元素，它們的極化能力小不易變形。如：Na+,Ca2+等軟酸：一般為副族元素，它們的極化能力強易變形。如：Ag+,Cd2+等硬堿：不容易給出電子，電負性高，變形性小。如：F-,O2-,H2O等。軟堿：容易給出電子，電負性低，變形性大。如：I-,SCN-,CO等。聽音樂,別看了!2022/7/14164解離度HAH+ + A已解離的電解質的量 溶液中原電解質的量強電解質在水中完全解離，即，而弱電解質部分解離，2022/7/14165弱酸弱堿的解離平衡一、一元弱酸、弱堿HA HH+ + AA H HA+OH-2022/7/14166HAH+ + A

48、起始濃度c 0 0平衡濃度c-xx x2022/7/14167弱電解質解離常數與解離度的關系HAH+ + A起始濃度c 0 0平衡濃度c-c c c稀釋定律2022/7/14168二、多元弱酸堿的解離平衡H3AH+ + H2AH+ + HA2HA2-H+ + A3Ka1Ka2Ka3H2A2022/7/14169A3-+H2OHA2 + OH- HA2-+H2OH2A + OH- H2A-+H2OH3A + OH- Kb1Kb2Kb32022/7/141702022/7/14171同離子效應和鹽效應NaACHAcH+ +Ac-NaAcNa+ +Ac-2022/7/14172強電解質溶液離子氛的概

49、念2022/7/14173活度，濃度與離子強度離子濃度離子電荷2022/7/14174第四節(jié):緩沖溶液2022/7/14175強酸緩沖溶液強堿弱酸及其共軛堿鹽弱堿及其共軛酸鹽HAcH+AcNaAcNa+Ac2022/7/14176HAcH+AcNaAcNa+Ac2022/7/14177緩沖溶液的配制2022/7/14178緩沖容量在單位體積(1L)的緩沖溶液中,pH改變一個微小變化,所需要加入的一元強酸或一元強堿的物質的量緩沖能力的大小2022/7/14179表一 HAC-NaAC緩沖溶液的緩沖容量與總濃度 和濃度比的關系編號HAC濃度NaAC濃度總濃度濃度比12340.1000.01000.

50、02000.1980.1000.01000.1800.02000.2000.02000.2000.2001:11:11:999:10.1150.01150.04144.5610-3當緩沖溶液的濃度比為一定值時,緩沖溶液的總濃度越大,緩沖容量越大，通?？倽舛葹?.01到1molL當緩沖溶液的總濃度為一定值時,緩沖對的濃度比愈接近1,緩沖容量越大2022/7/14180緩沖范圍0.1102022/7/14181難溶性強電解質的沉淀溶解平衡溶度積和溶解度Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-SO42-Ba2+Ba2+SO42-Ba2+SO42-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-

51、+-+-BaSO4的溶解和沉淀平衡過程2022/7/14182溶度積常數BaSO4(s)Ba2+SO422022/7/14183Fe(OH)3(s)Fe3+3OHPbCl2(s)Pb2+2Cl2022/7/14184AaBb(s)aAb+bBa溶液不飽和,若體系中有沉淀物,則沉淀溶解沉淀從溶液中析出沉淀溶解達平衡1582022/7/14185溶度積和溶解度的關系用難溶物的飽和溶液的物質的量濃度S來表示溶解度BaSO4(s)Ba2+SO422022/7/14186Ag2CrO4(s)2Ag+CrO422s s2022/7/14187溶度積和溶解度的關系AgClAgBrAgI2022/7/1418

52、8沉淀-溶解平衡的移動沉淀的生成Ag2CrO4(s)2Ag+CrO42沉淀的溶解FeS(s)Fe2+S2H+H2S2022/7/14189H+H2S2022/7/14190分步沉淀碘離子氯離子0.01molL-12022/7/14191沉淀的轉化BaCO3BaCrO4BaCO3BaCrO42022/7/14192氧化還原反應2022/7/141932Fe3+2I-2Fe2+I22Fe(CN)6 4-+I22Fe(CN)6 3-+2I-氧化和還原氧化還原方程式的配平2022/7/14194 氧化還原反應第一節(jié) 電極電勢ee鹽橋ZnSO4CuSO4ZnCu飽和KCl792022/7/14195Zn

53、Zn2+2eCu2+2eCu負極正極總反應Zn+ Cu2+Cu+Zn2+原電池：化學能變?yōu)殡娔?022/7/14196Cell Diagrams and TerminologyA cell diagram shows the components of an electrochemical cell in a symbolic way. We will often follow these generally accepted conventions in writing cell diagrams.The anode,the electrode at which oxidation occu

54、rs,is placed at the left side of the diagram.The cathode,the eledctrode at which reduction occurs,is placed at the rignt side of the diagram.762022/7/14197A boundary between different phases(for example,an electrode and a solution)is represented by a single vertical line(|).The boundary between half

55、-cell compartments,commonly a salt bridge,is represented by a double vertical line(|).Species in aqueous solution are placed on either side of the double vertical line.Different species within the same solution are separated from each other by a comma.2022/7/14198-) Zn | Zn2+ (c1)Cu2+ (C2) | Cu (+Ha

56、lf-celloxidationHalf-cellreductionSaltbridge-) Pt | H2 (nPa) |H+ (C1)Cu2+ (C2) | Cu (+2022/7/14199Representing a redox reaction by a cell diagram.Aluminum metal displaces zinc() ion from aqueous solution.(a) Write oxidation and reduction half-equations and an overall equation for this redox reaction

57、.(b) Write a cell diagram for a voltaic cell in which this reaction occurs.Write the overall equation for the redox reaction that occurs in the voltaic cell.Sc(s)|Sc3+(aq)|Ag+(aq)|Ag(s)2022/7/14200電極類型與原電池的表示法、金屬金屬離子電極Zn2+ +2eZnZn(s) | Zn2+、氣體離子電極 +2ePt |H2(g) | H+2022/7/142013、金屬金屬難溶物AgCl +eAg+Cl-A

58、g-AgCl(s) | Cl-Ag+ +eAgAg (s) | Ag+= 0.221= 0.7992022/7/142024、氧化還原電極Fe3+ + e = Fe2+Pt | Fe3+,Fe2+2022/7/14203M(s)=Mn+ne溶解沉積溶解沉積沉積溶解電位差電極電勢電極電極電勢2022/7/14204H2Pt1molL-1的H2SO4(H+/H2) = 0standard hydrogen electrodeBy international agreement, a standard electrode potential, ,measures the tendency for a

59、 reduction process to occur at an electrode.2022/7/14205In all cases,the ionic species are present in aqueous solution at unit activity,and gases are at 1 atm.Where no metallic substance is indicated,the potential is established on an inert metallic electrode,such as platinum.To emphasize that fefer

60、s to a reduction,we will write a reduction couple as a subscript to ,as shown in half-reaction.The substance being reduced is written on the left of the sign,and the chief reduction product on the right.Cu2+(1M)+2eCu(S)(Zn2+/Zn) = ？2022/7/14206ee鹽橋1molL-1ZnSO4H2SO41molL-1的H+ZnPt電位計2022/7/14207E=(正極)