大學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、分析化學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、無(wú)機(jī)化學(xué)，有機(jī)化學(xué)，物理化學(xué)，分析化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)元素化學(xué)、無(wú)機(jī)合成化學(xué)、無(wú)機(jī)高分子化學(xué)、無(wú)機(jī)固體化學(xué)、配位化學(xué) （即絡(luò)合物化學(xué)）同位素化學(xué)、生物無(wú)機(jī)化學(xué)、金屬有機(jī)化學(xué)、金屬酶化學(xué)等。有機(jī)化學(xué)普通有機(jī)化學(xué)、有機(jī)合成化學(xué)、金屬和非金屬有機(jī)化學(xué)、物理有機(jī)化學(xué)、生物有機(jī)化學(xué)、有機(jī)分析化學(xué)。物理化學(xué)結(jié)構(gòu)化學(xué)、熱化學(xué)、化學(xué)熱力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)、電化學(xué)、溶液理論、界面化學(xué)、膠體化學(xué)、量子化學(xué)、催化作用及其理論等。分析化學(xué)化學(xué)分析、儀器和新技術(shù)分析。包括性能測(cè)定、監(jiān)控、各種光譜和光化學(xué)分析、各種電化學(xué)分析方法、質(zhì)譜分析法、各種電鏡、成像和形貌分析方法，在線分析、活性分析、實(shí)時(shí)分析等，各種物理化學(xué)性能和生理活性的檢

2、測(cè)方法，萃取、離子交換、色譜、質(zhì)譜等分離方法，分離分析聯(lián)用、合成分離分析三聯(lián)用等。無(wú)機(jī)化學(xué)第一章：氣體第一節(jié)：理想氣態(tài)方程、氣體具有兩個(gè)基本特性：擴(kuò)散性和可壓縮性。主要表現(xiàn)在：氣體沒(méi)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、對(duì)于理想氣體來(lái)說(shuō)，某組分氣體的分壓力等于相同溫度下該組分氣體單獨(dú)占有與混合氣體相同體積時(shí)所產(chǎn)生的壓力。Dlton 分壓定律：混合氣體的總壓等于混合氣體中各組分氣

3、體的分壓之和。(0 =273.15K STP 下壓強(qiáng)為101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg)第二章：熱化學(xué)第一節(jié)：熱力學(xué)術(shù)語(yǔ)和基本概念、 系統(tǒng)與環(huán)境之間可能會(huì)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(méi)有物質(zhì)傳遞。系統(tǒng)質(zhì)量守恒。敞開(kāi)系統(tǒng)：系統(tǒng)與環(huán)境之間既有能量傳遞以熱或功的形式進(jìn)行又有物質(zhì)傳遞。隔離系統(tǒng)：系統(tǒng)與環(huán)境之間既沒(méi)有能量傳遞也沒(méi)有物質(zhì)傳遞。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)的變化量只與始終態(tài)有關(guān)，與系統(tǒng)狀態(tài)的變化途徑無(wú)關(guān)。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

4、開(kāi)來(lái)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)?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)對(duì)于反應(yīng)物為負(fù)，對(duì)于生成物為正。n t n 0 反應(yīng)后-反應(yīng)前5、反應(yīng)進(jìn)度( k e sai )=，單位：mol化學(xué)計(jì)量數(shù)第二節(jié)：熱力學(xué)第一定律0、 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(dòng)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QO；系統(tǒng)對(duì)環(huán)境做功，W0。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。熱力學(xué)能：在不考慮系統(tǒng)整體動(dòng)能和勢(shì)能的情況下，系

5、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。氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)純理想氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指其處于標(biāo)準(zhǔn)壓力P 下的狀態(tài)，混合氣體中某組分氣體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是該組分氣體的分壓為P 且單獨(dú)存在時(shí)的狀態(tài)。液體(固體)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)純液體(或固體)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)指溫度為T，壓力為P 時(shí)的狀態(tài)。液體溶液中溶劑或溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溶液中溶劑可近似看成純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。在溶液中，溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)是指壓力P P , 質(zhì)量摩爾濃度b b ，標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量摩爾濃度b 1mol kg 1 ，并表現(xiàn)出無(wú)限稀釋溶液特性時(shí)溶質(zhì)的（假想）狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量摩爾濃度近似等于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量濃度。即b c 1mol L 1物質(zhì) B 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓f Hm （

6、 B, 相態(tài)，T）是指在溫度T下，由參考狀態(tài)單質(zhì)生成物質(zhì)B（B 1 ）反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。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(zhǔn)壓力P 時(shí)最穩(wěn)定的狀態(tài)。個(gè)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P4 （s, 白 ） ， 但白磷不及紅磷和黑磷穩(wěn)定。O2（g） 、H2（g）、Br2（l）、I2（s）、 Hg（l） 和P4（白磷）是T=298.15K， P 下相應(yīng)元素的最穩(wěn)定單質(zhì)，即其標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零。在任何溫度下，參考狀態(tài)單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓均為零。物質(zhì) B 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓cH m（ B，相態(tài)，T）是指在溫度T下，物質(zhì)B（ B 1 ）完全氧化成相同溫度下指定產(chǎn)物時(shí)的反應(yīng)的

7、標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變。第四節(jié)：Hess定律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(shí)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(wú)關(guān)。焓變基本特點(diǎn)：某反應(yīng)的r H m（正）與其逆反應(yīng)的rH m（逆）數(shù)值相等，符號(hào)相反。即r H m（正）=- r H m（逆）。始態(tài)和終態(tài)確定之后，一步反應(yīng)的r H m 等于多步反應(yīng)的焓變之和。多個(gè)化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式相加（ 或相減 ） ，所得化學(xué)反應(yīng)計(jì)量式的r H m （ T）等于原各計(jì)量式的 r H m （ T）之和（或之差）。第五節(jié)：反應(yīng)熱的求算在定溫定壓過(guò)程中，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變等于產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓之和減去反應(yīng)物的標(biāo)

8、準(zhǔn)摩爾生成焓之和。r H m = f H m （總生成物）- f H m （總反應(yīng)物） 如果有參考狀態(tài)單質(zhì)，則其標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零在定溫定壓過(guò)程中，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變等于反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓之和減去產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓之和。 r H m= cH m（總反應(yīng)物）- cH m（總生成物）參考狀態(tài)單質(zhì)只適用于標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓不為零第三章：化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)：反應(yīng)速率第二節(jié)：濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響速率方程對(duì)化學(xué)反應(yīng)aA bB yY zZ 來(lái)說(shuō)，反應(yīng)速率r 與反應(yīng)物濃度的定量關(guān)系為：r kcACB ， 該方程稱為化學(xué)反應(yīng)速率定律或化學(xué)反應(yīng)速率方程，式中 k稱為反應(yīng)速率系數(shù)， 表示化學(xué)反

9、應(yīng)速率相對(duì)大??；cA, cB分別為反應(yīng)物A和 B的濃度，單位為 mol L 1；， 分別稱為A， B 的反應(yīng)級(jí)數(shù)；稱為總反應(yīng)級(jí)數(shù)。反應(yīng)級(jí)數(shù)可以是零、正整數(shù)、分?jǐn)?shù)，也可以是負(fù)數(shù)。零級(jí)反應(yīng)得反應(yīng)物濃度不影響反應(yīng)速率。（反應(yīng)級(jí)數(shù)不同會(huì)導(dǎo)致 k 單位的不同。對(duì)于零級(jí)反應(yīng)，k 的單位為mol L 1 s 1 ， 一級(jí)反應(yīng)k 的單位為s 1 ，二級(jí)反應(yīng)k 的單位為mol 1 L s 1 ，三級(jí)反應(yīng)k 的單位為mol 2 L2 s 1 ）由實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)速率方程的最簡(jiǎn)單方法初始速率法。在一定條件下，反應(yīng)開(kāi)始時(shí)的瞬時(shí)速率為初始速率，由于反應(yīng)剛剛開(kāi)始，逆反應(yīng)和其他副反應(yīng)的干擾小，能較真實(shí)的反映出反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速

10、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(duì)某一系列不同組成的混合物來(lái)說(shuō)，先只改變一種反應(yīng)物A的濃度。保持其他反應(yīng)物濃度不變。在某一溫度下反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行時(shí)，記錄在一定時(shí)間間隔內(nèi)A的濃度變化，作出cA t 圖，確定t=0 是的瞬時(shí)速率。也可以控制反應(yīng)條件，是反應(yīng)時(shí)間間隔足夠短，這時(shí)可以把平均速率作為瞬時(shí)速率。3、對(duì)于一級(jí)反應(yīng)，其濃度與時(shí)間關(guān)系的通式為：ctAktc0 A第三節(jié)：溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響Arrhenius 方程速率系數(shù)與溫度關(guān)系方程：k k0e Ea RT a ， k =k0 - Ea b ，RTk2Ea 1112 ac ， E a實(shí)驗(yàn)活化能，單位為 KJ mol 1。 k

11、 0為指前參量又稱頻k1RT T1 T2a0率因子。k0與 k 具有相同的量綱。Ea與 k 0是兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)參量，溫度變化不大時(shí)視為與溫度無(wú)關(guān)。對(duì) Arrhenius 方程的進(jìn)一步分析：在室溫下，Ea每增加 4 KJ mol 1， 將使 k值降低80%。 在室溫相同或相近的情況下，活化能 E a 大的反應(yīng)，其速率系數(shù)k 則小，反應(yīng)速率較?。籈 a 小的反應(yīng)k 較大，反應(yīng)速率較大。對(duì)同一反應(yīng)來(lái)說(shuō)，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。對(duì)同一反應(yīng)來(lái)說(shuō)，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(duì)一些在較低溫度下進(jìn)行的反應(yīng)，升高溫度更有利于反

12、應(yīng)速率的提高。對(duì)于不同的反應(yīng)，升高相同溫度，Ea大的反應(yīng)k值增大倍數(shù)大；Ea小的反應(yīng)k值增大倍數(shù)小。即升高溫度對(duì)進(jìn)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(jī)理簡(jiǎn)介1、rH m=Ea（正）- Ea（負(fù)）2、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(wú)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。催化劑的特征：催化劑只對(duì)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(duì)它不起作用。催化劑只改變反應(yīng)途徑（又稱反應(yīng)機(jī)理），不能改變反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)，它同時(shí)加快了正逆反應(yīng)速率，縮短了達(dá)到平

13、衡所用的時(shí)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(gè)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(shí)，選用不同的催化劑會(huì)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(zhǔn)平衡常數(shù)1、平衡的組成與達(dá)成平衡的途徑無(wú)關(guān)，在條件一定時(shí)，平衡的組成不隨時(shí)間而變化。平衡狀態(tài)是可逆反應(yīng)所能達(dá)到的最大限度。平衡組成取決于開(kāi)始時(shí)的系統(tǒng)組成。2、對(duì)可逆反應(yīng)aA g bB aq cC s xX g yY aq zZ l 來(lái)說(shuō)，其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)xpx p cY KapA p c

14、B c3、兩個(gè)或多個(gè)化學(xué)計(jì)量式相加（或相減）后得到的化學(xué)計(jì)量式的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)等于原各個(gè)化學(xué)計(jì)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(zhǔn)平衡常數(shù)的應(yīng)用1、反應(yīng)進(jìn)度也常用平衡轉(zhuǎn)化率來(lái)表示。反應(yīng)物A 的平衡轉(zhuǎn)化率A 表達(dá)式為n0 A neq An0 A2、 J 表示反應(yīng)商。若J K ，則反應(yīng)逆向進(jìn)行。第三節(jié)：化學(xué)平衡的移動(dòng)1、濃度對(duì)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(dòng)，但并不能改變化學(xué)平衡常數(shù)的數(shù)值，因?yàn)樵谝欢囟认拢琄 值一定。當(dāng)反應(yīng)物濃度增加或產(chǎn)物濃度減少時(shí)，平衡正向移動(dòng)；當(dāng)反應(yīng)物濃度減少或產(chǎn)物濃度增加時(shí)，平衡逆向移動(dòng)。2、壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響：綜合考慮各反應(yīng)物和

15、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。第四節(jié)：自發(fā)變化和熵1、自發(fā)變化的基本特征：2、在反應(yīng)過(guò)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3、4、5、度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響用van t HoffK2K1方程描述。rHm11RT1T2在沒(méi)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(kāi)始時(shí)需要引發(fā)，一旦開(kāi)始，自發(fā)變化將一直進(jìn)行達(dá)到平衡，或者說(shuō)自發(fā)變化的最大限度是系統(tǒng)的平衡狀態(tài)。自發(fā)變化不受時(shí)間約束，與反應(yīng)速率無(wú)關(guān)。自發(fā)變化必然有一定的方向性，其逆過(guò)程是非自發(fā)變化。兩者都不能違反能量守恒定律。非自發(fā)變化和自發(fā)變化都是可能進(jìn)行的。但是只有自發(fā)變

16、化能自動(dòng)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(méi)有外部作用非自發(fā)變化將不能繼續(xù)進(jìn)行。具有這種傾向。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(jìn)行。純物質(zhì)完整有序晶體在0K時(shí)熵值為零；Sm H ,aq,298.15K0.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(duì)分子質(zhì)量又相近的物質(zhì)，其Sm 值相近。分子結(jié)構(gòu)相近而相對(duì)分子質(zhì)量不同的物質(zhì)，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵值隨分子質(zhì)量增大而增大。物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量相近時(shí)，分子構(gòu)型越復(fù)雜，其標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵值越大。6、反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變等于各生成物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵值之和減去各反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵值之和

17、7、在任何自發(fā)過(guò)程中，系統(tǒng)和環(huán)境的熵變化總和是增加的。即：S zongS zongS zongS zongSxitong Shuanjing 0自發(fā)變化非自發(fā)變化平衡狀態(tài)3、溫度對(duì)化學(xué)平衡都影響：溫度變化引起標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的改變，從而使化學(xué)平衡移動(dòng)。溫8、Shuanjing第五節(jié)：Gibbs 函數(shù)Gibbs 函數(shù)被定義為：G H TS , G 被稱為 Gibbs 自由能。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 函數(shù)是減少的，由G H T S得當(dāng)H0 時(shí)反應(yīng)能正向進(jìn)行。當(dāng)H0,S 0 時(shí)反應(yīng)在高溫下能正向進(jìn)行。當(dāng)H0,S 0, S0 時(shí)反應(yīng)不能正向進(jìn)行。當(dāng) H T S, G

18、 0 時(shí)的 T 在吸熱熵增反應(yīng)中是反應(yīng)能正向進(jìn)行的最低溫度；在放熱熵減反應(yīng)中是反應(yīng)能正向進(jìn)行的最高溫度。因此這個(gè)溫度就是反應(yīng)是否能夠正向進(jìn)行的轉(zhuǎn)變溫度。物質(zhì) B 的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成Gibbs 函數(shù)fGm（ B，相態(tài)，T）是指在溫度T下由參考狀態(tài)單質(zhì)生成物質(zhì)B（且B 1 時(shí)）的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs 函數(shù)變。11fGm40 KJ mol 時(shí)反應(yīng)大多逆向11進(jìn)行； -40 KJ mol fGm 40 KJ mol 時(shí)要用rGm來(lái)判斷反應(yīng)方向。6、 Van t Hoff 方程：K TrHmTRTrSm T a1T2K T1r H m 298K 1K T2RT1第五章：酸堿平衡第一節(jié)：酸堿質(zhì)子理論1、酸堿質(zhì)子

19、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堿。簡(jiǎn)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(qiáng)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(duì)酸和堿稱為共軛酸堿對(duì)。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。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(shí)質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。鹽類水解反應(yīng)實(shí)際上也是離子酸堿的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。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)。酸堿的強(qiáng)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(qiáng)

20、度是指酸給出質(zhì)子和堿接受質(zhì)子能力的強(qiáng)弱。給出質(zhì)子能力強(qiáng)的酸是強(qiáng)酸，接受質(zhì)子能力強(qiáng)的堿是強(qiáng)堿；反之，就是弱酸和弱堿。溶劑的堿性越強(qiáng)溶質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的酸性就越強(qiáng)，溶劑的酸性越強(qiáng)溶質(zhì)表現(xiàn)出來(lái)的堿性就越強(qiáng)。第二節(jié)：水的電離平衡和溶液的PH1、 對(duì)反應(yīng) H 2O l H aq OH aq , Kw c H c OH , K w被稱為水的離子積常數(shù)。25時(shí)，Kw 1.0 10 14。第三節(jié)：弱酸、弱堿解離平衡1、酸的水溶液中存在質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)：HA aqH 2O l H 3O aq A aq ，其標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù) K K a HA c H 3Oc c A c 簡(jiǎn)寫為c HA cKa HAc H 3O c A ， K

21、a HA 稱為弱酸HA的解離常數(shù)，弱酸解離常數(shù)的數(shù)c HA值表明了酸的相對(duì)強(qiáng)弱。解離常數(shù)越大酸性越強(qiáng)，給出質(zhì)子能力越強(qiáng)。Ka 值受溫度影響但變化不大。2、在一元弱堿的水溶液中存在反應(yīng)：B aq H 2O l BH aq OH aq ，Kb B c BH c OH , Kb B 稱為一元弱堿B的解離常數(shù)。cB3、解離度的定義為解離的分子數(shù)與總分子數(shù)的比值，即c HA 100% , 解離度越c0 HAKa HA大 Ka 越大，PH越小。解離度與解離常數(shù)關(guān)系為a 。對(duì)堿同樣適用。c第四節(jié)：緩沖溶液同離子效應(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(qiáng)電解質(zhì)，使酸或堿的解離度降低。緩沖溶

22、液：具有能夠保持PH相對(duì)穩(wěn)定性能的溶液（也就是不因加入少量強(qiáng)酸或強(qiáng)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(jì)算公式：cAcAPH pKa HA c , pH 14.00 pKb A cac HAbc HA第五節(jié)：酸堿指示劑1、 當(dāng)溶液中pH pKa HInpH pKa HIn1即c HInc In1即 cHInc In10 時(shí)，溶液呈現(xiàn)出HIn 的顏色；當(dāng)1時(shí)，溶液呈現(xiàn)In 的顏色；當(dāng)10c HInpH pK a HIn 即 c HIn 1 時(shí)，溶液呈現(xiàn)兩者的混合顏色。 c In2、 指示劑的變色范圍是pK a HIn1 ，但是由于人的視覺(jué)對(duì)不同顏色的敏感度的差

23、異實(shí)際變色范圍常常小于兩個(gè)pH 單位。第六節(jié)：酸堿電子理論酸是任意可以接受電子對(duì)的分子或離子；酸是電子對(duì)的接受體，必須具有可以接受電子對(duì)的空軌道。堿則是可以給出電子對(duì)的分子或離子；堿是電子的給予體，必須具有未共享的孤對(duì)電子。酸堿之間以共價(jià)鍵相結(jié)合，并不發(fā)生電子對(duì)轉(zhuǎn)移。第七節(jié)：配位化合物在配合物中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(gè)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。在配體中，與形

24、成體成鍵的原子叫做配位原子；配位原子具有孤對(duì)電子。常見(jiàn)的配位原子有 F,Cl,Br,I,S,N,C 等。配體中只有一個(gè)配位原子的稱為單齒配體，有兩個(gè)或兩個(gè)以上配位原子的稱為多齒配體。在配位個(gè)體中，與形成體成鍵的配位原子個(gè)數(shù)叫作配位數(shù)。常見(jiàn)多齒配體有：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(gè)體中形成體的元素符號(hào)，在列出陰離子和中性分子配體，將整個(gè)配離子或分子的化學(xué)式括在方括號(hào)中。配合物的命名：命名時(shí)， 不同配體之間用隔開(kāi)。 在最后一個(gè)配體名稱后綴以 “合” 字。含配陰離子的配合物的命名遵照無(wú)機(jī)鹽命名原則。例如Cu NH 3 4 SO4為硫酸四氨合銅 Pt NH 3 6 Cl 4為氯化六

25、氨合鉑。含配陰離子的配合物，內(nèi)外層間綴以“酸”字。例如 K 4 Fe CN 6 為六氰合鐵酸鉀配體的次序：含有多種無(wú)機(jī)配體時(shí)，通常先列出陰離子名稱，后列出中性粒子名稱。例如K PtCl 3 NH 3 為三氯氨合鉑酸鉀配體同是中性分子或同是陰離子時(shí)，按配位原子元素符號(hào)的英文字母順序排列，例如 Co NH 3 5H 2O Cl 3氯化五氨水合鈷。若配位原子相同，將含原子數(shù)較少的配體排在前面，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(hào)的英文字母順序排列。例如PtNH 2 NO2 NH 3 2為氨基硝基二氨合鉑配體中既有無(wú)機(jī)配體又

26、有有機(jī)配體，則無(wú)機(jī)配體排在前面有機(jī)配體排在后面。例如 K PtCl 3 C2 H 4 為三氯乙烯合鉑酸鉀。簡(jiǎn)單配合物：配合物分子或離子只有一個(gè)中心離子，每個(gè)配體只有一個(gè)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(gè)或兩個(gè)以上的中心離子，中心離子間常以配體相連。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。2c Ag c NH 33, K d 是配合物c Ag NH 3 2Kd 越大，配合物越不穩(wěn)定。c Ag NH

27、3 22c Ag c NH 3Kf 是配合物第八節(jié)：配位反應(yīng)與配位平衡Ag NH 3 2 aq Ag aq 2NH 3 aq ; Kd的解離常數(shù)，又稱為配合物的解離常數(shù)或不穩(wěn)定常數(shù)。Ag aq 2NH 3 aq Ag NH3 2 aq ; Kf生成常數(shù)，又稱為穩(wěn)定常數(shù)或累積穩(wěn)定常數(shù)。3、一般來(lái)說(shuō)配合物的逐級(jí)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(fù)性大（吸引電子能力強(qiáng)），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?yáng)離

28、子。反之則為軟酸，介于兩者之間的為交界酸。6、常見(jiàn)的酸和堿分類如下：硬酸軟酸交界酸酸H ,Li ,Na ,K , Be ,Mg ,Ca , Sr ,Mn2 ,Al3 , Sc3 ,Ga3 , In3 , La3 ,Co3 ,Fe3 , As3 ,Si4 ,Ti4 , Zr 4 , Sn4 , BF3 Al CH32Cu , Ag , Au , Tl , Hg ,Cd ,Pd2 ,Pt2 ,Hg2 ,CH3Hg ,I2,Br2,金屬原子222Fe2 ,Co2 ,Ni ,Cu2 , Zn2 ,Pb2 ,Sn2 ,Sb3 , Bi 3 , B CH 3 3, SO2 , NO ,C6H5 ,GaH3

29、硬堿軟堿交界堿堿H 2O, OH , F , CH3COO PO43 , SO42 ,Cl , CO32 ,ClO4 ,NO3 , ROH,R2O,NH3, RNH2,N2H42S2 ,R2S,I ,SCN ,S2O32 ,CN ,CO,C2H4,C6H6,H , RC6H5NH2,N3,Br , NO2 , SO32 ,N27、軟硬酸堿原則：軟親軟，硬親硬第六章：沉淀溶解平衡第一節(jié)：溶解度和溶度積1、溶解度：在一定溫度下，達(dá)到溶解平衡時(shí)，一定量溶劑中含有的溶質(zhì)質(zhì)量。2、常見(jiàn)無(wú)機(jī)化合物溶解性：常見(jiàn)無(wú)機(jī)酸是可溶的，硅酸是難溶的；氨、 IA族氫氧化物，Ba OH 2是可溶的；Sr OH 2,Ca

30、OH 2 是微溶的；其余元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 3是微溶的。大多數(shù)醋酸鹽是可溶的；Be Ac 2是難溶的。大多數(shù)氯化物是可溶的；PbCl 2是微溶的；AgCl , Hg2Cl2是難溶的。大 多 數(shù) 溴 化 物 ， 碘 化 物 是 可 溶 的 ；PbBr2, HgBr 2 是 微 溶 的 ；AgBr,Hg2Br2,AgI ,Hg2I2,PbI2,HgI 2是難溶的。大多數(shù)硫酸鹽是可溶的；CaSO4,Ag2SO4, HgSO4是微溶的；SrSO4, BaSO4, PbSO4是難溶的。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 4 2 S 是可溶

31、的。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 4F ,AgF ,BeF2是可溶的；SrF2,BaF2,PbF2是微溶的。幾乎所有的氯酸鹽，高氯酸鹽都是可溶的；KClO 4是微溶的；幾乎所有的鈉鹽，鉀鹽均是可溶的； Na SbOH 6 ,NaAc?Zn Ac 2 ?3UO3 Ac 2 ?9H2O,K2Na Co NO2 6 是難溶的。對(duì) 于 一 般 沉 淀 反 應(yīng) 來(lái) 說(shuō) ： AnBm s nAm aq mBn aq ， 溶 度 積 的 通 式 是mn nmK sp AnBmc Amc

32、Bn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(qiáng)電解質(zhì)時(shí)，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。鹽效應(yīng)使難溶電解質(zhì)溶解度增大。一般來(lái)說(shuō)，若難溶電解質(zhì)的溶度積很小時(shí)，鹽效應(yīng)的影響很小，可忽略不計(jì)；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(shí)，就應(yīng)考慮鹽效應(yīng)的影響。金屬硫化物的溶解平衡：22c M c H2SMS s 2H 3O aq M aq H 2S aq 2H 2O l ; K spa22,c H 3OK

33、sa 稱為在酸中的溶度積常數(shù)。 spa4、 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)基本概念有電子得失或轉(zhuǎn)移的反應(yīng)稱為氧化還原反應(yīng)。表示元素氧化態(tài)的數(shù)值稱為氧化數(shù)又稱氧化值。在單質(zhì)中元素氧化值為零。在單原子離子中，元素氧化值等于離子所帶電荷數(shù)。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 。通常在化合物中氧的氧化值為-2，但是在H 2O2 ,Na2O2 ,BaO2等過(guò)氧化物中養(yǎng)的氧化值為 -1 ，在氧的氟化物中，如OF2,O2F2中氧的氧化值為+2， +1。在所有氟化物中氟的氧化值為-1 。堿金屬和堿土金屬在化合物中氧化值分別為

34、+1 和 +2。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)。第二節(jié)：電化學(xué)電池電池圖示：將發(fā)生氧化反應(yīng)的負(fù)極寫在左邊，發(fā)生還原反應(yīng)的正極寫在右邊；并按順序用化學(xué)式從左到右依次排列各個(gè)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：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(guò)電池的電荷量成正比。當(dāng)給定的電荷量通過(guò)電池時(shí)，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(duì)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(duì)于半反應(yīng)B z aq ze B s ，根據(jù) Faraday 定

35、律，第一：電極上沉淀出或消耗掉的 m B 正比于通過(guò)電池的電荷量Q。 Q越大m B 越大。第二：當(dāng)通過(guò)電池的電荷量Q一定時(shí)，m B 正比于 M B z ， M B 為 B 物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。Faraday 常 量 表 示 一 摩 爾 電 子 所 帶 的 電 荷 量 ， 1923141F 1.6021773 10 19C 6.022137 1023mol 1 9.648531 104C mol 1， F 被稱為 Faraday 常量當(dāng)原電池放電時(shí)，兩極間的電勢(shì)差將比該電池的最大電壓要小。這是因?yàn)轵?qū)動(dòng)電流通過(guò)電池需要消耗能量或者稱其為要做功，產(chǎn)生電流時(shí)，電池電壓的降低正反映了電池內(nèi)所消耗的這種能量；

36、而且電流越大，電壓降低越多。因此，只有電池中沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，電池才具有最大電壓又稱其為開(kāi)路電壓。當(dāng)通過(guò)原電池的電流趨近于零時(shí)，兩電極間的最大電勢(shì)差被稱為原電池的電動(dòng)勢(shì)，用E MF 表示。當(dāng)電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，測(cè)定的電動(dòng)勢(shì)被稱為標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)，用E MF 表示?？赡骐姵乇仨毦邆湟韵聴l件。第一：電極必須是可逆的，即當(dāng)相反方向的電流通過(guò)電極是，電極反應(yīng)必然逆向進(jìn)行；電流停止，反應(yīng)也停止。第二：要求通過(guò)電極的電流無(wú)限小，電極反應(yīng)在接近于電化學(xué)平衡的條件下進(jìn)行。電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs 函數(shù)變r(jià)GmzFEMF 。第三節(jié)：電極電勢(shì)原電池的電動(dòng)勢(shì)是構(gòu)成原電池的兩個(gè)電極間的最大電勢(shì)差，即正極電勢(shì)E

37、減去負(fù)極電勢(shì) E 等于電池的電動(dòng)勢(shì)：E MF E E 。電極電勢(shì)的絕對(duì)值無(wú)法確定，常選取標(biāo)準(zhǔn)氫電極（簡(jiǎn)寫為SHE）作為比較的基準(zhǔn)，稱其為參比電極。參比電極中最常用的是甘汞電極。各電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)是以標(biāo)準(zhǔn)氫電極為參比電極并與各標(biāo)準(zhǔn)電極組成原電池時(shí)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)。使待測(cè)半電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，將其與標(biāo)準(zhǔn)氫電極相連組成原電池，以電壓表測(cè)定該電池的電動(dòng)勢(shì)并確定其正極和負(fù)極，進(jìn)而可推算出待測(cè)半電池的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。電極電勢(shì)高的電對(duì)為正極，電極電勢(shì)低的電對(duì)為負(fù)極。兩電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)之差等于原電池的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。即EMF E E .5、 E 298KE 298KE 298KE 298K0.0257V

38、 c huanz c yangO.O592V c huanz c yang如果電對(duì)的氧化型生成難溶化合物（配合物），則電極電勢(shì)變?。蝗暨€原型生成難溶化合物 （配合物）， 則電極電勢(shì)變大；當(dāng)還原型和氧化型同時(shí)生成難溶化合物（配合物），若 K sp （ K f ） （氧化型） K sp （ K f ）（ 還原型 ） ，則電極電勢(shì)變小，反之則變大。第四節(jié)：電極電勢(shì)的應(yīng)用某電對(duì)的E 越大，其氧化型的得電子能力（氧化性）越強(qiáng)，還原型失電子能力（還原性）越弱；反之電對(duì)的E 越小，其氧化型的得電子能力（氧化性）越弱，還原型失電zEMF0.0257V子能力（還原性）越強(qiáng)。rGm zFEMF , K z MF

39、, Kr m0.0592V元素電勢(shì)圖：當(dāng)某種元素形成三種或三種以上氧化值的氧化物時(shí)，這些物種可以組成多種不同的電對(duì)，各電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)可用圖的形式表示出來(lái)，這種圖叫做元素電勢(shì)圖。畫元素電勢(shì)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(lái)，各不同氧化物之間用直線連接起來(lái)，在直線上表明不同氧化值物種所組成的電對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。歧化反應(yīng)發(fā)生的一般規(guī)則：A E L B E R C , 若 E L E R 則 B 能發(fā)生歧化反應(yīng)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

40、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。113、氫原子光譜的頻率公式：3.289 1015 1212 s 1n1n24、 Bohr 原子結(jié)構(gòu)理論；定態(tài)假設(shè)原子的核外電子在軌道上運(yùn)行時(shí)，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(jí)），即處于定態(tài)的原子的能量是量子化的。此時(shí)原子并不輻射能量，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(jìn)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(shí)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(shí)，獲得能量后的電子可以躍遷到離

41、核較遠(yuǎn)的軌道上去即原子被激發(fā)到高能量的軌道上，這時(shí)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(shí)釋放出光子。光的頻率取決于離核較遠(yuǎn)的軌道的能量（E 2）與離核較近的軌道的能量（E1）之差：h E2 E1第二節(jié)：微觀粒子運(yùn)動(dòng)基本特征hh1、實(shí)物粒子波長(zhǎng)滿足，其中 m 為實(shí)物粒子質(zhì)量，v 為實(shí)物粒子運(yùn)動(dòng)速度，pmv p為動(dòng)量。2、不確定原理：對(duì)運(yùn)動(dòng)中的微觀粒子來(lái)說(shuō)，并不能同時(shí)準(zhǔn)確確定它的位置和動(dòng)量。其關(guān)系h式為： x p ，式中 x 為微觀粒子位置（或坐標(biāo)）的不確定度，p 為微觀粒子4動(dòng)量的不確定度，該式表明微觀粒子位置不確定度與動(dòng)量不確定度的成績(jī)大約等于Plank常量的

42、數(shù)量級(jí)。就是說(shuō)， 微觀粒子位置不確定度越小，則相應(yīng)它的動(dòng)量不確定度就越大。3、微觀粒子的波動(dòng)性是大量微觀粒子（或者是一個(gè)粒子千萬(wàn)次運(yùn)動(dòng)）所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)，可以說(shuō)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是具有統(tǒng)計(jì)意義的概率波；在空間某個(gè)區(qū)域波強(qiáng)度（即衍射強(qiáng)度）大的地方，粒子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多，波強(qiáng)度小的地方粒子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)少。從數(shù)學(xué)角度看，這里說(shuō)的機(jī)會(huì)是概率，也就是說(shuō)，在空間區(qū)域內(nèi)任一點(diǎn)波的強(qiáng)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221、 Shrodinger 方程：22xy8 2mh20 式中 是坐標(biāo) x, y, z的函數(shù)， E 是系統(tǒng)總能量，V 是勢(shì)能，m 是微觀粒子質(zhì)量，h 是 Planck 常量。主量子數(shù)

43、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(duì)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(yuǎn)，能量越高。因此，可將n 值所表示的電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于K,L,M,N,O 電子層角量子數(shù)l 原子軌道的角動(dòng)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(duì)應(yīng)的符號(hào)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

44、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(duì)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(duì)多電子原子來(lái)說(shuō)，n 相同， l 越大，其能量越大。磁量子數(shù)m m 決定角動(dòng)量在磁場(chǎng)方向的分量。其取值受角量子數(shù)l 的限制， 從 - l ， ，0，+l ，共有（2l +1）個(gè)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(gè)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(gè)取值，表示p 亞層在空間有三個(gè)分別沿x 軸， y 軸， z 軸的取px,py, pz。

45、l =2， m有 0， -1 ， +1， -2， +2五個(gè)取值，表示d 亞層有五個(gè)取向的軌道，分別是軌道dz2 ,dxz,dyz,dxy,dx2 y2。自旋量子數(shù)ms 電子除軌道運(yùn)動(dòng)外，還有自旋運(yùn)動(dòng)。電子自旋運(yùn)動(dòng)的自旋角動(dòng)量有自旋量子數(shù)ms決定。處于同一軌道上的電子自旋狀態(tài)只能有兩種，分別用自旋磁量子數(shù)2 和 12 來(lái)確定。正是由于電子具有自旋角動(dòng)量，使氫原子光譜在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)會(huì)發(fā)生微小的分裂，得到了靠的很近的譜線。3、一個(gè)原子軌道可以用n ， l ， m 一組三個(gè)量子數(shù)來(lái)確定，但是原子層中每個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)必須用n ， l ， m ， m s四個(gè)量子數(shù)來(lái)確定。四個(gè)量子數(shù)確定之后，電子在核外空

46、間的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)密的地方電子出現(xiàn)的概率大；黑點(diǎn)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(gè)球面上的數(shù)字表示概率密度的相對(duì)大小。在電子云界面圖中，界面實(shí)際上是一個(gè)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(rèn)為在界面外發(fā)現(xiàn)電子的概率可忽略不計(jì)。7 、氫原子各種狀態(tài)的徑向分布函數(shù)圖中鋒數(shù)N 等于主量子數(shù)與角量子數(shù)之差，即N n l.原子軌道角度分布圖與電子

47、云角度分布圖。第四節(jié)：多電子原子結(jié)構(gòu)由 Pauling 近似能級(jí)圖發(fā)現(xiàn)：角量子數(shù)相同的能級(jí)的能量高低由主量子數(shù)決定，主量子數(shù)越大能量越高；主量子數(shù)相同，能級(jí)能量隨角量子數(shù)的增大而增大，這種現(xiàn)象稱為能級(jí)分裂；當(dāng)主量子數(shù)與角量子數(shù)均不同時(shí)，有時(shí)出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象。Cotton 原子軌道能級(jí)圖（見(jiàn)課本P240） 概括了理論和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，定性的表明了原子序數(shù)改變時(shí)，原子軌道能量的相對(duì)變化。由此圖可以看出不同于Pauling 近似能級(jí)圖的點(diǎn)：反映出主量子數(shù)相同的氫原子軌道的兼并性。也就是對(duì)原子序數(shù)為1 的氫原子來(lái)說(shuō)，其主量子數(shù)相同的各軌道全處于同一能級(jí)點(diǎn)上。反映出原子軌道的能量隨原子序數(shù)的增大而降低。反映

48、出隨著原子序數(shù)的增大，原子軌道能級(jí)下降幅度不同，因此曲線產(chǎn)生了交錯(cuò)現(xiàn)象。3、屏蔽效應(yīng)：一個(gè)電子對(duì)另一個(gè)電子產(chǎn)生電荷屏蔽，使核電荷度該電子的吸引力減弱，即由核外電子云抵消了一些核電荷的作用。是核電荷減少數(shù)，稱為屏蔽常數(shù)，相當(dāng)于被抵消的正電荷數(shù)。4、鉆穿效應(yīng)：在多電子原子中每個(gè)電子既被其他電子所屏蔽，也對(duì)其余電子起屏蔽作用，在原子核附近出現(xiàn)概率較大的電子，可更多的避免其余電子的屏蔽，受到核的較強(qiáng)的吸引而更靠近核，這種進(jìn)入原子內(nèi)部空間的作用叫做鉆穿效應(yīng)。就其實(shí)質(zhì)而言，電子運(yùn)動(dòng)具有波動(dòng)性，電子可在原子區(qū)域的任何位置出現(xiàn)，也就是說(shuō)，最外層電子有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)在離核很近處，只是概率較小而已。5、主量子數(shù)相同時(shí)

49、，角量子數(shù)越小的電子，鉆穿效應(yīng)越明顯，能級(jí)也越低。6、基態(tài)原子核外電子排布規(guī)則：能量最低原理：電子在原子軌道中的排布，要盡可能使整個(gè)原子系統(tǒng)能量最低。 Pauli 不相容原理：同一原子軌道最多容納兩個(gè)自選方式相反的電子，或者說(shuō)同一原子中不可能存在一組四個(gè)量子數(shù)完全相同的電子。 Hund規(guī)則：在相同n 或相同 l 的軌道上分布的電子，將盡可能分占m 值不同的軌道且S 層最多容納2 個(gè)電子，p 層最多容納6 個(gè)電子，d 層最多容納10 個(gè)電子，f層最多容納14 個(gè)電子，g 層最多容納18 個(gè)電子全滿半滿最穩(wěn)定。原子核外電子排布：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s

50、,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p出現(xiàn) d 軌道時(shí)，電子按照ns, n 1 d,np 的順序在原子軌道上排布，若d 軌道和 f 軌道均已出現(xiàn)，電子按照ns, n 2 f , n 1 d, np 的順序在院子軌道上排布。第五節(jié)：元素周期表1、 能級(jí)與周期的關(guān)系：周期特點(diǎn)能級(jí)組對(duì)應(yīng)的能級(jí)原子軌道數(shù)元素種類數(shù)一特短周期11s12二短周期22s2p48三短周期33s3p48四長(zhǎng)周期44s3d4p918五長(zhǎng)周期55s4d5p918六特長(zhǎng)周期6634f5d6p1632七不完全周期77s5f6d7p16應(yīng)有322、 元素的族：同族元素價(jià)電子數(shù)目相同。主族元素的價(jià)電子全部排布于最外層的ns,np軌道，

51、盡管同族元素電子層數(shù)從上到下逐漸增加，但價(jià)電子排布完全相同。主族序數(shù)等于價(jià)電子總數(shù)。除氦元素外稀有氣體元素最外層電子排布均為ns2np 6，呈現(xiàn)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，稱為零族元素，也稱為第八主族。前五個(gè)副族價(jià)電子數(shù)目對(duì)應(yīng)族序數(shù)，而第一第二副族是根據(jù) ns軌道上是有1 個(gè)或 2 個(gè)電子來(lái)劃分的，第8,9,10 列元素被稱為第八族，價(jià)電子排布一般為n 1 d 6 10ns0 23、 元素的分區(qū)：S 區(qū)元素：包括第一，第二主族，最后一個(gè)電子填充在s 軌道上，價(jià)電子排布為ns1 ( 第一主族）或ns2（ 第二主族），屬于活潑金屬。p 軌道上，價(jià)電子排P 區(qū)元素：包括第三主族到第七主族及零族，最后一個(gè)電子填充在布為

52、ns2np1 6 （ 第三主族） ，ns2np2（ 第四主族 ）， ns2np3（第五主族） ， ns2np4（第六主族）， ns2np5（ 第七主族） ，ns2np6（ 零族）d 區(qū)元素：包括第三副族到第七副族，最后一個(gè)電子填充在n 1 d 軌道上吧，價(jià)電子排布為 n 1 d1ns2（ 鈧，釔） ， n 1 d 2ns2（第四副族）， n 1 d3ns2（ 第五副族，鈮為415142524d 45s1 ） ， n 1 d5ns1 （ 第六副族，鎢為5d 46s2 ），n 1 d5ns2（ 第七副族） ，鐵為3d64s2，鈷為3d74s2，鎳為3d84s2，釕為4d75s1 ，銠為4d85s1

53、，鈀為 4d10，鋨為 5d66s2，銥為 5d76s2，鉑為5d96s1（第八族所有元素的價(jià)電子數(shù)等于列序數(shù)，可以為 8,9,10） 。一般而言，它們的區(qū)別主要在次外層的d 軌道上，由于d 軌道未充滿電子（鈀除外），他們可以不同程度的參與化學(xué)鍵的形成。ds 區(qū)元素：包括第一，第二副族。它們?cè)鹤哟瓮鈱訛槌錆M電子的d 軌道，最外層s 層上有 1 2 個(gè)電子。電子層結(jié)構(gòu)為n 1 d10ns1 （第一副族） ， n 1 d10ns2（第二副族） 。ds 區(qū)元素族數(shù)對(duì)應(yīng)s 軌道上電子數(shù)。f 區(qū)元素：包括鑭系元素和婀系元素，最后一個(gè)電子填充在f 軌道上，價(jià)電子排布為0 140 22n 2 f n 1 d

54、 ns第六節(jié)：元素性質(zhì)的周期性1、 原子半徑：原子半徑可以分為金屬半徑，共價(jià)半徑和Van der Waals 半徑。金屬單質(zhì)晶體中，兩個(gè)最近鄰金屬原子核的一半，稱為金屬原子的金屬半徑。同種元素的兩個(gè)原子以共價(jià)單鍵結(jié)合時(shí)，其核間距的一半稱為該原子的共價(jià)單鍵半徑。在分子晶體中，分子間以 Van der Waals 力結(jié)合，兩個(gè)原子核間距離的一半就是Van der Waals 半徑。除金屬為金屬半徑（ 配位數(shù)為12） ，稀有氣體為Van der Waals 半徑，其余皆為共價(jià)半徑。2、 原子半徑變化規(guī)律：同一周期，隨著原子序數(shù)的增加原子半徑逐漸減小，但長(zhǎng)周期中部（d 區(qū)）各元素的原子半徑隨電荷增加減

55、小減慢。第一，第二副族元素（ds 區(qū)）原子半徑略有增大，此后又逐漸減小。同一周期中原子半徑的大小受兩個(gè)因素制約：一是隨著核電荷數(shù)增加，原子核對(duì)核外層電子的吸引力增強(qiáng)，使原子半徑逐漸減?。欢请S著核外電子數(shù)的增加，電子間斥力增強(qiáng)，使原子半徑變大。因?yàn)樵黾拥碾娮硬蛔阋酝耆帘嗡黾拥暮穗姾桑詮淖蟮接?，有效核電荷?shù)逐漸增大，原子半徑減小。在長(zhǎng)周期中從左到右電子逐一填入n 1 d 亞層，對(duì)核的屏蔽作用較大，有效核電荷數(shù)增加較少，核對(duì)外層電子的吸引力增加不多，因此原子半徑減少緩慢。而到了長(zhǎng)周期后半部，即第一，第二副族元素，由于d 10電子構(gòu)型，屏蔽效應(yīng)顯著，所以原子半徑又略有增大。鑭系，錒系元素中，

56、從左到右，原子半徑也是逐漸減小，只是減小幅度更小。這是由于新增加的電子填入n 2 f 亞層上，f 電子對(duì)外層電子屏蔽效應(yīng)更大，外層電子感受到的有效核電荷數(shù)增加更小，因此原子半徑減小緩慢。鑭系元素從鑭到镥原子半徑減小更緩慢的事實(shí)稱為鑭系收縮。鑭系收縮的結(jié)果使鑭系以后的該周期元素原子半徑與上一周期對(duì)應(yīng)元素的原子半徑非常接近。導(dǎo)致Zr 和 Hf ； Nb 和 Ta， Mo 和 W等在性質(zhì)上極為相似，分離困難。同一主族中，從上到下，外層電子構(gòu)型相同，電子層增加因素占主導(dǎo)地位，所以原子半徑逐漸增大。副族元素原子半徑，從第四周期過(guò)渡到第五周期是增大的，但第五周期和第六周期同一族中過(guò)渡元素的原子半徑比較接近

57、。、 電離能：基態(tài)氣體原子失去一個(gè)電子成為帶一個(gè)正電荷的氣態(tài)離子所需要的能量稱為第一電離能，用I 1 表示。由+1 價(jià)氣態(tài)正離子失去電子成為+2 價(jià)氣態(tài)正離子所需要的能量叫做第二電離能，用I 2 表示。以此類推還有第三電離能，第四電離能等等。隨著原子逐步失去電子所形成離子正電荷數(shù)越來(lái)越多，失去電子變得越來(lái)越困難。因此同一元素原子各級(jí)電離能逐漸增大。電離能大小反映原子失去電子的難易。電離能越小，原子失去電子越容易，金屬性越強(qiáng)；反之，電離能越大，原子失去電子越難，金屬性越強(qiáng)。電離能的大小主要取決于有效核電荷，原子半徑和原子電子層結(jié)構(gòu)。同一周期中，從堿金屬到鹵素，原子有效電荷數(shù)逐個(gè)增加，原子半徑逐個(gè)

58、減小，原最外層上電子數(shù)逐個(gè)增多，電離能逐個(gè)增大。第一主族I 1 最小，稀有氣體I 1 最大，處于峰頂。長(zhǎng)周期中部元素，即過(guò)渡元素，由于電子加到次外層，有效核電荷增加不多，原子半徑減小緩慢，電離能僅略有增加。N,P,As 和 Be， Mg等的電離能較大，均比它們后面元素的電力能大是因?yàn)樗鼈兊脑咏Y(jié)構(gòu)分別是半滿和全滿狀態(tài)，比較穩(wěn)定，失去電子相對(duì)較難，因此電離能也就越大。同一族從上到下，最外層電子數(shù)相同，有效核電荷增加不多，原子半徑增大成為主要因素，致使核對(duì)外層電子引力依次減弱，電子逐漸易于失去，電離能依次減小。電子親和能：元素氣態(tài)原子在基態(tài)時(shí)獲得一個(gè)電子成為-1 價(jià)氣態(tài)負(fù)離子所放出的能量稱為電子親

59、和能。用A表示電子親和能的大小反映了原子的到電子的難易。非金屬原子的第一電子親和能總是負(fù)值，而金屬的電子親和能一般為較小負(fù)值或正值。稀有氣體的弟子親和能均為正值。電子親和能的大小也取決于有效核電荷，原子半徑和原子電子層結(jié)構(gòu)。同一周期，從左到右，原子的有效電荷增大，原子半徑逐漸減小，同時(shí)由于最外層電子數(shù)增加，趨向于結(jié)合電子形成8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。元素的電子親和能負(fù)值在增大。鹵素的ns 2電子層結(jié)構(gòu)難以結(jié)合電子，電子親和能為正值；稀有氣體元素具有8 電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，更難以結(jié)合電子，因此電子親和能為最大正值。同一主族，從上到下規(guī)律不如周期變化那么明顯，大部分呈現(xiàn)電子親和能負(fù)值變小的趨勢(shì)，部分呈相反趨勢(shì)。

60、比較特殊的是N 原子的電子親和能為正值，是P區(qū)元素除稀有氣體的唯一正值，只是由于具有半滿的p 亞層穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)，加之原子半徑小，電子間排斥力大得電子困難。另外， 值得注意的是，電子親和能的最大負(fù)值不是出現(xiàn)在F 原子，而是 Cl 原子。這可能由于F 原子半徑小，進(jìn)入的電子會(huì)受到原有電子較強(qiáng)的排斥，用于克服電子排斥所消耗的能量相對(duì)更多。電負(fù)性：元素原子在化合物中吸引電子的能力。電負(fù)性不是一個(gè)孤立原子的性質(zhì)，而是在周圍原子的影響下分子中原子的性質(zhì)。Puling 把氫的電負(fù)性指定為2.2， 在此基礎(chǔ)上，從相關(guān)分子鍵能數(shù)據(jù)出發(fā)，與氫的電負(fù)性對(duì)比，得到其他元素電負(fù)性數(shù)值。因此，各元素電負(fù)性數(shù)值是相對(duì)數(shù)值