大學(xué)普通化學(xué)復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)

1、.1物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)狀態(tài)原子結(jié)構(gòu)的近代看法；原子軌道和電子云；原子核外電子散布；原子和離子的電子結(jié)構(gòu)；原子結(jié)構(gòu)和元素周期律；元素周期表；周期；族；元生性質(zhì)及氧化物及其酸堿性。離子鍵的特色；共價(jià)鍵的特色和種類；雜化軌道與分子空間構(gòu)型；分子結(jié)構(gòu)式；鍵的極性和分子的極性；分子間力與氫鍵；晶體與非晶體；晶體種類與物質(zhì)性質(zhì)。溶液溶液的濃度；非電解質(zhì)稀溶液通性；浸透壓；弱電解質(zhì)溶液的解離均衡；分壓定律；解離常數(shù)；同離子效應(yīng)；緩沖溶液；水的離子積及溶液的pH值；鹽類的水解及溶液的酸堿性；溶度積常數(shù)；溶度積規(guī)則?；瘜W(xué)反響速率及化學(xué)均衡反響熱與熱化學(xué)方程式；化學(xué)反響速率；溫度和反響物濃度對(duì)反響速率的影響；活化能

2、的物理意義；催化劑；化學(xué)反響方向的判斷；化學(xué)均衡的特色；化學(xué)均衡挪動(dòng)原理。氧化復(fù)原反響與電化學(xué)氧化復(fù)原的看法；氧化劑與復(fù)原劑；氧化復(fù)原電對(duì)；氧化復(fù)原反響方程式的配平；原電池的構(gòu)成和符號(hào)；電極反響與電池反響；標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)；電極電勢(shì)的影響要素及應(yīng)用；金屬腐化與防備。；有機(jī)化學(xué)有機(jī)物特色、分類及命名；官能團(tuán)及分子結(jié)構(gòu)式；同分異構(gòu)；有機(jī)物的重要反響：加成、取代、除去、氧化、催化加氫、聚合反響、加聚與縮聚；基本有機(jī)物的結(jié)構(gòu)、基天性質(zhì)及用途：烷烴、烯烴、炔烴、；芳烴、鹵代烴、醇、苯酚、醛和酮、羧酸、酯；合成資料：高分子化合物、塑料、合成橡膠、合成纖維、工程塑料。；第1章熱化學(xué)與能源系統(tǒng)環(huán)境依據(jù)系統(tǒng)與環(huán)境之

3、間有無(wú)物質(zhì)和能量互換，可將系統(tǒng)分紅三類:1)敞開(kāi)系統(tǒng)與環(huán)境之間既有物質(zhì)互換又有能量互換的系統(tǒng)，又稱開(kāi)放系統(tǒng)。關(guān)閉系統(tǒng)與環(huán)境之間沒(méi)有物質(zhì)互換，但能夠有能量互換的系統(tǒng)。往常在密閉容器中的系統(tǒng)即為關(guān)閉系統(tǒng)。熱力學(xué)中主要議論關(guān)閉系統(tǒng)。(3隔絕系統(tǒng)與環(huán)境之間既無(wú)物質(zhì)互換又無(wú)能量互換的系統(tǒng)，又稱孤立系統(tǒng)。絕熱、密閉的恒容系統(tǒng)即為隔絕系統(tǒng)。系統(tǒng)中擁有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分稱為相。所謂均勻是指其分別度達(dá)到分子或離子大小的數(shù)目級(jí)。相與相之間有明確的界面，超出此相界面，必定有某些宏觀性質(zhì)(如密度、折射率、構(gòu)成等)要發(fā)生突變。系統(tǒng)的狀態(tài)是指用來(lái)描繪系統(tǒng)的諸如壓力P、體積V溫度T、質(zhì)量M和構(gòu)成等各樣宏觀性

4、質(zhì)的綜合表現(xiàn)。用來(lái)描繪系統(tǒng)狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)函數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)確立后，系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)就有確立的數(shù)值，亦即系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)是狀態(tài)的單值函數(shù)。系統(tǒng)的性質(zhì)之間是有必定聯(lián)系的，所以一般只需確立少量幾個(gè)性質(zhì)，狀態(tài)也就確立了。狀態(tài)函數(shù)之間的定量關(guān)系式稱為狀態(tài)方程式。狀態(tài)函數(shù)按其性質(zhì)可分為兩類:（1）廣度性質(zhì)(又稱容量性質(zhì))，系統(tǒng)的某性質(zhì)等于各部分該性質(zhì)之和，擁有加和性。體積、熱容、質(zhì)量熵、焓和熱力學(xué)能等均是廣度性質(zhì)。（2強(qiáng)度性質(zhì)此類性質(zhì)不擁有加和性，其量值與系統(tǒng)中物質(zhì)的量多寡沒(méi)關(guān)，僅決定于系統(tǒng)自己的特征。溫度與壓力、密度、粘度等均是強(qiáng)度性質(zhì)。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)某過(guò)程由狀態(tài)I變到狀態(tài)ll以后，當(dāng)系統(tǒng)沿該過(guò)程的逆過(guò)程回

5、到本來(lái)狀態(tài)時(shí)，若本來(lái)過(guò)程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的全部影響同時(shí)被除去(即環(huán)境也同時(shí)復(fù)原)，這種理想化的過(guò)程稱為熱力學(xué)可逆過(guò)程。比如，等溫可逆、絕熱可逆、可逆相變等。實(shí)質(zhì)過(guò)程都是不行逆過(guò)程?？赡孢^(guò)程是在系統(tǒng)靠近于均衡的狀態(tài)下發(fā)生的無(wú)窮遲緩的過(guò)程，從適用的看法看，可逆過(guò)程最經(jīng)濟(jì)、效率最高。很明顯，系統(tǒng)的某種廣度性質(zhì)除以物質(zhì)的量或質(zhì)量(或任何兩個(gè)廣度性質(zhì)相除)以后就成為強(qiáng)度性質(zhì)。狀態(tài)函數(shù)的計(jì)算在熱力學(xué)中很重要，而狀態(tài)函數(shù)的變化值只取決于過(guò)程的始態(tài)與終態(tài)而與門(mén)路沒(méi)關(guān)。所以，在計(jì)算一過(guò)程狀態(tài)函數(shù)的變化值時(shí)經(jīng)常需要假定實(shí)現(xiàn)該過(guò)程的某一門(mén)路。合成氨反響寫(xiě)成可見(jiàn)，對(duì)同一反響方程式，不論采納哪一種物質(zhì)表示反響進(jìn)度均是相同的。

6、同一反響，反響方程式寫(xiě)法不一樣，化學(xué)計(jì)量數(shù)就不一樣，因此進(jìn)度也就不一樣，所以當(dāng)波及反響進(jìn)度時(shí)，一定指明化學(xué)反響方程式。關(guān)于反響熱q，負(fù)號(hào)表示放熱，正號(hào)表示吸熱?，F(xiàn)代常用的量熱設(shè)施是彈式熱量計(jì)(也稱氧彈)，能夠精準(zhǔn)的測(cè)得恒容條件下的反響熱。彈式熱量計(jì)中環(huán)境一部分是金屬容器等所汲取的熱可分為兩個(gè)部分:主要部分是加入的鋼彈組件所汲取的。吸熱介質(zhì)水所汲取的，另表示化學(xué)反響與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式稱為熱化學(xué)方程式。因?yàn)榉错憻崤c系統(tǒng)的狀態(tài)有關(guān)，所以寫(xiě)熱化學(xué)方程式時(shí)注明反響熱的同時(shí)，還一定注明物態(tài)、溫度、壓力、構(gòu)成等條件。習(xí)慣上，對(duì)不注明溫度和壓力的反響，皆指反響是在T=298.15K,p=100kPa下進(jìn)行的

7、。應(yīng)當(dāng)指出，同一反響能夠在定容或定壓條樣下進(jìn)行，前述的彈式熱量計(jì)測(cè)得的即是定容反響熱qv，而在敞口容器中或在火焰熱量計(jì)測(cè)得的是定壓反響熱qp。一般若沒(méi)有特別注明，實(shí)測(cè)的反響熱(精準(zhǔn))”均指定容反響熱qv，而“反響熱”均指定壓反響熱qP。將能量守恒定律應(yīng)用于熱力學(xué)中即稱為熱力學(xué)第必定律。式(就是關(guān)閉系統(tǒng)的熱力學(xué)第必定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。它表示關(guān)閉系統(tǒng)以熱和功的形式傳達(dá)的能量，必然等于系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化。熱力學(xué)能既是系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和，所以是系統(tǒng)自己的性質(zhì)，是狀態(tài)函數(shù)。系統(tǒng)處于必定的狀態(tài)，其熱力學(xué)能就有必定的數(shù)值，其變化量只決定于系統(tǒng)的始態(tài)和終態(tài)，而與變化的門(mén)路沒(méi)關(guān)。即熱力學(xué)能擁有狀態(tài)函數(shù)的三個(gè)特色:

8、狀態(tài)必定，其值必定;同歸殊途，值變相等;循環(huán)往復(fù)，值變?yōu)榱?。系統(tǒng)與環(huán)境之間由T存在溫度差而互換的能量稱為熱，并用q值的正、負(fù)號(hào)來(lái)表示熱傳達(dá)的方向。若系統(tǒng)吸熱，規(guī)定g為正當(dāng);系統(tǒng)放熱，q為負(fù)值。q的SI單位為。系統(tǒng)與環(huán)境之間除熱之外的其余形式傳達(dá)的能量都叫做功。以符號(hào)w表示，其SI單位為J。規(guī)定系統(tǒng)得功，w為正當(dāng);系統(tǒng)做功，w取負(fù)值。熱力學(xué)中將功分為體積功和非體積功兩類。在必定外壓下，因?yàn)橄到y(tǒng)的體積發(fā)生變化而與環(huán)境互換的功稱為體積功(又稱膨脹功)。功和熱都是過(guò)程中被傳達(dá)的能量，它們都不是狀態(tài)函數(shù)，其數(shù)值與門(mén)路有關(guān)。但應(yīng)注意:依據(jù)熱力學(xué)第必定律，它們的總量(q+w)與狀態(tài)函數(shù)熱力學(xué)能的改變量U相等

9、，只由過(guò)程的始態(tài)和終態(tài)決定，而與過(guò)程的詳細(xì)門(mén)路沒(méi)關(guān)。定容反響式表示:定容反響熱所有用于改變系統(tǒng)的熱力學(xué)能，或說(shuō)定容反響熱等于系統(tǒng)熱力學(xué)能的增量(也稱改變量)。定容反響熱也只取決于始態(tài)和終態(tài)，這是定容反響熱的特色。式子（是熱力學(xué)函數(shù)焓H的定義式，H是狀態(tài)函數(shù)u,p,V的組合，所以焓H也是狀態(tài)函數(shù)。式(1.14)中H是焓的增量，稱為焓變.明顯，焓變與u相同，其SI單位為J。在定壓過(guò)程中，如焓變小于零，表示系統(tǒng)放熱;若焓變則為吸熱反響。故定壓反響熱也只取決于始態(tài)和終態(tài)，這是等壓反響熱的特色。能夠得出:在恒容或恒壓條件下，化學(xué)反響的反響熱只與反響的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與變化的門(mén)路沒(méi)關(guān)，以后稱為蓋斯定律。

10、可得出同一反響的qp和qv的關(guān)系為關(guān)于只有凝集相(液態(tài)和固態(tài))的系統(tǒng)，熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)與物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓物質(zhì)的熱力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)重申物質(zhì)的壓力必為標(biāo)準(zhǔn)壓力pe，對(duì)溫度并沒(méi)有窮制。單質(zhì)和化合物的相對(duì)焓值，規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反響的焓變叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。一般選T=K為參照溫度。生成焓是說(shuō)明物質(zhì)性質(zhì)的重要數(shù)據(jù)，生成焓的負(fù)值越大，表示該物質(zhì)鍵能越大，對(duì)熱越穩(wěn)固。2。反響的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變?cè)跇?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)反響的摩爾焓變叫做該反響的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變，溫度下標(biāo)準(zhǔn)摩爾反響焓等于同溫度下各參加反響物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓與其化學(xué)計(jì)量數(shù)（有正負(fù)差別）乘積的總和。求反響的摩爾焓變除注明系統(tǒng)的狀

11、態(tài)(T，p，物態(tài)等)外，還一定指明相應(yīng)的反響計(jì)量方程式。若系統(tǒng)的溫度不是，反響的焓變會(huì)有些改變，但一般變化不大，即反響的焓變基本不隨溫度而變。第2章化學(xué)反響的基來(lái)源理與大氣污染這種在給定條什下能自動(dòng)進(jìn)行的反響或過(guò)程叫做自覺(jué)反響或自覺(jué)過(guò)程。“自覺(jué)過(guò)程都是熱力學(xué)的不行逆過(guò)程”。這是全部自覺(jué)過(guò)程的共同特色，也是熱力學(xué)第二定律的基礎(chǔ)。應(yīng)注意:自覺(jué)其實(shí)不意味快速。反響可否自覺(jué)進(jìn)行，還與給定的條件有關(guān)?？墒菬崃W(xué)第必定律沒(méi)法說(shuō)明化學(xué)反響進(jìn)行的方向，熱力學(xué)第二定律的主要任務(wù)之一是研究過(guò)程方向和限度。為此要引進(jìn)新的熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)熵S和吉布斯函數(shù)G。這就是說(shuō)，系統(tǒng)偏向于獲得最大的雜亂度(或無(wú)序度)。系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)微

12、觀粒子的雜亂度(或無(wú)序度)可用熵來(lái)表達(dá)，或許說(shuō)系統(tǒng)的熵是系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)微觀粒子的雜亂度或無(wú)序度)的量度，以符號(hào)S表示之。系統(tǒng)的熵值越大，系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)微觀粒子的雜亂度越大。熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)表達(dá)為：在隔絕系統(tǒng)中發(fā)生的自覺(jué)進(jìn)行反響必陪伴著熵的增添，或隔絕系統(tǒng)的熵老是趨勢(shì)于極大值。這就是自覺(jué)過(guò)程的熱力學(xué)準(zhǔn)則，稱為熵增添原理。上式表示:在隔絕系統(tǒng)中，能使系統(tǒng)熵值增大的過(guò)程是自覺(jué)進(jìn)行的;熵值保持不變的過(guò)程，系統(tǒng)處于均衡狀態(tài)(即可逆過(guò)程)。這就是隔絕系統(tǒng)的熵判據(jù)。熱力學(xué)第三定律:在絕對(duì)零度時(shí)，全部純物質(zhì)的完滿晶體的熵值都等于零。對(duì)同一物質(zhì)而言，氣態(tài)時(shí)的熵大于液態(tài)時(shí)的，而液態(tài)時(shí)的熵又大于固態(tài)時(shí)的。（2)同一物質(zhì)

13、在相同的齊集狀態(tài)時(shí)，其熵值隨溫度的高升而增大。(3)一般說(shuō)來(lái)，在溫度和齊集狀態(tài)相同時(shí)，分子或晶體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜(內(nèi)部微觀粒子許多)的物質(zhì)的熵大于(由相同元素構(gòu)成的)分子或晶體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單(內(nèi)部微觀粒子較少)的物質(zhì)的熵?；煜锘蛉芤旱撵刂党３１认鄳?yīng)的純物質(zhì)的熵值大利用這些簡(jiǎn)單規(guī)律，可得出一條定性判斷過(guò)程熵變的實(shí)用規(guī)律:關(guān)于物理或化學(xué)變化而論，幾乎沒(méi)有例外，一個(gè)致使氣體分子數(shù)增添的過(guò)程或反響總陪伴著熵值增大。熵是狀態(tài)函數(shù)，反響或過(guò)程的熵變，只跟始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與變化的門(mén)路沒(méi)關(guān)。反響的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變其計(jì)算及注意點(diǎn)與焓變的相像?？珊鲆暅囟鹊挠绊?，可以為反響的熵變基本不隨溫度而變。G=H-TS式中吉布斯函數(shù)G

14、是狀態(tài)函數(shù)H和的組合，自然也是狀態(tài)函數(shù)。關(guān)于等溫過(guò)程:反響自覺(jué)性的判斷依據(jù)化學(xué)熱力學(xué)的推導(dǎo)能夠獲得，關(guān)于恒溫、恒壓不做非體積功的一般反響，其自覺(jué)性的判斷標(biāo)準(zhǔn)(稱為最小自由能原理)為應(yīng)當(dāng)指出，假如化學(xué)反響在恒溫恒壓條件下，除體積功外還做非體積功w。則吉布斯函數(shù)判據(jù)就變?yōu)?熱力學(xué)可推導(dǎo)出):此式的意義是在等溫、等壓下，一個(gè)關(guān)閉系統(tǒng)所能做的最大非體積功(一w)等于其吉布斯自由能的減少(一G)。熱力學(xué)等溫方程可表示為理想氣體的分壓定律有兩個(gè)關(guān)系式。第一，混淆氣體的總壓力p等于各組分氣體分壓力p之和。第二，混淆氣體中某組分氣體的分壓力等于混淆氣體的總壓力乘積，即p與該組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)之只有在高溫低壓時(shí)

15、，才可近似按理想氣體辦理。反響的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變的計(jì)算及應(yīng)用（1)與物質(zhì)的焓相像，物質(zhì)的吉布斯函數(shù)也采納相對(duì)值。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)，由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反響的吉布斯函數(shù)變.叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)。而任何指定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)為零。反響的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變等于同溫度下各參加反響物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)與其化學(xué)計(jì)量數(shù)乘積的總和。但應(yīng)注意，反響的焓變與熵變基本不隨溫度而變，而反響的吉布斯函數(shù)變則是溫度的線性函數(shù)。均衡系統(tǒng)的性質(zhì)不隨時(shí)間而變化。比如，達(dá)到化學(xué)均衡時(shí)，系統(tǒng)中每種物質(zhì)的分壓力或濃度都保持不變。實(shí)驗(yàn)表示，在必定溫度下，當(dāng)化學(xué)反響處于均衡狀態(tài)時(shí)，以其化

16、學(xué)反響的化學(xué)計(jì)量數(shù)(絕對(duì)值)為指數(shù)的各產(chǎn)物與各反響物分壓或濃度的乘積之比為一個(gè)常數(shù)。比如，關(guān)于一般化學(xué)反響Kp與Kc分別稱為壓力均衡常數(shù)與濃度均衡常數(shù)，Kp，與Kc都是有量綱的量，且隨反響的不一樣,量綱也不一樣，給均衡計(jì)算帶來(lái)好多麻煩，為此一律使用標(biāo)準(zhǔn)均衡常數(shù)Ke(常簡(jiǎn)稱均衡常數(shù))。關(guān)于理想氣體反響系統(tǒng):標(biāo)準(zhǔn)均衡常數(shù)Ke是量綱為1的量。Ke數(shù)值決定于反響的天性、溫度以及標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的選擇，而與壓力或構(gòu)成沒(méi)關(guān)。當(dāng)Ke值越大，說(shuō)明該反響進(jìn)行得越完全，反響物的轉(zhuǎn)變率越高。標(biāo)準(zhǔn)均衡常數(shù)可從標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)求得。不用依賴實(shí)驗(yàn)，利用標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)函數(shù)可從理論上計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)均衡常數(shù)。在書(shū)寫(xiě)均衡常數(shù)表達(dá)式和應(yīng)用式時(shí)要特別注意

17、以下幾點(diǎn):(1)Ke表達(dá)式可直接依據(jù)化學(xué)計(jì)量方程式寫(xiě)出，而不論其反響的詳細(xì)門(mén)路怎樣，只考慮均衡時(shí)氣體的分壓和溶質(zhì)的濃度，并且老是將產(chǎn)物的寫(xiě)在分子上、反響物的寫(xiě)在分母上。Ke的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量方程式的寫(xiě)法有關(guān)，多重均衡規(guī)則多重均衡規(guī)則:假如某個(gè)反響能夠表示為兩個(gè)或更多個(gè)反響的總和，則總反響的均衡常數(shù)等各反響均衡常數(shù)的乘積。即，假如這種因條件的改變使化學(xué)反響從本來(lái)的均衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到新的均衡狀態(tài)的過(guò)程叫化學(xué)均衡的挪動(dòng)。均衡挪動(dòng)原理:若是改變均衡系統(tǒng)的條件之一，如濃度、壓力或溫度，均衡就向能減弱這個(gè)改變的方向挪動(dòng)。應(yīng)用這個(gè)規(guī)律，能夠改變條件，使所需的反響進(jìn)行得更完好。范特霍夫等壓方程式影響反響速率的因索可

18、歸納為三類:一是反響物的天性，二是反響物的濃度和系統(tǒng)的壓力、催化劑等宏觀量，三是光、電、磁等外場(chǎng)。溫度、上述定義的反響速率的最大長(zhǎng)處是其量值與所研究反響中物質(zhì)B的選擇沒(méi)關(guān)，即可選擇任何一種反響物或產(chǎn)物來(lái)表達(dá)反響速率，都可獲得相同的數(shù)值。當(dāng)注意，說(shuō)到反響速率，與反響進(jìn)度相同，一定給出化學(xué)反響方程式。因?yàn)榛瘜W(xué)計(jì)量數(shù)與化學(xué)反響方程式的寫(xiě)法有關(guān)。實(shí)考證明，在給定溫度條件下，關(guān)于元反響(即一步達(dá)成的反響，又稱基元反響)，反響速率與反響物濃度(以化學(xué)反響方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù))的乘積成正比。這個(gè)定量關(guān)系(習(xí)慣上稱為質(zhì)量作用定律)可用反響速率方程來(lái)表達(dá)。關(guān)于通式:式中，比率常數(shù)k稱為該反響的速率

19、常數(shù)，關(guān)于某一給定反響在同一溫度、催化劑等條件下，是一個(gè)不隨反響物濃度而改變的定值。速率方程中各反響物濃度項(xiàng)指數(shù)之和(n=a+b)稱為反響級(jí)數(shù)。由一個(gè)元反響構(gòu)成的化學(xué)反響稱為簡(jiǎn)單反響，元反響是構(gòu)成全部化學(xué)反響的基木單元;而由兩個(gè)或兩個(gè)以上元反響構(gòu)成的化學(xué)反響稱為復(fù)合反響。反響物耗費(fèi)一半所需的時(shí)間，稱為半衰期，符號(hào)為t1/2.可歸納出一級(jí)反響的三個(gè)特色(1)ln(c)對(duì)t作圖得向來(lái)線斜率為一k)。半衰期與反響物的開(kāi)端濃度沒(méi)關(guān)。(當(dāng)溫度一準(zhǔn)時(shí)，t1/2是與k成反比的一個(gè)常數(shù))。速率常數(shù)k擁有(時(shí)間)一1的量綱，(其SI單位為s-1)阿侖尼烏斯依據(jù)大批實(shí)驗(yàn)和理論考證，提出反響速率與溫度的定量關(guān)系式(

20、見(jiàn)圖:式中A為指前因子，與速率常數(shù)k有相同的量綱;Ea叫反響的活化能(也稱阿侖尼烏斯活化能)，常用單位為KJmol-1。A與Ea都是反響的特征常數(shù)，基本與溫度沒(méi)關(guān)，均可由實(shí)驗(yàn)求得;R為摩爾氣體常數(shù)k1和k2分別為溫度T1和T2時(shí)的速率常數(shù)。阿侖尼烏斯公式到現(xiàn)在乃是從k求活化能Ea的重要方法?；罨艿拇笮》磻?yīng)了反響速率隨溫度變化的程度?；罨茌^大的反響，溫度對(duì)反響速率的影響較明顯，高升溫度能明顯地加快反響速率;活化能較小的反響則反之。應(yīng)當(dāng)指出，其實(shí)不是所有的反響都切合阿侖尼烏斯公式。活化能的物理意義就在于需要戰(zhàn)勝這個(gè)能壘。即在化學(xué)反響中損壞舊鍵所需的最低能量。這種擁有足夠高的能量，可發(fā)生有效碰撞

21、或相互靠近時(shí)能形成過(guò)渡態(tài)(活化絡(luò)合物)的分子叫做活化分子?；罨j(luò)合物分子與反響物分子各自均勻能量之差.稱為活化能。一個(gè)系統(tǒng)或化合物能否穩(wěn)固，第一要注意到穩(wěn)固性可分為熱力學(xué)穩(wěn)固性和動(dòng)力學(xué)穩(wěn)固性兩類。一個(gè)熱力學(xué)穩(wěn)固系統(tǒng)必然在動(dòng)力學(xué)上也是穩(wěn)固的。但一個(gè)熱力學(xué)上不穩(wěn)固的系統(tǒng)，因?yàn)槟承﹦?dòng)力學(xué)的限制要素(如活化能太高)，在動(dòng)力學(xué)上倒是穩(wěn)固的(如上述的合成氨反響等)。對(duì)這種熱力學(xué)判斷可自覺(jué)進(jìn)行而實(shí)質(zhì)反響速率太慢的反響，若又是我們所需要的，就要研究和開(kāi)發(fā)高效催化劑，促進(jìn)其反響快速進(jìn)行。加快反響速率的方法從活化分子和活化能的看法來(lái)看，增添單位體積內(nèi)活化分子總數(shù)可加快反響速率。(1增大濃度即增大單位體積內(nèi)的分子總

22、數(shù)，進(jìn)而增大活化分子總數(shù)。!效率往常其實(shí)不高，并且是有限度的。(2高升溫度（3降低活化能往?？刹杉{催化劑以改變反響的歷程，供給活化能能壘較低的反響門(mén)路。催化劑(又稱觸媒)是能明顯增添化學(xué)反響速率，而自己的構(gòu)成、質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反響前后保持不變的物質(zhì)。催化劑的主要特征有:能改變反響門(mén)路，降低活化能，使反響速率明顯增大。(催化劑參加反響后能在生成最后產(chǎn)物的過(guò)程中解脫出來(lái)，恢復(fù)原態(tài)，但物理性質(zhì)如顆粒度、密度、光彩等可能改變。)(2)只好加快達(dá)到均衡而不可以改變均衡的狀態(tài)。即相同地加快正向和逆向反響，而不可以改變Ke。有特別的選擇性。一種催化劑只加快一種或少量幾種特定種類的反響。催化劑對(duì)少許雜質(zhì)特別敏

23、感。這種雜質(zhì)可能成為助催化劑，也可能是催化毒物用熱、光或引起劑等使反響引起，就能經(jīng)過(guò)活性中間物(如自由基)的不停重生而使反響像鎖鏈相同，一環(huán)扣一環(huán)連續(xù)進(jìn)行的一類復(fù)合反響稱為鏈反響。所有的鏈反響都可以為由鏈的引起、鏈的傳達(dá)和鏈的停止三個(gè)階段構(gòu)成。水化學(xué)與水污染溶液由溶質(zhì)和溶劑構(gòu)成。(溶質(zhì)是鹽，溶劑是水)溶液的通性，在這里只簡(jiǎn)要議論由不一樣的難揮發(fā)性溶質(zhì)B和溶劑A構(gòu)成的溶液都會(huì)惹起溶液的蒸氣壓降落、沸點(diǎn)上漲和凝結(jié)點(diǎn)降落，以及溶液浸透壓等。非電解質(zhì)溶液的通性溶液的蒸氣壓降落2.溶液的沸點(diǎn)上漲和凝結(jié)點(diǎn)降落溶液的沸點(diǎn)上漲和凝結(jié)點(diǎn)降落是因?yàn)槿芤褐腥軇┑恼魵鈮航德渌瞧鸬?。所謂質(zhì)量摩爾濃度m是指在1Kg溶劑

24、中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量.浸透壓浸透一定經(jīng)過(guò)一種膜來(lái)進(jìn)行，這種膜上的微孔只同意溶劑（水）的分子經(jīng)過(guò)，而不一樣意溶質(zhì)的分子經(jīng)過(guò)，所以叫做半透膜.。浸透壓是為保持被半透膜所分開(kāi)的溶液與純?nèi)軇┲g的浸透均衡而需要的額外壓力。假如外加在溶液上的壓力超出了浸透壓，則反而會(huì)使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃?dòng)，使純?nèi)軇┑捏w積增添，這個(gè)過(guò)程叫做反浸透。難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的浸透壓與溶液的濃度及熱力學(xué)溫度成正比。這一方程的形式與理想氣體方程完好相像，R的數(shù)值也完好相同，但氣體的壓力和溶液的滲透壓產(chǎn)生的原由是不一樣的。氣體因?yàn)樗姆肿舆\(yùn)動(dòng)碰撞容器壁而產(chǎn)生壓力，但溶液的浸透壓是溶劑分子浸透的結(jié)果。對(duì)同濃度的溶液來(lái)說(shuō)，其沸

25、點(diǎn)高低或浸透壓大小的次序?yàn)椋篈2B或AB2型強(qiáng)電解質(zhì)溶液AB型強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液凡切合以上4種依數(shù)性定律的溶液叫做理想溶液。其各組分混淆成溶液時(shí)，沒(méi)有熱效應(yīng)和體積的變化。稀溶液近乎理想狀態(tài)。可是，稀溶液定律所表達(dá)的這些依數(shù)性與溶液濃度的定量關(guān)系不合用于濃溶液或電解質(zhì)溶液。水溶液中的單相離子均衡一般可分為酸、堿的解離均衡及配離子的解離均衡兩類。20世紀(jì)80年月以前主要應(yīng)用電離理論。該理論以為:解離時(shí)所生成的正離子所有都是H*的化合物叫做酸;所生成的負(fù)離子所有都是DH一的化合物叫做堿。電離理論對(duì)化學(xué)發(fā)展起了很大的作用，但有其限制性。酸堿質(zhì)子理論以為:凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)都是酸;凡能

26、與質(zhì)子聯(lián)合的物質(zhì)都是堿。簡(jiǎn)單地說(shuō)，酸是質(zhì)子的給體，堿是質(zhì)子的受體。酸堿質(zhì)子理論對(duì)酸堿的區(qū)分只以質(zhì)子H+為判據(jù)?！八嶂邪瑝A，堿能夠變酸”這種互相依存、互相轉(zhuǎn)變的關(guān)系被叫做酸堿的共扼關(guān)系。酸失掉質(zhì)子后形成的堿叫做該酸的共扼堿，堿聯(lián)合質(zhì)子后形成的酸叫做該堿的共扼酸。酸堿質(zhì)子理論不單合用于水溶液，還合用于含質(zhì)子的非水系統(tǒng)。它可把很多均衡歸納為酸堿反響，所以有更廣的合用范圍和更強(qiáng)的歸納能力。除少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿外，大部分酸和堿溶液中存在著解離均衡，其均衡常數(shù)K叫做解離常數(shù)，也可分別用Ka和Kb表示，其值可用熱力學(xué)數(shù)據(jù)算得，也可實(shí)驗(yàn)測(cè)定。式表示:溶液的解離度近似與其濃度平方根呈反比。即濃度越稀，解離度越大，

27、這個(gè)關(guān)系式叫做稀釋定律。式中，K和K分別表示HS的一級(jí)解離常數(shù)和二級(jí)解離常數(shù)。一般狀況下，二元酸的a1a22Ka1Ka2。所以，計(jì)算多元酸的H+濃度時(shí)，可忽視二級(jí)解離均衡，與計(jì)算一元酸H+濃度的方法相同，即應(yīng)用式作近似計(jì)算，可是式中的K應(yīng)改為K。aa1中強(qiáng)酸，Ka1較大,在按一級(jí)解離均衡計(jì)算H+濃度時(shí)，不可以應(yīng)用式（進(jìn)行計(jì)算(即不可以認(rèn)為c一x=c)需按解一元二次方程獲得。與一元酸相仿，一元堿的解離均衡中:當(dāng)a很小時(shí)一般化學(xué)手冊(cè)中不常列出離子酸、離子堿的解離常數(shù)，但依據(jù)已知分子酸的Ka(或分子堿的Kb)，能夠方便地算得其共扼離子堿的Kb(或共軛離子酸的Ka)。+一的濃度的乘積是一常數(shù)，叫做水的

28、離子積，用Kw表示，在常溫(22C)時(shí)，Kw=。H(aq)和OH(aq)任何共扼酸堿的解離常數(shù)之間都有相同的關(guān)系，即KaKb=Kw在弱酸溶液中加入該酸的共扼堿，或在弱堿的溶液中加入該堿的共扼酸時(shí)，可使這些弱酸或弱堿的解離度降低。這種現(xiàn)象叫做同離子效應(yīng)。這種溶液擁有一種很重要的性質(zhì)，其pH能在必定范圍內(nèi)不因稀釋或外加的少許酸或堿而發(fā)生明顯變化。也就是說(shuō)，對(duì)外加的酸和堿擁有緩沖的能力。這種對(duì)酸和堿擁有緩沖作用或緩沖能力的溶液叫做緩沖溶液。所以緩沖溶液的緩沖能力是有必定限度的。緩沖溶液的pH取決于緩沖對(duì)或共扼酸堿對(duì)中的Ka值以及緩沖對(duì)的兩種物質(zhì)濃度之比值。緩沖對(duì)中任一種物質(zhì)的濃度過(guò)小都會(huì)使溶液?jiǎn)适Ь?/p>

29、沖能力。所以二者濃度之比值最好趨近于1。假如此比值為1，則由中心原子或中心離子和若干此中性分子或它種離子(稱為配位體)經(jīng)過(guò)配位鍵聯(lián)合而成的復(fù)雜離子叫做配離子，又稱為絡(luò)離子。含有配離子的化合物稱為配位化合物，簡(jiǎn)稱配合物(又稱絡(luò)合物)。配鹽是配合物中的一種，它由兩部分構(gòu)成:一部分是配離子它幾乎已經(jīng)失掉了簡(jiǎn)單離子原有的性質(zhì);另一部分是帶有與配離子異號(hào)電荷的離子，它們?nèi)员４嬷械男再|(zhì)。配鹽在水中能充分解離;但配離子卻近似于弱電解質(zhì)，是一類難解離的物質(zhì)，在水溶液中只有少許解離存在著解離均衡。關(guān)于同一種類的配離子來(lái)說(shuō)，子的K又稱為不穩(wěn)固常數(shù)，用K越大，表示配離子越易解離，即配離子越不穩(wěn)固。所以配離Ki表

30、示。配離子的穩(wěn)固性也可用配離子的穩(wěn)固常數(shù)Kf來(lái)表示，上式表示:難溶電解質(zhì)的飽和溶液中，當(dāng)溫度一準(zhǔn)時(shí)，其離子濃度的乘積為一常數(shù)，這個(gè)均衡常數(shù)Ks叫做溶度積常數(shù)，簡(jiǎn)稱溶度積。關(guān)于同一種類的難溶電解質(zhì)，能夠經(jīng)過(guò)溶度積的大小來(lái)比較它們的溶解度大小。在相同溫度下，溶度積越大，溶解度也越大;反之亦然。但關(guān)于不一樣種類的難溶電解質(zhì)，則不可以以為溶度積小的，溶解度也必定小。溶度積規(guī)則當(dāng)混淆兩種電解質(zhì)的溶液時(shí)，如有關(guān)的兩種相對(duì)離子濃度(以溶解均衡中該離子的化學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù))的乘積(即反響商Q)大于由該兩種有關(guān)離子所構(gòu)成的難溶物質(zhì)的溶度積(即Ks)，就會(huì)產(chǎn)生該物質(zhì)的積淀:若溶液中相對(duì)離子濃度的乘積小于溶度積，則不

31、行能產(chǎn)生積淀。依據(jù)溶度積規(guī)則，只需想法降低難溶電解質(zhì)飽和溶液中有關(guān)離子的濃度小于它的溶度積，就有可能使難溶電解質(zhì)溶解。常用的方法有以下幾種。，使離子濃度乘積利用酸堿反響(2)利用配位反響(3)利用氧化復(fù)原反響一種或幾種物質(zhì)分別在另一種物質(zhì)中所形成的系統(tǒng)稱為分別系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱分散系。分別系中被分其余物質(zhì)稱為分別相，分別相所處的介質(zhì)稱為分別介質(zhì)。粒的大小，大概能夠?qū)⒎謩e系分為三種種類，如表所示。依據(jù)分別相顆溶解度，在必定溫度下，某固態(tài)物質(zhì)在100g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量，叫做這種物質(zhì)在這種溶劑中的溶解度。在這里要注意：假如沒(méi)有指明溶劑，往常所說(shuō)的溶解度就是物質(zhì)在水里的溶解度。此中R為溶質(zhì)，M

32、m+和Nn-分別為電離出來(lái)的陽(yáng)離子和陰離子，其離子積可表示為：K=Mm+nNn-m膠體(溶膠)是高度分其余不均勻(多相)系統(tǒng)，所以溶膠是熱力學(xué)不穩(wěn)固系統(tǒng)，粒子間有互相齊集而降低其表面積的趨勢(shì)，即擁有齊集不穩(wěn)固性。溶膠保持穩(wěn)固的原由除了溶膠粒子的布朗運(yùn)動(dòng)相當(dāng)大外，更主要的要素是溶膠粒子帶有電荷。膠休粒子帶有電荷是與它們的表面擁有很大的吸附能力，并能選擇性地吸附某種離子有關(guān)的。因而可知，吸附作用與物質(zhì)的表面積有關(guān)。表面積越大，吸附能力越強(qiáng)。因?yàn)槟z體是一個(gè)高度分其余系統(tǒng)，膠體粒子的總表面積特別大，因此可擁有高度的吸附能力。這種使膠粒齊集成較大的顆粒而沉降的過(guò)程叫做聚沉。加入電解質(zhì)溶液可加快溶膠的聚沉

33、。在使溶膠聚沉?xí)r，主若是電解質(zhì)中帶有與膠粒異號(hào)電荷的那種離子致使了溶膠的聚沉。往常，電解質(zhì)中與膠粒異號(hào)電荷離子的價(jià)數(shù)越高，對(duì)溶膠的聚沉效率就越大。將兩種帶異號(hào)電荷的溶膠以適合的數(shù)目互相混淆時(shí)，因?yàn)殡娦灾泻?，也能發(fā)生互相聚沉作用。其余，適合加熱常常也可促進(jìn)溶膠聚沉。如前所述，液體表面有自動(dòng)縮短的趨勢(shì)而產(chǎn)生了表面張力，凡能明顯降低表面張力的物質(zhì)叫做表面活性劑。各樣表面活性劑的分子結(jié)構(gòu)擁有共同的特色，即分子中同時(shí)存在著親水基團(tuán)和親油基團(tuán)(又稱疏水基)，故稱為雙親分子。表面活性劑的應(yīng)用1清洗作用t2)乳化作用(3)起泡作用第4章電化學(xué)與金屬腐化原電池是一種利用氧化復(fù)原反響對(duì)環(huán)境輸出電功的裝置。假如反響

34、是熱力學(xué)可逆的，上式取等號(hào)，假如反響是自覺(jué)進(jìn)行的，取小于號(hào)。鹽橋往常是u形管，此中裝入含有瓊膠的飽和氯化鉀溶液。鹽橋的存在，使得正、夠在左右溶液之間挪動(dòng)，又能防備兩邊溶液快速混淆。原電池是由兩個(gè)電極浸在相應(yīng)的電解質(zhì)溶液中，再用鹽橋連結(jié)兩溶液而構(gòu)成的裝置。可用圖式表示,負(fù)離子能原電池用圖式表示原電池時(shí)，按規(guī)定，負(fù)極寫(xiě)在左側(cè)，正極寫(xiě)在右側(cè)，以單垂線“界面，以雙虛垂線“!”表示鹽橋，鹽橋的兩邊應(yīng)是兩個(gè)電極所處的溶液。3+2+電極，該電極的電極反響為l”表示兩相的，構(gòu)成鐵離子不論在原電池仍是在電解池中，正極、負(fù)極的定義與物理學(xué)中是一致的，即正極老是電勢(shì)較高的電極，負(fù)極老是電勢(shì)較低的電極。需要注意的是，

35、在原電池中，正極上發(fā)生的是復(fù)原反響，負(fù)極上發(fā)生的是氧化反響;而在電解池中，正極上發(fā)生的是氧化反響，負(fù)極上發(fā)生的是復(fù)原反響。考慮一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E的原電池，此中進(jìn)行的電池反響為此中Ee是原電池在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的電動(dòng)勢(shì)(簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì))。上式稱為電動(dòng)勢(shì)的能斯特方程，表達(dá)了構(gòu)成原電池的各樣物質(zhì)的濃度(關(guān)于氣態(tài)物質(zhì)，用壓力取代濃度)、原電池的溫度與原電池電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系。跟著電池反響的進(jìn)行，作為原料的化學(xué)物質(zhì)人A與B的濃度漸漸減少，而反響產(chǎn)物G與D的濃度漸漸增添，從能斯特方程可看出，原電池的電動(dòng)勢(shì)將所以而漸漸變小。當(dāng)T=298.15K時(shí)，將式（中自然對(duì)數(shù)換成常用對(duì)數(shù)，可得應(yīng)當(dāng)注意，原電池電動(dòng)勢(shì)數(shù)值與電池反響計(jì)量式

36、的寫(xiě)法沒(méi)關(guān)數(shù)改變而改變。，電動(dòng)勢(shì)數(shù)值其實(shí)不因化學(xué)計(jì)量能夠用儀器丈量原電池的電動(dòng)勢(shì)E，即兩電極電勢(shì)的差值，可是沒(méi)有方法丈量出各個(gè)電極的電勢(shì)的絕對(duì)數(shù)值。當(dāng)前，國(guó)際上一致規(guī)定“標(biāo)準(zhǔn)氫電極”的電極電勢(shì)為零，其余電極電勢(shì)的數(shù)值都是經(jīng)過(guò)與“標(biāo)準(zhǔn)氫電極”比較而獲得確立。電極電勢(shì)的能斯特方程對(duì)隨意給定的電極，電極反響通式為氧化態(tài)或復(fù)原態(tài)物質(zhì)離子濃度的改變對(duì)電極電勢(shì)有影響，但在往常狀況下影響不大。電解質(zhì)溶液的酸堿性對(duì)含氧酸鹽的電極電勢(shì)有較大的影響。酸性加強(qiáng)，電極電勢(shì)明顯增大則含氧酸鹽的氧化性明顯加強(qiáng)。，因?yàn)殡姌O電勢(shì)因離子濃度的不一樣而異，簡(jiǎn)單想象，由兩種不一樣濃度的某金屬離子的溶液分別與該金屬構(gòu)成電極，這樣的兩

37、個(gè)電極明顯也能構(gòu)成擁有必定電動(dòng)勢(shì)的原電池，這種原電池稱為濃差電池。前面所議論，都是原電池中經(jīng)過(guò)的電流無(wú)窮小，即電極反響和電池反響可逆狀況下的電極電勢(shì)，這種電極電勢(shì)稱為可逆電勢(shì)或均衡電勢(shì)。假如電流不是無(wú)窮小，電極電勢(shì)就不可以簡(jiǎn)單地用上述能斯特方程進(jìn)行計(jì)算。電極電勢(shì)數(shù)值是電化學(xué)中很重要的數(shù)據(jù)，除了用以計(jì)算原電池的電動(dòng)勢(shì)和相應(yīng)的氧化復(fù)原反響的摩爾吉布斯函數(shù)變外，還可以夠比較氧化劑和復(fù)原劑的相對(duì)強(qiáng)弱、判斷氧化復(fù)原反響進(jìn)行的方向和程度等。若某電極電勢(shì)代數(shù)值越小，則該電極上越簡(jiǎn)單發(fā)生氧化反響，或許說(shuō)該電極的復(fù)原態(tài)物質(zhì)越簡(jiǎn)單失掉電子，是較強(qiáng)的復(fù)原劑;而該電極的氧化態(tài)物質(zhì)越難獲得電子，是較弱的氧化劑。若某電極

38、電勢(shì)的代數(shù)值越大，則該電極上越簡(jiǎn)單發(fā)生復(fù)原反響，該電極的氧化態(tài)物質(zhì)越簡(jiǎn)單獲得電子，是較強(qiáng)的氧化劑;而該電極的復(fù)原態(tài)物質(zhì)越難失掉電子，是較弱的復(fù)原劑。堿性燃料電池這種燃料電池常用30%-50%的KOH為電解液，燃料是氫氣，氧化劑是氧氣。氫氧燃料電池的焚燒產(chǎn)物為水，所以對(duì)環(huán)境無(wú)污染。電池可用圖式表示為電極反響為電解是環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做電功的電化學(xué)過(guò)程，在電解過(guò)程中，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能。在電解池中，與直流電源的負(fù)極相連的極叫做陰極，與直流電源的正極相連的極叫做陽(yáng)極。電子從電源的負(fù)極沿導(dǎo)線進(jìn)入電解池的陰極;另一方面，電子又從電解池的陽(yáng)極離開(kāi)，沿導(dǎo)線流回電源正極。這樣在陰極上電子剩余，在陽(yáng)極上電子缺乏，電解液(

39、或熔融液)中的正離子移向陰極，在陰極上獲得電子，進(jìn)行復(fù)原反響;負(fù)離子移朝陽(yáng)極，在陽(yáng)極上給出電子，進(jìn)行氧化反響。在電解池的兩極反響中氧化態(tài)物質(zhì)獲得電子或復(fù)原態(tài)物質(zhì)給出電子的過(guò)程都叫做放電。經(jīng)過(guò)電極反響這一特別形式，使金屬導(dǎo)線中電子導(dǎo)電與電解質(zhì)溶液中離子導(dǎo)電聯(lián)系起來(lái)。往常把能使電解順利進(jìn)行的最低電壓稱為實(shí)質(zhì)分解電壓，簡(jiǎn)稱分解電壓。電解池中實(shí)質(zhì)分解電壓與理論分解電壓之間的誤差，除了因電阻所惹起的電壓降之外，就是因?yàn)殡姌O的極化所惹起的。電極極化包含濃差極化和電化學(xué)極化兩個(gè)方面。(1)濃差極化濃差極化現(xiàn)象是因?yàn)殡x子擴(kuò)散速率遲緩所惹起的。它能夠經(jīng)過(guò)攪拌電解液和高升溫度，使離子擴(kuò)散速率增大而獲得必定程度的除

40、去。從熱力學(xué)角度考慮，在陽(yáng)極長(zhǎng)進(jìn)行氧化反響的第一是析出電勢(shì)(考慮超電勢(shì)要素后的實(shí)質(zhì)電極電勢(shì))代數(shù)值較小的復(fù)原態(tài)物質(zhì);在陰極長(zhǎng)進(jìn)行復(fù)原反響的第一是析出電勢(shì)代數(shù)值較大的氧化態(tài)物質(zhì)。電解的應(yīng)用很廣，最常有的是電鍍、陽(yáng)極氧化、電解加工等。電鍍是應(yīng)用電解的方法將一種金屬覆蓋到另一種金屬部件表面上的過(guò)程。以電鍍鋅為例說(shuō)明電鍍的原理。它是將被鍍的部件作為陰極資料，用金屬鋅作為陽(yáng)極資料，在鋅鹽溶液中進(jìn)行電解。將經(jīng)過(guò)表面拋光、除油等辦理的鋁及鋁合金工件作為電解池的陽(yáng)極資料，并用鉛板作為陰極資料，稀硫酸或鉻酸、草酸)溶液作為電解液。通電后，適合控制電流和電壓條件，陽(yáng)極的鋁制工件表面就能被氧化生成一層氧化鋁膜。依據(jù)

41、金屬腐化過(guò)程的不一樣特色，能夠分為化學(xué)腐化和電化學(xué)腐化兩大類。電化學(xué)腐化的特色是形成腐化電池，電化學(xué)腐化過(guò)程的實(shí)質(zhì)是腐化電池放電的過(guò)程，電化學(xué)腐化過(guò)程中，金屬往常作為陽(yáng)極，被氧化而腐化;陰極反響則依據(jù)腐化種類而異，可發(fā)生氫離子或氧氣的復(fù)原，析出氫氣或氧氣。鋼鐵在大氣中的腐化往常為吸氧腐化，腐化電池的陰極反響為將鐵完好淹沒(méi)在酸溶液中，因?yàn)槿芤褐醒鯕夂枯^低，這時(shí)即可能發(fā)生析氫腐化(如鋼鐵酸洗時(shí))，腐化電池的陰極反響是析氫反響第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)求解薛定謬方程不單可獲得氫原子中電子的能量E與主量子數(shù)n有關(guān)的計(jì)算公式，并且能夠自然地導(dǎo)出主量子數(shù)n、角量子數(shù)L和磁量子數(shù)m。或許說(shuō)，求解結(jié)果表示，波函數(shù)的

42、詳細(xì)表達(dá)式與上述三個(gè)量子數(shù)有關(guān)主量子數(shù)n，可取的數(shù)值為1,2,3,4.n.值是確立電子離核遠(yuǎn)近(均勻距離)和能級(jí)的主要參數(shù)，n值越大，表示電子離核的均勻距離越遠(yuǎn)，所處狀態(tài)的能級(jí)越高。角量子數(shù)L可取的數(shù)值為0，1，2，(n一1)，共可取n個(gè)數(shù),L的數(shù)值受n的數(shù)值限制，(3)磁量子數(shù)m可取的數(shù)值為0,士1,士2.士3，士2.士L，共可取(2L+1)個(gè)數(shù)值，m的數(shù)值受L數(shù)值的限制，m值基本上反應(yīng)波函數(shù)(軌道)的空間取向。當(dāng)三個(gè)量子數(shù)的各自數(shù)值確立時(shí)，波函數(shù)的數(shù)學(xué)式也就隨之而確立。量子力學(xué)中還引入第四個(gè)量子數(shù)，習(xí)慣上稱為自旋量子數(shù)msms能夠取的數(shù)值只有+1/2和一1/2，往?？捎孟蛏系募^和向下的箭

43、頭來(lái)表示電子的兩種所謂自旋狀態(tài)。假如兩個(gè)電子處于不一樣的自旋狀態(tài)則稱為自旋反平行，用符號(hào)或表示:處于相同的自旋狀態(tài)則稱為自旋平行，用符號(hào)或表示狀態(tài)。以下分別對(duì)s軌道、p軌道和d軌道加以簡(jiǎn)要說(shuō)明。S軌道是角量子數(shù)L=0時(shí)的原子軌道，此時(shí)主量子數(shù)n能夠取1,2,3,等數(shù)值。對(duì)應(yīng)于n=1,2,3，一的s軌道分別被稱為1s軌道2s軌道、3s軌道。所以它的角度散布是球面。P軌道是角量子數(shù)L=1時(shí)的原子軌道，對(duì)應(yīng)于此時(shí)不一樣的主量子數(shù)，有2p軌道3p軌道等不一樣的p軌道?？傻脙蓚€(gè)相切于原點(diǎn)的球面。黑點(diǎn)較密，表示電子出現(xiàn)的概率密度較大;黑點(diǎn)較疏，表示電子出現(xiàn)的概率密度較小。這種以黑點(diǎn)的疏密表示概率密度散布的

44、圖形叫做電子云。n,L都相同的軌道，稱為等價(jià)軌道。所以同一層的亞層各有3,個(gè)等價(jià)軌道。氫原子軌道的能量決定于主量子數(shù)n，但在多電子原子中，軌道能量除決定于主量子數(shù)還與角量子數(shù)L有關(guān)，可歸納出以下三條規(guī)律。n之外，角量子數(shù)L相同時(shí)，跟著主量子數(shù)n值增大，軌道能量高升。主量子數(shù)n相同時(shí)，跟著角量子數(shù)L值增大，軌道能量高升。當(dāng)主量子數(shù)和角量子數(shù)都不一樣時(shí)，有時(shí)出現(xiàn)能級(jí)交織現(xiàn)象。泡利不相容原理指的是一個(gè)原子中不行能有四個(gè)量子數(shù)完好相同的兩個(gè)電子。由這一原理可2最低能量原理則表示核外電子散布將盡可能優(yōu)先占有能級(jí)較低的軌道，以使系統(tǒng)能量處于最低。它解決了在n或L值不一樣的軌道中電子的散布規(guī)律。實(shí)驗(yàn)總結(jié)出多

45、電子原子各軌道能級(jí)從低到高的近似次序(見(jiàn)圖）:1s;2s,2p;3s,3p:4s,3d,4p;5s,4d,5p;6s,4f,5d,6p;7s,5f,6d,7p。依據(jù)這一次序能夠確立各元素原子核外電子的一般散布規(guī)律:能量鄰近的能級(jí)劃為一組，稱為能級(jí)組，共有七個(gè)能級(jí)組，對(duì)應(yīng)于周期表中七個(gè)周期。洪德規(guī)則說(shuō)明處于主量子數(shù)和角量子數(shù)都相同的等價(jià)軌道中的電子，老是盡先占有磁量子數(shù)不一樣的軌道，并且自旋量子數(shù)相同，即自旋平行。它反應(yīng)nL在值相同的軌道中電子的散布規(guī)律。洪特規(guī)則固然是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)規(guī)律，但運(yùn)用量子力學(xué)理論，也可證明電子按洪特規(guī)則擺列，使原子系統(tǒng)的能量最低。作為洪特規(guī)則的增補(bǔ):等價(jià)軌道在全充滿狀（p6

46、，d10，f14）、半充滿狀(p3，d5，f7)或全空狀態(tài)(p0，d0，f0)時(shí)比較穩(wěn)固。按上述電子散布的三個(gè)基來(lái)源理和近似能級(jí)次序，能夠確立大部分元素原子核外電子散布的方式.多電子原子核外電子散布的表達(dá)式叫做電子散布式。比如，鈦(Ti)原子有22個(gè)電子，按上述三個(gè)原理和近似能級(jí)次序，電子的散布狀況應(yīng)為又如，錳原子中有25個(gè)電子，其電子散布式應(yīng)為鉻、鑰或銅、銀、金等原子的(n-1）d軌道上的電子都處于半充滿狀態(tài)或全充滿狀態(tài)末周期表)。比如Cr和Cu的電子散布式分別為(見(jiàn)書(shū)因?yàn)榛瘜W(xué)反響中往常只波及外層電子的改變，所以一般不用寫(xiě)完好的電子散布式，只需寫(xiě)出外層電子散布式即可。外層電子散布式又稱為外層

47、電子構(gòu)型。關(guān)于主族元素即為最外層電子散布的形式。原子的基天性質(zhì)如原子半徑、氧化值、電離能、電負(fù)性等都與原子的結(jié)構(gòu)親密有關(guān)，因此也表現(xiàn)明顯的周期性變化。元素在周期表中所處的周期號(hào)數(shù)等于該元素原子核外電子的層數(shù)。對(duì)元素在周期表中所處族的號(hào)數(shù)來(lái)說(shuō)，主族元素以及第I、第II副族元素的號(hào)數(shù)等于最外層的電子數(shù);第III至第VII副族元素的號(hào)數(shù)等于最外層的電子數(shù)與次外層d電子數(shù)之和。VIII族元素包含三個(gè)縱行，最外層電子數(shù)與次外層d電子數(shù)之和為8至10。零族元素最外層電子數(shù)為8(氦為2)。依據(jù)原子的外層電子構(gòu)型可將長(zhǎng)式周期表分紅5個(gè)區(qū)，即s區(qū)P區(qū),d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū)。表反應(yīng)了原子外層電子構(gòu)型與周期表分區(qū)的關(guān)

48、系。同周期主族元素從左至右最高氧化值漸漸高升，并等于元素的最外層電子數(shù)即族數(shù)。副族元素的原子中，除最外層s電子外，次外層d電子也可參加反響。所以，d區(qū)副族元素最高氧化值一般等于最外層的s電子數(shù)和次外層d電子數(shù)之和(但不大于8。此中第III至第VII副族元素與主族相像，同周期從左至右最高氧化值也漸漸高升，并等于所屬族的族數(shù)。金屬元素易失電子變?yōu)檎x子，非金屬元素易得電子變?yōu)樨?fù)離子。所以常用金屬性表示在化學(xué)反響中原子失掉電子的能力，非金屬性表示在化學(xué)反響中原子得電子的能力。應(yīng)當(dāng)指出，元素的金屬性和非金屬性一般表現(xiàn)為單質(zhì)的復(fù)原性和氧化性，但其實(shí)不完好一致。元素的原子在氣態(tài)時(shí)失掉電子的難易，能夠用電離

49、能來(lái)權(quán)衡。氣態(tài)原子失掉一個(gè)電子成為氣態(tài)+1價(jià)離子，所需汲取的能量叫該元素的第一電離能I1，常用單位kJmol-1。電離能的大小反應(yīng)原子得失電子的難易，電離能越大，失電子越難。電離能的大小與原子的核電荷及電子構(gòu)型等要素有關(guān)。對(duì)主族元素來(lái)說(shuō)，第I主族元素的電離能最小，同一周期原子的電子層數(shù)相同，從左至右，電離能隨之增大，所以元素的金屬開(kāi)朗性漸漸減弱。同一主族的原子最外層電子構(gòu)型相同，從上到下，電離能漸漸減小，元素的金屬開(kāi)朗性逐漸加強(qiáng)。為了權(quán)衡分子中各原子吸引電子的能力，鮑林在1932年引入了電負(fù)性的看法。電負(fù)性（氧化性，非金屬性）數(shù)值越大，表示原子在分子中吸引電子的能力越強(qiáng);電負(fù)性值越小，表示原子

50、在分子中吸引電子的能力越弱。元素的電負(fù)性較全面反應(yīng)了元素的金屬性和非金屬性的強(qiáng)弱。主族元素的電負(fù)性擁有較明顯的周期性變化，同一周期從左到右電負(fù)性遞加，從上到下電負(fù)性遞減。而副族的電負(fù)性值則較靠近，變化規(guī)律不明顯。其余，元素的原子半徑也表現(xiàn)出周期性的變化，并且主族元素的變化比副族元素的更加明顯。以第2周期為例，從左到右能夠看出電負(fù)性(及電離能)漸漸增大，而原子半徑漸漸減小。這表示權(quán)衡元素金屬性、非金屬性的物理量電離能和電負(fù)性與原子半徑有著內(nèi)在的聯(lián)系?；瘜W(xué)鍵主要有金屬鍵，離子鍵和共價(jià)鍵等三類。由正、負(fù)離子之間的靜電引力形成的化學(xué)鍵叫做離子鍵。離子鍵無(wú)飽和性也無(wú)方向性。離子鍵往常存在于離子晶體中。能

51、形成典型離子鍵的正、負(fù)離子的外層電子構(gòu)型一般都是8電子的，稱為8電子構(gòu)型。除了8電子構(gòu)型的之外，還有其余種類的外層電子構(gòu)型，主若是(1)9-17電子構(gòu)型(2)18電子構(gòu)型。同種非金屬元素，或許電負(fù)性數(shù)值相差不很大的不一樣種元素(一般均為非金屬，有時(shí)也有金屬與非金屬)，一般以共價(jià)鍵聯(lián)合形成共價(jià)型單質(zhì)或共價(jià)型化合物。表征共價(jià)鍵特征的物理量稱為共價(jià)鍵參數(shù)，比如鍵長(zhǎng)、鍵角和鍵能等。(l)鍵長(zhǎng)分子中成鍵原子的兩核間的距離叫做鍵長(zhǎng)。鍵長(zhǎng)與鍵的強(qiáng)度(或鍵能)有關(guān)，鍵長(zhǎng)較小則分子較穩(wěn)固。(2鍵角分子中相鄰兩鍵間的夾角叫做鍵角。分子的空間構(gòu)型與鍵長(zhǎng)和鍵角有關(guān)。鍵能共價(jià)鍵的強(qiáng)弱能夠用鍵能數(shù)值的大小來(lái)權(quán)衡。對(duì)雙原子

52、分子來(lái)說(shuō)，鍵解離能能夠以為就是該氣態(tài)分子中共價(jià)鍵的鍵能E。關(guān)于兩種元素構(gòu)成的多原子分子來(lái)說(shuō)，可取鍵解離能的均勻值作為鍵能。鍵能習(xí)慣上取正當(dāng)，一般說(shuō)來(lái)，鍵能數(shù)值越大表示共價(jià)鍵強(qiáng)度越大?；瘜W(xué)反響過(guò)程實(shí)質(zhì)上是反響物化學(xué)鍵的損壞和生成物化學(xué)鍵的構(gòu)成的過(guò)程。所以，氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)反響的熱效應(yīng)就是化學(xué)鍵改組前后鍵解離能或鍵能總和的變化。利用鍵能數(shù)據(jù)，能夠估量一些反響熱效應(yīng)或反響的標(biāo)準(zhǔn)焓變。一般說(shuō)來(lái)，氣態(tài)反響的標(biāo)準(zhǔn)焓變能夠利用反響物的鍵能總和減去生成物的鍵能總和而近似求得(注意，這里的計(jì)算是反響物在前，生成物在后)。就分子的整體來(lái)說(shuō)，是電中性的。但從分子內(nèi)部這兩種電荷的散布狀況來(lái)看，可把分子分紅極性分子和非極性分子兩類。對(duì)雙原子分子來(lái)說(shuō)，分子極性和鍵的極性是一致的。分子的極性不只與鍵的極性有關(guān)，還與分子的空間構(gòu)型(對(duì)稱性)有關(guān)。共價(jià)型分子中各原子在空間擺列構(gòu)成的幾何形狀，叫做分子的空間構(gòu)型。比如，甲烷分子為正四周體，水分子為“v”字形，氨分子為三角錐形等。為了從理論上說(shuō)明各樣分子不一樣的空間構(gòu)型，提出化學(xué)鍵的雜化軌道理論。這個(gè)理論從電子擁有顛簸性能夠疊加的看法出發(fā)，以為若干個(gè)能量鄰近的原子軌道能夠混淆成相同數(shù)目的能量完好相同的新的原子軌道，這種新的原子軌道稱為雜化軌道。形成雜化軌道的過(guò)程稱為原子軌道雜化簡(jiǎn)稱雜化)。（1）sp雜