化學(xué)平衡基礎(chǔ)-課件

無(wú)機(jī)化學(xué)無(wú)機(jī)化學(xué)定義

利用無(wú)機(jī)化學(xué)的原理、方法、手段等研究無(wú)機(jī)物的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的科學(xué)。緒論講授內(nèi)容

化學(xué)平衡：酸堿平衡，氧化還原平衡，化學(xué)反應(yīng)速率

物質(zhì)結(jié)構(gòu)：原子結(jié)構(gòu)，分子結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)

配合平衡及配合物的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：

元素及化合物：s區(qū)元素，p區(qū)元素，d區(qū)元素講授內(nèi)容第1章化學(xué)平衡基礎(chǔ)第2章化學(xué)反應(yīng)速率第3章原子結(jié)構(gòu)第4章分子結(jié)構(gòu)第5章配合物結(jié)構(gòu)第6章固體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第7章無(wú)機(jī)分子和離子的結(jié)構(gòu)第8章s區(qū)元素第9章p區(qū)元素第10章d區(qū)元素第11章無(wú)機(jī)合成化學(xué)評(píng)價(jià)：卷面評(píng)價(jià)考試：70%隨機(jī)測(cè)驗(yàn)：30%6次課堂考試，5分/次，代他人完成者，同時(shí)記為0分。學(xué)期任務(wù)：知識(shí)概括，5%學(xué)與講：聽課為主，自學(xué)為輔。教材及參考書：

天津大學(xué)，《無(wú)機(jī)化學(xué)》第四版第1章化學(xué)平衡基礎(chǔ)1.1蓋斯定律1.2

酸堿平衡1.3氧化還原平衡CCOCO21/2O2(1)1/2O2(2)O2(3)(1)=(3)-(2)(1)(3)(2)蓋斯定律應(yīng)用1—計(jì)算難測(cè)量反應(yīng)的熱效應(yīng)1.1蓋斯定律

一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的總焓變與反應(yīng)可能涉及的中間步驟的數(shù)目和涉及哪些中間步驟無(wú)關(guān)。蓋斯定律應(yīng)用2—計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)蓋斯定律應(yīng)用3——計(jì)算晶體的晶格能+1.2酸堿平衡1.2.1酸堿定義及酸堿反應(yīng)1酸堿部分電離理論

1884年Arrhenius的電離學(xué)說(shuō)。酸(acid)：水溶液中電離出的陽(yáng)離子全部為氫離子的化合物。堿(base)：水溶液中電離出的陰離子全部為氫氧根離子的化合物。強(qiáng)酸和弱酸、強(qiáng)堿和弱堿的概念。酸堿反應(yīng)的本質(zhì)：2酸堿質(zhì)子理論

1923年丹麥化學(xué)家布朗斯特和英國(guó)化學(xué)家勞瑞各自獨(dú)立提出

特點(diǎn)：

適用于一切溶劑無(wú)酸式鹽和堿式鹽的概念，只要物質(zhì)在溶劑中呈酸堿性，就是酸堿。酸→H++堿提示：酸越強(qiáng)，其共軛的堿越弱，反之亦然。不是物質(zhì)的堿性越弱，其酸性就越強(qiáng)！電離常數(shù)或酸性常數(shù)酸堿反應(yīng)的本質(zhì)

質(zhì)子的轉(zhuǎn)移，分別生成其共軛的堿和酸。酸堿性強(qiáng)弱與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系HIHBrHClHF鍵長(zhǎng)/pm160.9>141.4>127.4>97.7鍵的解離能/kJ?mol-1297<368<431<569Kaθ1011>109>107>3.5×10-3化合物NH3H2OHF電負(fù)性差0.9<1.4<1.9①二元?dú)浠锏乃嵝运崾浇怆x堿式解離ExOyMnOMn2O3MnO2MnO3Mn2O7氧化態(tài)+2+3+4+6+7②酸性氧化物、堿性氧化物和兩性氧化物③含氧酸的酸性高電負(fù)性的中心原子H—O—ClH—O—I電負(fù)性3.0(Cl)2.5(I)KaΘ2.9×10-82.3×10-11大數(shù)目的末端氧原子OHOHOOSOHOOSH氟磺酸亞磷酸硫代硫酸大的吸電子能力的原子或基團(tuán)提高酸性④取代含氧酸和超強(qiáng)質(zhì)子酸的酸性酸堿定義強(qiáng)調(diào)電子對(duì)的接受或給與，形成配位共價(jià)鍵。路易斯堿包括所有的陰離子、許多溶劑分子及其它能提供電子對(duì)的物種。路易斯酸：電子對(duì)的接受體路易斯堿：電子對(duì)的給予體3路易斯酸堿理論配位化合物中的金屬陽(yáng)離子Fe3+、Cu2+、Ni2+價(jià)層不滿足8電子結(jié)構(gòu)的分子，如BF3、AlCl3價(jià)層電子重排接納更多的電子對(duì)通過(guò)擴(kuò)大配位層已接納更多的電子對(duì)SiF4[SiF6]2-閉合殼層分子通過(guò)反鍵軌道容納外來(lái)電子對(duì)酸堿范疇酸堿反應(yīng)酸堿強(qiáng)度硬酸：體積較小和（或）正電荷較高的物種，外電場(chǎng)下不易變形。軟酸：體積較大和（或）正電荷較低的物種，外電場(chǎng)下易變形。硬堿和軟堿，邊界酸和邊界堿硬酸堿邊界酸堿軟酸堿1.2.2溶液中H+離子濃度的計(jì)算1、精確式3、最簡(jiǎn)式一元弱堿2、近似式1.2.3水解1水解與水合與水反應(yīng)建立酸堿平衡并使溶液顯堿性與水反應(yīng)建立酸堿平衡并使溶液顯酸性生成水合離子2鹽的水解1、強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽2、強(qiáng)堿弱酸鹽3、強(qiáng)酸弱堿鹽4、弱酸弱堿鹽1、強(qiáng)堿弱酸鹽2、強(qiáng)酸弱堿鹽3水解常數(shù)和鹽溶液的pH3、弱酸弱堿鹽例已知：計(jì)算濃度為0.1mol·dm-3KCN和NH4CN溶液的pH鹽橋半反應(yīng)氧化還原電對(duì)Zn2+/Zn、Cu2+/Cu還原型氧化型半電池電極電勢(shì)1.3氧化還原平衡1.3.1電極電勢(shì)、能斯特方程與氧化還原反應(yīng)的限度1.3.2影響電極電勢(shì)的因素1濃度的影響影響不夠顯著Fe3+/Fe2+1/10001/1001/101/110/1100/11000/1E0.5940.6530.7120.7710.8300.8890.948有氫離子參加的半反應(yīng)，酸度的影響很顯著2酸度的影響3沉淀的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響4弱電解質(zhì)生成對(duì)電極電勢(shì)的影響5配合物的生成對(duì)電極電勢(shì)的影響現(xiàn)有1L濃度為0.001moldm-3的CuSO4溶液。1、加入0.001molNaOH固體是否會(huì)產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀。2、若向CuSO4溶液中通入NH3并使?jié)舛冗_(dá)到1.0moldm-3后再加入0.001molNaOH是否會(huì)產(chǎn)生沉淀，若加入0.001molNa2S是否會(huì)產(chǎn)生沉淀。3、Cu2+溶液中通入足量的NH3后滴加KCN溶液，發(fā)現(xiàn)顏色加深，計(jì)算后解釋這種現(xiàn)象。4、若向1.0moldm-3CuSO4溶液中通入NH3并使?jié)舛冗_(dá)到1.0moldm-3，計(jì)算E(Cu2+/Cu)。*5、E(Co3+/Co2+)=1.92V,粉紅

土黃

紅褐

E([Co(NH3)6]3+/[Co(NH3)62+])=0.14V