




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、普通化學知識點整理第1章 熱化學與能量1.幾個基本概念1)系統(tǒng):作為研究對象的那一部分物質(zhì)和空間a開放系統(tǒng):有物質(zhì)和能量交換 b.封閉系統(tǒng):只有能量交換 c.隔離系統(tǒng):無物質(zhì)和能量交換2)環(huán)境:系統(tǒng)之外,與系統(tǒng)密切聯(lián)系的其它物質(zhì)和空間3)相:系統(tǒng)中任何物理和化學性質(zhì)完全相同的、均勻部分單相(均勻),多相(不均勻)注意:一個氣態(tài)(固體)一個相;液體,若相溶,一個相,若不相溶,幾種液體,幾個相 同一物質(zhì)不同狀態(tài)就是不同相;碳元素同素異形體不同相4)狀態(tài):用來描述系統(tǒng);狀態(tài)函數(shù):描述系統(tǒng)狀態(tài)(如pV=nRT)5)狀態(tài)函數(shù)的性質(zhì):狀態(tài)函數(shù)是狀態(tài)的單值函數(shù);當系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時,狀態(tài)函數(shù)的變化量只與系
2、統(tǒng)的始、末態(tài)有關,而與變化的實際途徑無關6)狀態(tài)函數(shù)的分類:廣度性質(zhì):其量值具有加和性,如體積、質(zhì)量,熱容,焓,熵等強度性質(zhì):其量值不具有加和性,如溫度、壓力,密度,摩爾體積等兩個廣度性質(zhì)的物理量的商是一個強度性質(zhì)的物理量7)過程:系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生任何的變化 VS 途徑:實現(xiàn)一個過程的具體步驟8)化學計量數(shù)其中nB 稱為B的化學計量數(shù)(根據(jù)具體的反應式子系數(shù)) 反應物:nB為負;產(chǎn)物:nB為正9)反應進度: 反應進度只與化學反應方程式的書寫有關2.反應熱:化學反應過程中系統(tǒng)放出或吸收的熱量;熱化學規(guī)定:系統(tǒng)放熱為負,系統(tǒng)吸熱為正注意:摩爾反應熱指當反應進度為1mol時系統(tǒng)放出或吸收的熱量3.熱效應
3、:等容熱效應(彈式量熱計);等壓熱效應(火焰熱量計) qV =U qp = U + p(V2V1)反應熱:(兩種液體時比熱容不同需分開,注意比熱單位) 摩爾反應熱:4.熱化學方程式:表示化學反應與熱效應關系的方程式注意:先寫出反應方程,再寫出相應反應熱,兩者之間用分號或逗號隔開 若不注明T, p, 皆指在T=298.15 K,p=100kPa下標明反應溫度、壓力及反應物、生成物的量和狀態(tài)5.熱力學第一定律封閉系統(tǒng),不做非體積功時,若系統(tǒng)從環(huán)境吸收熱q,從環(huán)境得功w,則系統(tǒng)熱力學能的增加U(U2U1)為:U=q + w(熱力學能從前稱為熱能)6.內(nèi)能的特征:狀態(tài)函數(shù)(狀態(tài)確定,其值確定;殊途同歸
4、;周而復始)、無絕對數(shù)值、廣度性質(zhì)7.熱:系統(tǒng)吸熱為正,放熱為負 熱量q不是狀態(tài)函數(shù)8.功:系統(tǒng)對外功為負,外部對系統(tǒng)作功為正 功w不是狀態(tài)函數(shù)9.體積功w體的計算w體=p外(V2 V1)=p外V 10.焓(狀態(tài)函數(shù))(kJ/mol) rHm:反應的摩爾焓H =U + pV qp =H2H1=H(H<0放熱;H>0吸熱)注意:qV=U(定容)VS qP=H(定壓) qp qV = n2(g)RT n1(g)RT = n(g)RT 對于沒有氣態(tài)物質(zhì)參與的反應或n(g)=0的反應,qV » qp對于有氣態(tài)物質(zhì)參與的反應,且n(g)¹0的反應,qV ¹ qp
5、11.蓋斯定律:化學反應的恒壓或恒容反應熱只與物質(zhì)的始態(tài)或終態(tài)有關而與變化的途徑無關標準壓力p=100kPa12.標準摩爾生成焓:標準狀態(tài)時由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)B時反應的焓變稱為標準摩爾生成焓,記作 注意:標準態(tài)指定單質(zhì)的標準生成焓為0。生成焓的負值越大,表明該物質(zhì)鍵能越大,對熱越穩(wěn)定13.標準摩爾焓變:標準狀態(tài)下,反應進度=1mol的焓變稱為反應的標準摩爾焓變: rHm注意:f表示生成,r表示反應 標準摩爾焓變與摩爾焓求法的區(qū)別14.反應的標準摩爾焓變的計算:第2章 化學反應的基本原理與大氣污染控制1.自發(fā)反應(自發(fā)過程):在給定條件下能自動進行的反應或過程2.熵(狀態(tài)函數(shù),具
6、有加和性):系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)微觀粒子的混亂度(或無序度)的量度 S=kln 熵增加原理:在隔離系統(tǒng)中發(fā)生的自發(fā)進行反應必伴隨著熵的增加,或隔離系統(tǒng)的熵總是趨向于極大值 S隔離 0 自發(fā)過程;平衡狀態(tài)3. 物質(zhì)的標準摩爾熵:單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)在標準狀態(tài)下的規(guī)定熵,以Sm(或簡寫為S)表示,注意單位為J·mol-1·K-1 指定單質(zhì)的標準熵值是零 4.熵的性質(zhì):(1)對于同一種物質(zhì):Sg > Sl > Ss (2)同一物質(zhì)在相同的聚集狀態(tài)時,其熵值隨溫度的升高而增大 S高溫>S低溫 (3)對于不同種物質(zhì):S復雜分子>S簡單分子 (4)對于混合物和純凈物:S混
7、合物>S純物質(zhì)氣體分子數(shù)增加,熵增大5標準摩爾熵變rSm=VBSm6.吉布斯等溫方程:r Gm=r HmTr SmG<0,自發(fā)過程,過程能向正方向進行 -G>-w' 即G<w'自發(fā)過程最小自由能原理 G=0,平衡狀態(tài) 在非體積功w -G=-w' 即G=w'平衡狀態(tài)G>0,非自發(fā)過程,過程能向逆方向進行 -G<-w' 即G>w'非自發(fā)狀態(tài) 7.標準摩爾吉布斯函數(shù)變: 一般可以表示8.標準摩爾生成吉布斯函數(shù):fGm,常用單位為kJ. mol-1 若為單質(zhì)或H+則fGm=0反應的標準摩爾吉布斯函數(shù)變其他溫度時:
8、 非標準態(tài):9.rG =0就是化學平衡的熱力學標志或稱反應限度的判據(jù)10.標準平衡常數(shù)K(與方程式的寫法有關),K值越大,說明反應進行得越徹底,反應物的轉化率越高平衡時或11.多重平衡:12化學平衡的移動:因條件的改變(濃度、壓力、溫度)使化學反應從原來的平衡狀態(tài)轉變到新的平衡狀態(tài)過程因為,由此可判斷13.范特霍夫等壓方程式:某一反應在不同溫度 T1 和 T2 時的平衡常數(shù)分別為K1 和K2 ,則14.化學反應的速率:用單位時間單位體積內(nèi)發(fā)生的反應進度 ,單位mol·dm-3·s-115.速率方程和反應級數(shù) =kc(A)a .c(B)b(k為速率常數(shù),n=a+b為反應級數(shù))
9、16.(基)元反應:由反應物一步直接生成產(chǎn)物17.一級反應的三個特征:lnc對t作圖為一直線;t1/2與反應物起始濃度無關;速率常數(shù)k的量綱為(時間)118.阿侖尼烏斯公式 (Ea為活化能,k為速率常數(shù))19.反應的活化能加快反應速率20.加快反應速率(如表)21.催化劑 第3章 水溶液化學升華1.與溶液中溶質(zhì)的獨立質(zhì)點數(shù)有關(溶液的依數(shù)性,也稱稀溶液定律):粒子數(shù)越多,溶液的蒸氣壓(當凝聚和蒸發(fā)的速率相等時,蒸氣具有該溫度下的壓力)、凝固點越低;沸點和滲透壓越高凝固蒸發(fā)凝固凝聚2.氣體 液體 固體 相同溶劑溫度升高,蒸氣壓增大凝華3.(往溶劑中加入難揮發(fā)的溶質(zhì))蒸氣壓下降:同一溫度下,純?nèi)軇?/p>
10、蒸氣壓(大)與溶液蒸氣壓(?。┲?;溶液濃度越大,溶液的蒸氣壓下降越多4.質(zhì)量摩爾濃度m:1kg溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量,SI單位molkg-1 mB = nB/wA nB 溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,單位為mol,wA溶劑的質(zhì)量,單位為kg摩爾分數(shù)(或物質(zhì)的量分數(shù)):任何一物質(zhì)的量除以溶液中的總物質(zhì)的量,用xn表示5.在一定溫度下,難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降p與溶質(zhì)的摩爾分數(shù)成正比p = pA·xB=k·mB 其中xB是溶質(zhì)B在溶液中的摩爾分數(shù),k為蒸氣壓下降常數(shù),mB為溶液的質(zhì)量摩爾濃度,pA是純?nèi)軇┑恼羝麎?.溶液的沸點上升:難揮發(fā)物質(zhì)的溶液的沸點總是高于純?nèi)軇┑姆悬cT
11、bp=TbpTb=kbpm kbp稱為溶劑的摩爾沸點上升常數(shù),單位為K·kg·mol-17.凝固點的降低:Tfp=TfpTf=kfp·m kfp 稱為溶劑的摩爾凝固點下降常數(shù)NOTICE: Kfp,kbp只與溶劑種類有關 同種溶劑:kfpkbp (即凝固點下降多) 冰水共存溫度0;水汽共存點100 水的蒸氣壓小于冰的蒸氣壓8.滲透現(xiàn)象:被半透膜隔開的兩邊溶液的濃度不等(單位體積內(nèi)溶質(zhì)的分子數(shù)不等),溶劑通過半透膜進入溶液或溶劑從稀溶液通過半透膜進入濃溶液的現(xiàn)象(單向擴散)滲透壓:阻止?jié)B透進行所施加的最小外壓,用表示,V=nRT或=nRT/V=cRT(是溶劑分子滲透
12、的結果)等滲溶液:滲透壓與人體內(nèi)的基本相等的溶液 反滲透:若外加在溶液上的壓力大于滲透壓,則會使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃樱辜內(nèi)軇w積增加的過程廣泛用于海水淡化、工業(yè)廢水的處理及溶液的濃縮等9.解離度:溶液中已解離的電解質(zhì)的分子數(shù)與電解質(zhì)總分子數(shù)之比:10.1)酸堿電離理論(阿氏水離子論):在水溶液中解離時所生成的正離子全部是H+的化合物是酸;所生成的負離子全部是OH的化合物是堿 2)酸堿質(zhì)子理論(適用于水溶液,也適用非水溶液):凡能給出質(zhì)子的物質(zhì)都是酸;凡能結合質(zhì)子的物質(zhì)都是堿 酸 質(zhì)子 + 堿11.酸堿共軛關系:酸與對應的堿相互依存、相互轉化的關系。酸失去質(zhì)子后形成的堿被稱為該酸的共軛
13、堿;堿結合質(zhì)子后形成的酸被稱為該堿的共軛酸12.共軛酸與它的共軛堿一起稱為共軛酸堿對(酸越強,其共軛堿越弱)HAc/Ac-,H3O+/H2O,NH4+/NH3,H3O+/H2O,HCN/CN-,H2O/OH-,HCO3-/CO32-,H2O/OH-13.兩性物質(zhì):H2O,HCO3 (所有酸式根) 無鹽的概念:NH4Cl (酸堿復合物)氫離子的單位為摩爾每立方分米,求K和時無需化單位14.大多數(shù)酸和堿溶液都存在解離平衡,其平衡常數(shù)稱為解離常數(shù)Ka(酸)或Kb(堿)15.一元弱酸 16.一元弱堿 C(H+)=KW/c(OH-) pH=-lgc(H+)17.水的離子積KW=1.0*10-1418.同
14、離子效應:在弱酸的溶液中加入該酸的共軛堿,或在弱堿的溶液中加入該堿的共軛酸,使得弱酸或弱堿的解離度大大下降的現(xiàn)象,如HAc的水溶液中加入NaAc,使得HAc解離平衡向左移動,HAc的解離度降低19.緩沖溶液:對外加的酸和堿具有緩沖能力的溶液以HAc和NaAc的混合溶液為例: NaAc = Na+ + Ac- HAc(aq) = H+(aq) + Ac-(aq) 系統(tǒng)中大量HAc、Ac存在,使H+相對較少。當溶液中加入少量強酸時,H+與Ac結合生成HAc,使H+的濃度保持基本不變;若往系統(tǒng)中加入少量強堿,則H+與OH-結合生成H2O,使HAc解離平衡右移, HAc的濃度減少,而H+的濃度仍保持基
15、本不變組成緩沖溶液的一對共軛酸堿:HAc-Ac-/ NH4+-NH3/H2PO4-HPO42-等20緩沖溶液的pH:共軛酸 = 共軛堿 + H+ 其中Ka為共軛酸的解離常數(shù),pKa為Ka的負對數(shù)緩沖能力主要與以下因素有關:a)緩沖溶液中共軛酸的pKa值:緩沖溶液的pH在其pKa值附近時,緩沖能力最大b)緩沖對的濃度:緩沖對的濃度均較大時,緩沖能力較大c)緩沖對的濃度比: 為1:1或相近(0.110)時,緩沖能力較大21.一般認為,當緩沖對的濃度比在0.1和10之間才具有緩沖作用因此,緩沖溶液的pH 和pKa之間有以下關系:pH = pKa ± 1(pKa可查附錄)22.難溶鹽的定義:
16、習慣上將100gH2O中溶解度小于0.01g的物質(zhì)稱作難溶物多相離子平衡:難溶電解質(zhì)在水溶液中,溶解和結晶速率相同,存在固體和溶液中離子之間的動態(tài)平衡難溶(還是會有溶解的,如沉淀)VS不溶23.溶度積:難溶電解質(zhì)的飽和溶液中,當溫度一定時,其離子濃度的乘積為一常數(shù),這個平衡常數(shù)Ks Ks(AnBm)=ceq(Am+)n·ceq(Bn+)m同類型的物質(zhì)可以用Ks的大小判斷溶解度,不同類型時不能判斷24.溶度積規(guī)則AnBm(s) = nAm+(aq) + mBn-(aq)Qc為任意狀態(tài)下有關離子濃度的乘積即濃度商Qc Ks 有沉淀析出直至達飽和 Qc = Ks 溶解達平衡,飽和溶液 Qc
17、Ks 無沉淀析出,或沉淀溶解25. 沉淀溶解的條件:降低溶度積常數(shù)中相關離子的濃度,使得QcKs1)利用酸堿反應2)利用氧化還原反應3)利用絡合(配位)反應(AgCl(s) + NH3 Ag(NH3)2+ + Cl)26.同離子效應:在難溶電解質(zhì)飽和溶液中,加入含有與難溶物組成中相同離子的強電解質(zhì),使難溶電解質(zhì)的溶解度降低的現(xiàn)象27. 沉淀轉化應用:CaSO4不溶于酸,難以除去。若用Na2CO3溶液處理,可轉化為更難溶但質(zhì)地疏松、易溶于酸的物質(zhì)CaCO3第4章 電化學與金屬腐蝕1. 原電池:將氧化還原反應的化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置(分別在兩只燒杯中進行,用鹽橋含有瓊膠的飽和氯化鉀溶液聯(lián)系)原電池
18、是由兩個半電池組成的;半電池中的反應就是半反應,即電極反應,因此將半電池又叫電極電池反應:Cu2+ZnZn2+Cu正極反應:Cu2+ +2e- Cu 得電子被還原發(fā)生還原反應,是氧化劑(即氧化態(tài)),反應使化合價降低 負極反應:Zn2+-2e-Zn2+失電子被氧化發(fā)生氧化反應,是還原劑(即氧化態(tài)),反應使化合價升高得電子者氧化劑,發(fā)生還原反應,化合價升高是被氧化,化合價降低是被還原原電池:“負氧正還”VS電解池:“陽氧陰還”電子通過導線,離子通過鹽橋(正離子流向銅,負離子流向鋅)圖示表示:(-)Zn |Zn2+(c1) ¦¦ Cu2+(c2)| Cu(+) “|”表示兩相的界
19、面,“¦¦”表示鹽橋,鹽橋兩邊是所處的溶液電勢:Zn低, Cu高2.常見電極類型電極類型電對(舉例)電極 金屬電極Zn2+(c) | ZnZn2+/Zn非金屬電極Cl2/Cl- Cl- (c) | Cl2(p) | Pt氧化還原電極Fe3+/Fe2+Fe3+ (c1),Fe2+ (c2) | Pt難溶鹽電極AgCl/Ag Cl- (c) | AgCl | Ag3.法拉第:單位物質(zhì)的量的電子所帶電荷量(F) 1F=96485C/mol4.電池反應:原電池放電過程所發(fā)生的化學反應,是兩電極上的電極反應之和5標準摩爾生成吉布斯函數(shù)與標準電動勢的關系:rGm =-nFE 電動勢的能
20、斯特方程: 電極電勢的能斯特方程:(n表示轉移的電子數(shù))注意:1)電極反應中某物質(zhì)若是氣體,則用相對分壓 p/p(100kPa)表示 2)純液體、純固體不表示在式中 電極電勢:j(氧化態(tài)/還原態(tài)) 標準電動勢:E =(正極)-(負極) 電動勢:E =(正極)-(負極)注意:1)人為規(guī)定標準氫電極電勢 2)電勢越大氧化性越強,電勢越小還原性越強 3)Zn2+2e- = Zn 與 2Zn2+4e- = 2Zn 數(shù)值相同 4)Cu2+2e- = Cu與Cu = Cu2+2e 數(shù)值相同6.氧化還原反應方向的判斷E >0 即G <0 反應正向自發(fā)E =0 即G =0 反應處于平衡狀態(tài)E &l
21、t;0 即G >0 反應正向非自發(fā)(逆過程可自發(fā))7.氧化還原反應進行程度的衡量:氧化還原反應標準平衡常數(shù)K的大小8.化學電源1)一次電池:放電后不能充電或補充化學物質(zhì)使其復原的電池鋅-錳干電池(1.5伏,攜帶方便)/鋅-氧化汞電池(能量高,電壓平穩(wěn),但不環(huán)保)/鋰-鉻酸銀電池(能量高,穩(wěn)定)2)二次電池:放電后通過充電使其復原的電池鉛蓄電池(廉價,實用,太笨重)3)連續(xù)電池:在放電過程中可以不斷地輸入化學物質(zhì),通過反應把化學能轉變成電能,連續(xù)產(chǎn)生電流的電池燃料電池9.電解:利用外加電能的方法迫使反應進行的過程,電能轉變?yōu)榛瘜W能電解池:陽極氧化,陰極還原10.電解池中兩極的電解產(chǎn)物在陽極
22、上進行氧化反應的首先是析出電勢(考慮超電勢因素后的實際電極電勢)代數(shù)值較小的還原態(tài)物質(zhì);在陰極上進行還原反應的首先是析出電勢代數(shù)值較大的氧化態(tài)物質(zhì)陽極析出的物質(zhì):金屬電極, X- , S2-,OH-,含氧酸根(還原態(tài))M-ne-Mn+ 2X-2e-X2 4OH- 4e-2H2O+O2 陰極析出的物質(zhì):不活潑金屬正離子(如Cu2+、Zn2+),H+,(活潑金屬離子(如Na+、Mg2+)在水溶液中不放電) (氧化態(tài))2H+2e-H2 M2+2e-M11.電解的應用1)電鍍:應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過程,既可防腐蝕又可起裝飾的作用(電鍍液一般為含鍍層金屬配離子的溶液)2)
23、陽極氧化:用電解的方法通以陽極電流,使金屬表面形成氧化膜以達到防腐耐蝕目的的一種工藝3)電刷鍍:把適當?shù)碾婂円核㈠兊绞軗p的機械零部件上使其回生的技術12.腐蝕的分類A.化學腐蝕:金屬與周圍介質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應而引起的腐蝕(鋼鐵的高溫氧化脫碳、石油或天然氣輸送管部件的腐蝕等)B.電化學腐蝕:金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生電化學作用而引起的金屬腐蝕(鋼鐵在潮濕的環(huán)境中生銹)1)析氫腐蝕(酸性較強的條件下,產(chǎn)生氫氣)陰極產(chǎn)生氫氣2)吸氧腐蝕(弱酸性或中性條件下)陰極氧氣被還原3) 差異充氣腐蝕13.金屬腐蝕的防止1)改變金屬的內(nèi)部結構 2)保護層法3)緩蝕劑法(無機緩蝕劑,有機緩蝕劑,氣相緩蝕劑)4)陰極保
24、護法犧牲陽極保護法:用較活潑的金屬或其三元合金如(Zn、Al)連接在被保護的金屬上,被保護的金屬作為腐蝕電池陰極而達到不遭腐蝕的目的(腐蝕電池)外加電流法:將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個電極,被保護金屬作為電解池陰極,在直流電的作用下陰極受到保護(電解池)第5章 物質(zhì)結構基礎1.波函數(shù):l=h/mv(l為粒子波的波長;v為粒子的速率,m為粒子的質(zhì)量)2.薛定諤方程:x=r·sincos; y=r·sinsin; jz=r·cos; q r2=x2 + y2+z2;3.量子數(shù)a主量子數(shù)n(n=1,2,3,4對應電子層K,L,M,N)表示核外的電子層數(shù)并確
25、定電子到核的平均距離確定單電子原子的電子運動的能量n的值越大,離核的平均距離越遠,電子能級就越高b角量子數(shù)l(電子亞層)受限于nl的取值:l = 0,1,2,3,···, (n1)l =0,1,2,3 的原子軌道習慣上分別稱為s、p、d、f 軌道表示亞層,基本確定原子軌道的形狀對于多電子原子,與n共同確定原子軌道的能量c磁量子數(shù)mm的取值: m = 0,±1,±2,··· l ,共可取2l + 1個值 確定原子軌道的伸展方向(注:s-1,p-3,d-5,f-7)d自旋量子數(shù)ms 對 錯 對4.電子云:空間某單位體積
26、內(nèi)找到電子的概率分布的圖形,故也稱為概率密度氫原子基態(tài)波函數(shù)的平方: (表明1s電子出現(xiàn)的概率密度是離核距離r的函數(shù),r ,概率密度 氫原子基態(tài)電子云呈球狀注意:波函數(shù)角度分布有正、負之分,電子云角度分布無正、負之分電子云的徑向分布(即離核遠近情況)當主量子數(shù)增大時,離核的距離越來越遠;當主量子數(shù)相同時,角量子數(shù)可取不同的值5.多電子原子軌道的能級1)主量子數(shù)n相同時,l越大,能量越高 E1s<E2s<E3s2)角量子數(shù)l相同時,n越大,能量越高 Ens<Enp<End<Enf3)當主量子數(shù)n和角量子數(shù)l都不同時,可以發(fā)生能級交錯的現(xiàn)象 E4s<E3d,E5
27、s<E4d<E6s<E4f<E5d若n,l都相同的軌道,能量相同,稱為等價軌道.6.核外電子分布原理與方式1)泡里不相容原理:在同一個原子中,不允許兩個電子的四個量子數(shù)完全相同,即同一個原子軌道最多只能容納兩個電子,且自旋相反(量子數(shù)為n的電子層內(nèi)允許排布的電子數(shù)最多為2n2個)2)能量最低原理3)洪德規(guī)則:當電子在n,l相同的數(shù)個等價軌道上分布時,每個電子盡可能占據(jù)磁量子數(shù)不同的軌道且自旋平行補充:當相同能量的軌道為全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)時,能量較低,比較穩(wěn)定7.原子與離子的特征電子構型(電子分布式)1-30號元素8.多電子原子軌道的能量估算當特征電子構型只含s軌
28、道電子(通式為ns12)時,分為s區(qū);當特征電子構型中s軌道已滿,p軌道電子數(shù)為16(通式為ns2np16)時,分為p區(qū);s區(qū)和p區(qū)元素又稱為主族元素;當特征電子構型中內(nèi)層d軌道電子數(shù)為18 (通式為(n-1)d18ns2)時,分為d區(qū)。內(nèi)層d軌道電子數(shù)為10,外層s軌道電子數(shù)為12 (通式為(n-1)d10ns12)時,分為ds區(qū)9.元素周期表分區(qū)10.原子半徑在同一周期中,從左到右減小;在同一族中,從上到下增加11.第一電離能:處于基態(tài)的1mol氣態(tài)原子失去一個電子成為氣態(tài)+1價陽離子所需吸收的能量,單位kJ/mol規(guī)律:原子半徑r大時,電子離核遠,受核的引力小,較易電離,從而電離能較小
29、金屬活潑性越強,電離能越小 同一周期中,自左至右,第一電離能一般增加;同一族中,主族元素自上而下第一電離能依次減小12.電負性:元素的原子在分子中吸引電子的能力,反映了元素的金屬性和非金屬性強弱 電負性是一個相對數(shù)值,在同一周期中,從左到右電負性增加;在同一族中,自上而下電負性下降 一般金屬元素(除鉑系外)的電負性數(shù)值小于2.0,而非金屬元素(除Si外)則大于2.013.元素的氧化值同周期主族元素從左至右最高氧化值逐漸升高,并等于元素的最外層電子數(shù)即族數(shù) 注意:F、O例外14.化學鍵:分子中原子之間的長程強相互作用力;化學鍵可分為離子鍵、金屬鍵和共價鍵三種1)離子鍵(沒有方向性,沒有飽和性)
30、電負性差值大于1.8活潑金屬,活潑非金屬靠近,通過靜電相互作用結合成離子型化合物注意:FeCl3、AlCl3不是典型離子鍵,是向共價鍵過度的化學鍵2)金屬鍵:金屬的電離能較小,最外層的價電子容易脫離原子的束縛而形成自由電子,金屬離子緊密堆積,所有自由電子在整個堆積體間自由運動而形成(沒有方向性,沒有飽和性;本質(zhì):金屬離子與自由電子之間的庫侖引力)3)共價鍵(具有方向性和飽和性):兩個原子共用成鍵電子對形成的,成鍵電子對可以由兩個原子共同提供,也可以由一個原子單獨提供(后者習慣上稱為配位鍵) 電負性差值小于1.8a價鍵理論:(必須同號重疊)組成分子的兩個原子必須具有未成對的電子,且它們的自旋反平
31、行(能提供的未成對電子數(shù)就是形成共價鍵的數(shù)目形成共價鍵的兩個原子軌道的對稱性必須匹配;形成共價鍵的兩個原子軌道獲得最大程度的重疊b分類:(p鍵的強度一般不及s鍵)s鍵(只能有一個)原子軌道重疊部分沿著鍵軸呈圓柱形對稱,即原子軌道以“頭碰頭”方式重疊,s軌道總形成s鍵,p軌道間只形成一個s鍵p鍵原子軌道重疊部分對于通過鍵軸的一個平面呈鏡面反對稱,即原子軌道以“肩并肩”方式重疊,p鍵中原子軌道的重疊程度較?。ㄒ蚁?,乙炔易斷) 15.共價鍵參數(shù)a鍵長:分子中成鍵原子的兩核間的距離b鍵角:分子中相鄰兩鍵間的夾角c鍵能E:298.15K,標準狀態(tài)下單位物質(zhì)量的氣態(tài)物質(zhì)的共價鍵斷裂生成氣態(tài)原子所需的能量稱
32、為鍵離解能( D),鍵能的數(shù)值為同類鍵各級解離能的均值,但習慣上取正值16.分子極性和電偶極矩分子中正、負電荷重心重合的分子稱為非極性分子,不能重合的分子則稱為極性分子電偶極矩(與電負性差值有關):=q·l (的值越大,分子的極性就越大)17.雜化軌道與分子極性18.典型分子的空間構型1)HgCl2分子 直線型、兩個sp雜化軌道性質(zhì)完全相同、成鍵軌道夾角為180度2)BF3分子 平面三角形、三個sp2雜化軌道、成鍵軌道夾角為120度3)CH4(CCl4、金剛石)分子 正四面體結構、四個sp3雜化軌道、成鍵軌道夾角為109°284)NH3分子 三角錐形、極性分子、成鍵軌道夾角
33、為107度5)H2O分子 V字形、極性分子、104°4019.分子間作用力:范德華力(取向力、誘導力、色散力)、氫鍵、疏水作用等,比化學鍵要弱得多,范德華力存在于所有分子中范德華力的特點:永遠存在于分子間的弱相互作用;短程力;沒有方向性、沒有飽和性;以色散力為主1) 取向力(正負相吸):分子固有電偶極之間的作用力,存在于極性分子中2) 誘導力:固有偶極與誘導偶極之間的作用力,存在于極性分子之間或極性分子與非極性分子之間3) 色散力(最主要):當非極性分子相互靠近時,由于電子和原子核的不斷運動,正負電荷中心不能始終保持重合,產(chǎn)生瞬間偶極,瞬間偶極之間的相互作用色散力存在于所有分子之間,
34、同類型分子距離相等時,相對分子質(zhì)量越大,其色散力越大 非極性分子與非極性分子之間只存在色散力;極性分子之間存在色散力、誘導力、取向力 只有當分子的極性很大時(如H20)才以色散力為主4) 氫鍵:負性很大的原子X(F、O、N)與H原子成鍵時,由于X吸引電子的能力很強,使氫原子帶有較多正電荷,它與另一個電負性大且半徑又小的原子Y (F、O、N)形成氫鍵(F-H/O-H/N-H)HF、H2O、NH320.分子間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響1)分子間氫鍵使物質(zhì)的熔點和沸點大幅升高,無氫鍵時,同類單質(zhì)和化合物的熔點和沸點隨分子摩爾質(zhì)量的增加而升高2)物質(zhì)的溶解性:極性溶質(zhì)易溶于極性溶液;非性溶(弱極性)易溶
35、于非極性(弱極性)溶液I2溶于乙醇、CCl4;離子鍵-極性大21.晶體(固定形狀、熔點、各向異性)結構1)離子晶體:點陣點上的物質(zhì)微粒是正、負離子,粒子之間作用力是離子鍵力特點:熔點高,硬度大,質(zhì)脆,延展性差,融狀態(tài)可導電;離子晶體的熔點、硬度等性質(zhì)主要與晶格能有關晶體的晶格能:298.15K,標準狀態(tài)下,由氣態(tài)正、負離子形成單位物質(zhì)的量的離子晶體所釋放的能量2)原子晶體:點陣點上的物質(zhì)微粒是原子,微粒之間的作用力是共價鍵特點:一般低配位、硬度高,強度大與熔點高金剛石,SiC,SiO2(方英石),Si3N4,BN,AlN3)金屬晶體:點陣點上的物質(zhì)微粒是金屬離子,微粒之間作用力是金屬鍵 書P195表格特點:展延性;導電導熱性;金屬晶體的硬度、強度、熔點等相差很大金屬鎢熔點最高;汞硬度最低;鉻硬度最高;氦沸點最低;自然界金剛石硬度最高4)分子晶體:點陣點上的物質(zhì)微粒是分子,微粒之間作用力是分子間力 熔點,若有氫鍵則高,無氫鍵看分子量第6章 無機化合物1.單質(zhì)的熔點、沸點、硬度單質(zhì)的熔點、沸點和硬度一般具有相同的變化趨勢,即熔點高的單質(zhì)其沸點一般也高,硬度也較大第2、3周期元素的單質(zhì):從左到右,逐漸升高,第四主族的元素最高,隨后降低第4、5、6周期元素的單質(zhì):從左到右,逐漸升高,第六副族的元素最高,隨后總趨勢是逐漸降低2.金屬單質(zhì)活潑性規(guī)律3.氯化物的熔點和沸點活潑金屬的氯
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 車輛保險理賠服務合同書模板
- 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育對應用型人才培養(yǎng)的影響
- 安全生產(chǎn)標準化建設與推廣合作協(xié)議
- 風光制氫一體化項目建設條件
- 2025物流公司運輸合同
- 工業(yè)機器人柔性制造系統(tǒng)2025年應用產(chǎn)業(yè)政策與優(yōu)化影響分析報告
- 軟件測試文檔的重要性與標準化試題及答案
- 2025年數(shù)字文化產(chǎn)業(yè)商業(yè)模式創(chuàng)新與品牌建設策略報告
- 康復醫(yī)療器械市場2025年需求預測:產(chǎn)品創(chuàng)新與市場發(fā)展策略報告
- 中藥制藥行業(yè)水資源再利用途徑及可行性分析
- (三模)煙臺市2025屆高三高考診斷性測試地理試卷(含答案)
- 轉讓店鋪輪胎協(xié)議書
- 2025年遼寧省盤錦市中考數(shù)學二模試卷
- 完整版新修訂《厲行節(jié)約反對浪費條例》(課件)
- 水權與水資源管理考試試題及答案
- 公路防汛安全培訓課件
- (區(qū)縣版)-中小學教輔材料征訂專項整治工作方案
- 工程造價咨詢服務投標方案(專家團隊版-)
- 滬教版八年級化學(下冊)期末試卷及答案
- DL-T-1878-2018燃煤電廠儲煤場盤點導則
- 2024年廣東省中考生物+地理試卷(含答案)
評論
0/150
提交評論