普通化學(xué)第六版知識(shí)點(diǎn)整理

..普XX學(xué)知識(shí)點(diǎn)整理第1章熱化學(xué)與能量1.幾個(gè)基本概念1系統(tǒng)：作為研究對(duì)象的那一部分物質(zhì)和空間a．開(kāi)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(wú)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(xué)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(gè)氣態(tài)〔固體一個(gè)相；液體,若相溶,一個(gè)相,若不相溶,幾種液體,幾個(gè)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(lái)描述系統(tǒng)；狀態(tài)函數(shù)：描述系統(tǒng)狀態(tài)〔如pV=nRT5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(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),狀態(tài)函數(shù)的變化量只與系統(tǒng)的始、末態(tài)有關(guān),而與變化的實(shí)際途徑無(wú)關(guān)6狀態(tài)函數(shù)的分類(lèi)：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(qiáng)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(gè)廣度性質(zhì)的物理量的商是一個(gè)強(qiáng)度性質(zhì)的物理量7過(guò)程：系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生任何的變化VS途徑：實(shí)現(xiàn)一個(gè)過(guò)程的具體步驟8化學(xué)計(jì)量數(shù)其中B稱(chēng)為B的化學(xué)計(jì)量數(shù)〔根據(jù)具體的反應(yīng)式子系數(shù)反應(yīng)物：B為負(fù)；產(chǎn)物：B為正9反應(yīng)進(jìn)度ξ：反應(yīng)進(jìn)度只與化學(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)有關(guān)2.反應(yīng)熱：化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中系統(tǒng)放出或吸收的熱量；熱化學(xué)規(guī)定：系統(tǒng)放熱為負(fù),系統(tǒng)吸熱為正注意：摩爾反應(yīng)熱指當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度為1mol時(shí)系統(tǒng)放出或吸收的熱量3.熱效應(yīng)：等容熱效應(yīng)〔彈式量熱計(jì)；等壓熱效應(yīng)〔火焰熱量計(jì)qV=ΔUqp=ΔU+p<V2–V1>反應(yīng)熱：〔兩種液體時(shí)比熱容不同需分開(kāi),注意比熱單位摩爾反應(yīng)熱：4.熱化學(xué)方程式：表示化學(xué)反應(yīng)與熱效應(yīng)關(guān)系的方程式注意：先寫(xiě)出反應(yīng)方程,再寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)熱,兩者之間用分號(hào)或逗號(hào)隔開(kāi)若不注明T,p,皆指在T=298.15K,p=100kPa下標(biāo)明反應(yīng)溫度、壓力及反應(yīng)物、生成物的量和狀態(tài)5.熱力學(xué)第一定律封閉系統(tǒng),不做非體積功時(shí),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(xué)能的增加ΔU<U2–U1>為：ΔU=q+w〔熱力學(xué)能從前稱(chēng)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；周而復(fù)始、無(wú)絕對(duì)數(shù)值、廣度性質(zhì)7.熱：系統(tǒng)吸熱為正,放熱為負(fù)熱量q不是狀態(tài)函數(shù)8.功：系統(tǒng)對(duì)外功為負(fù),外部對(duì)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(jì)算w體=–p外<V2–V1>=–p外ΔV10.焓〔狀態(tài)函數(shù)〔kJ/molΔrHm：反應(yīng)的摩爾焓H=U+pVqp=H2–H1=ΔH〔ΔH<0放熱；ΔH>0吸熱注意：qV=ΔU〔定容VSqP=ΔH〔定壓qp–qV=n2<g>RT–n1<g>RT=Δn<g>RT對(duì)于沒(méi)有氣態(tài)物質(zhì)參與的反應(yīng)或Δn<g>=0的反應(yīng),qVqp對(duì)于有氣態(tài)物質(zhì)參與的反應(yīng),且Δn<g>0的反應(yīng),qVqp11.蓋斯定律：化學(xué)反應(yīng)的恒壓或恒容反應(yīng)熱只與物質(zhì)的始態(tài)或終態(tài)有關(guān)而與變化的途徑無(wú)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)壓力p=100kPa12.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓：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)B時(shí)反應(yīng)的焓變稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓,記作注意：標(biāo)準(zhǔn)態(tài)指定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓為0。生成焓的負(fù)值越大,表明該物質(zhì)鍵能越大,對(duì)熱越穩(wěn)定13.標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,反應(yīng)進(jìn)度ξ=1mol的焓變稱(chēng)為反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變:ΔrHm注意：f表示生成,r表示反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變與摩爾焓求法的區(qū)別14.反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變的計(jì)算：第2章化學(xué)反應(yīng)的基本原理與大氣污染控制1.自發(fā)反應(yīng)〔自發(fā)過(guò)程：在給定條件下能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)或過(guò)程2.熵〔狀態(tài)函數(shù),具有加和性：系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)微觀粒子的混亂度<或無(wú)序度>的量度S=klnΩ熵增加原理：在隔離系統(tǒng)中發(fā)生的自發(fā)進(jìn)行反應(yīng)必伴隨著熵的增加,或隔離系統(tǒng)的熵總是趨向于極大值ΔS隔離≥0自發(fā)過(guò)程；平衡狀態(tài)3.物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的規(guī)定熵,以Sm<或簡(jiǎn)寫(xiě)為S>表示,注意單位為J·mol-1·K-1指定單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵值是零4.熵的性質(zhì)：<1>對(duì)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(shí),其熵值隨溫度的升高而增大S高溫>S低溫<3>對(duì)于不同種物質(zhì)：S復(fù)雜分子>S簡(jiǎn)單分子<4>對(duì)于混合物和純凈物：S混合物>S純物質(zhì)氣體分子數(shù)增加,熵增大5．標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變?chǔ)Sm=VBSm6.吉布斯等溫方程：ΔrGm=ΔrHm–TΔrSmΔG<0,自發(fā)過(guò)程,過(guò)程能向正方向進(jìn)行-ΔG>-w'即ΔG<w'自發(fā)過(guò)程最小自由能原理ΔG=0,平衡狀態(tài)在非體積功w’-ΔG=-w'即ΔG=w'平衡狀態(tài)ΔG>0,非自發(fā)過(guò)程,過(guò)程能向逆方向進(jìn)行-ΔG<-w'即ΔG>w'非自發(fā)狀態(tài)7.標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變：一般可以表示8.標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)：ΔfGm,常用單位為kJ.mol-1若為單質(zhì)或H+則ΔfGm=0反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變其他溫度時(shí)：非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)：9.ΔrG=0就是化學(xué)平衡的熱力學(xué)標(biāo)志或稱(chēng)反應(yīng)限度的判據(jù)10.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K〔與方程式的寫(xiě)法有關(guān),K值越大,說(shuō)明反應(yīng)進(jìn)行得越徹底,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高平衡時(shí)或11.多重平衡：——12．化學(xué)平衡的移動(dòng)：因條件的改變〔濃度、壓力、溫度使化學(xué)反應(yīng)從原來(lái)的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到新的平衡狀態(tài)過(guò)程因?yàn)?由此可判斷13.范特霍夫等壓方程式：某一反應(yīng)在不同溫度T1和T2時(shí)的平衡常數(shù)分別為K1和K2,則14.化學(xué)反應(yīng)的速率：用單位時(shí)間單位體積內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)度,單位mol·dm-3·s-115.速率方程和反應(yīng)級(jí)數(shù)υ=k{c<A>}a.{c<B>}b〔k為速率常數(shù),n=a+b為反應(yīng)級(jí)數(shù)16.〔基元反應(yīng)：由反應(yīng)物一步直接生成產(chǎn)物17.一級(jí)反應(yīng)的三個(gè)特征：ln{c}對(duì)t作圖為一直線(xiàn)；t1/2與反應(yīng)物起始濃度無(wú)關(guān)；速率常數(shù)k的量綱為<時(shí)間>ˉ118.阿侖尼烏斯公式〔Ea為活化能,k為速率常數(shù)19.反應(yīng)的活化能加快反應(yīng)速率20.加快反應(yīng)速率〔如表加快反應(yīng)速率21.催化劑第3章水溶液化學(xué)升華1.與溶液中溶質(zhì)的獨(dú)立質(zhì)點(diǎn)數(shù)有關(guān)<溶液的依數(shù)性,也稱(chēng)稀溶液定律>：粒子數(shù)越多,溶液的蒸氣壓<當(dāng)凝聚和蒸發(fā)的速率相等時(shí),蒸氣具有該溫度下的壓力>、凝固點(diǎn)越低；沸點(diǎn)和滲透壓越高升華凝固蒸發(fā)凝固蒸發(fā)凝固凝聚2.氣體液體固體相同溶劑溫度升高,蒸氣壓增大凝固凝聚凝華凝華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┱魵鈮骸泊笈c溶液蒸氣壓〔小之差；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mol?kg-1mB=nB/wAnB—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?jǐn)?shù)<或物質(zhì)的量分?jǐn)?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Δp與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比Δp=pA·xB=k·mB其中xB是溶質(zhì)B在溶液中的摩爾分?jǐn)?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(diǎn)上升：難揮發(fā)物質(zhì)的溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)△Tbp=Tbp–Tb=kbp?mkbp稱(chēng)為溶劑的摩爾沸點(diǎn)上升常數(shù),單位為K·kg·mol-17.凝固點(diǎn)的降低：△Tfp=Tfp－Tf=kfp·mkfp稱(chēng)為溶劑的摩爾凝固點(diǎn)下降常數(shù)NOTICE:Kfp,kbp只與溶劑種類(lèi)有關(guān)同種溶劑：kfp＞kbp〔即凝固點(diǎn)下降多冰水共存溫度0℃；水汽共存點(diǎn)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(kāi)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(guò)半透膜進(jìn)入溶液或溶劑從稀溶液通過(guò)半透膜進(jìn)入濃溶液的現(xiàn)象〔單向擴(kuò)散滲透壓：阻止?jié)B透進(jìn)行所施加的最小外壓,用П表示,ΠV=nRT或Π=nRT/V=cRT〔是溶劑分子滲透的結(jié)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(huì)使溶液中的溶劑向純?nèi)軇┓较蛄鲃?dòng),使純?nèi)軇w積增加的過(guò)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(shí)所生成的正離子全部是H+的化合物是酸；所生成的負(fù)離子全部是OHˉ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(jié)合質(zhì)子的物質(zhì)都是堿酸質(zhì)子+堿11.酸堿共軛關(guān)系：酸與對(duì)應(yīng)的堿相互依存、相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系。酸失去質(zhì)子后形成的堿被稱(chēng)為該酸的共軛堿；堿結(jié)合質(zhì)子后形成的酸被稱(chēng)為該堿的共軛酸12.共軛酸與它的共軛堿一起稱(chēng)為共軛酸堿對(duì)〔酸越強(qiáng),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,HCO3ˉ<所有酸式根>無(wú)鹽的概念:NH4Cl<酸堿復(fù)合物>氫離子的單位為摩爾每立方分米,求K和α?xí)r無(wú)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(chēng)為解離常數(shù)Ka〔酸或氫離子的單位為摩爾每立方分米,求K和α?xí)r無(wú)需化單位15.一元弱酸16.一元弱堿C<H+>=KW/c〔OH-pH=-lg{c〔H+}17.水的離子積KW=1.0*10-1418.同離子效應(yīng)：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(dòng),HAc的解離度降低19.緩沖溶液：對(duì)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、Acˉ存在,使H+相對(duì)較少。當(dāng)溶液中加入少量強(qiáng)酸時(shí),H+與Acˉ結(jié)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(qiáng)堿,則H+與OH-結(jié)合生成H2O,使HAc解離平衡右移,HAc的濃度減少,而H+的濃度仍保持基本不變組成緩沖溶液的一對(duì)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(fù)對(duì)數(shù)緩沖能力主要與以下因素有關(guān)：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(shí),緩沖能力最大b緩沖對(duì)的濃度：緩沖對(duì)的濃度均較大時(shí),緩沖能力較大c緩沖對(duì)的濃度比:為1:1或相近<0.1~10>時(shí),緩沖能力較大21.一般認(rèn)為,當(dāng)緩沖對(duì)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(guān)系：pH=pKa±1〔pKa可查附錄22.難溶鹽的定義：習(xí)慣上將100gH2O中溶解度小于0.01g的物質(zhì)稱(chēng)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(jié)晶速率相同,存在固體和溶液中離子之間的動(dòng)態(tài)平衡難溶〔還是會(huì)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(dāng)溫度一定時(shí),其離子濃度的乘積為一常數(shù),這個(gè)平衡常數(shù)KsKs<AnBm>={ceq<Am+>}n·{ceq<Bn+>}m同類(lèi)型的物質(zhì)可以用Ks的大小判斷溶解度,不同類(lèi)型時(shí)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(guān)離子濃度的乘積即濃度商Qc＞Ks有沉淀析出直至達(dá)飽和Qc=Ks溶解達(dá)平衡,飽和溶液Qc＜Ks無(wú)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(guān)離子的濃度,使得Qc＜Ks1利用酸堿反應(yīng)2利用氧化還原反應(yīng)3利用絡(luò)合〔配位反應(yīng)〔AgCl<s>+NH3→[Ag<NH3>2]++Clˉ26.同離子效應(yīng)：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(qiáng)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(zhuǎn)化應(yīng)用：CaSO4不溶于酸,難以除去。若用Na2CO3溶液處理,可轉(zhuǎn)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(xué)與金屬腐蝕1.原電池：將氧化還原反應(yīng)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置〔分別在兩只燒杯中進(jìn)行,用鹽橋{含有瓊膠的飽和氯化鉀溶液}聯(lián)系原電池是由兩個(gè)半電池組成的；半電池中的反應(yīng)就是半反應(yīng),即電極反應(yīng),因此將半電池又叫電極電池反應(yīng)：Cu2++Zn→Zn2++Cu正極反應(yīng):Cu2++2e-Cu{得電子被還原發(fā)生還原反應(yīng),是氧化劑〔即氧化態(tài),反應(yīng)使化合價(jià)降低}負(fù)極反應(yīng):Zn2+-2e-Zn2+{失電子被氧化發(fā)生氧化反應(yīng),是還原劑〔即氧化態(tài),反應(yīng)使化合價(jià)升高}得電子者氧化劑,發(fā)生還原反應(yīng),化合價(jià)升高是被氧化,化合價(jià)降低是被還原原電池："負(fù)氧正還"VS電解池："陽(yáng)氧陰還"電子通過(guò)導(dǎo)線(xiàn),離子通過(guò)鹽橋〔正離子流向銅,負(fù)離子流向鋅圖示表示：〔-Zn|Zn2+〔c1||Cu2+〔c2|Cu〔+"|"表示兩相的界面,"||"表示鹽橋,鹽橋兩邊是所處的溶液電勢(shì):Zn—低,Cu—高2.常見(jiàn)電極類(lèi)型電極類(lèi)型電對(duì)<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/AgCl-<c>|AgCl|Ag3.法拉第：?jiǎn)挝晃镔|(zhì)的量的電子所帶電荷量〔F1F=96485C/mol4.電池反應(yīng)：原電池放電過(guò)程所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng),是兩電極上的電極反應(yīng)之和5．標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系：ΔrGm=-nFE電動(dòng)勢(shì)的能斯特方程：電極電勢(shì)的能斯特方程：〔n表示轉(zhuǎn)移的電子數(shù)注意：1電極反應(yīng)中某物質(zhì)若是氣體,則用相對(duì)分壓p/p〔100kPa表示2純液體、純固體不表示在式中電極電勢(shì)：<氧化態(tài)/還原態(tài)>標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)：E=φ<正極>-φ<負(fù)極>電動(dòng)勢(shì)：E=φ<正極>-φ<負(fù)極>注意：1人為規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極電勢(shì)2電勢(shì)越大氧化性越強(qiáng),電勢(shì)越小還原性越強(qiáng)3Zn2++2e-=Zn與2Zn2++4e-=2Znφ數(shù)值相同4Cu2++2e-=Cu與Cu=Cu2++2eφ數(shù)值相同6.氧化還原反應(yīng)方向的判斷E>0即ΔG<0反應(yīng)正向自發(fā)E=0即ΔG=0反應(yīng)處于平衡狀態(tài)E<0即ΔG>0反應(yīng)正向非自發(fā)<逆過(guò)程可自發(fā)7.氧化還原反應(yīng)進(jìn)行程度的衡量：氧化還原反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K的大小8.化學(xué)電源1一次電池：放電后不能充電或補(bǔ)充化學(xué)物質(zhì)使其復(fù)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(guò)充電使其復(fù)原的電池鉛蓄電池〔廉價(jià),實(shí)用,太笨重3連續(xù)電池：在放電過(guò)程中可以不斷地輸入化學(xué)物質(zhì),通過(guò)反應(yīng)把化學(xué)能轉(zhuǎn)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(yīng)進(jìn)行的過(guò)程,電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能電解池：陽(yáng)極氧化,陰極還原10.電解池中兩極的電解產(chǎn)物在陽(yáng)極上進(jìn)行氧化反應(yīng)的首先是析出電勢(shì)<考慮超電勢(shì)因素后的實(shí)際電極電勢(shì)>代數(shù)值較小的還原態(tài)物質(zhì)；在陰極上進(jìn)行還原反應(yīng)的首先是析出電勢(shì)代數(shù)值較大的氧化態(tài)物質(zhì)陽(yáng)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-→X24OH-–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-→H2M2++2e-→M11.電解的應(yīng)用1電鍍：應(yīng)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(guò)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陽(yáng)極氧化：用電解的方法通以陽(yáng)極電流,使金屬表面形成氧化膜以達(dá)到防腐耐蝕目的的一種工藝3電刷鍍：把適當(dāng)?shù)碾婂円核㈠兊绞軗p的機(jī)械零部件上使其回生的技術(shù)12.腐蝕的分類(lèi)A.化學(xué)腐蝕：金屬與周?chē)橘|(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)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(xué)腐蝕：金屬與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生電化學(xué)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(qiáng)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(jié)構(gòu)2保護(hù)層法3緩蝕劑法〔無(wú)機(jī)緩蝕劑,有機(jī)緩蝕劑,氣相緩蝕劑4陰極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極保護(hù)法：用較活潑的金屬或其三元合金如<Zn、Al>連接在被保護(hù)的金屬上,被保護(hù)的金屬作為腐蝕電池陰極而達(dá)到不遭腐蝕的目的〔腐蝕電池外加電流法：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)電極,被保護(hù)金屬作為電解池陰極,在直流電的作用下陰極受到保護(hù)〔電解池第5章物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)1.波函數(shù)：=h/mv〔為粒子波的波長(zhǎng)；v為粒子的速率,m為粒子的質(zhì)量2.薛定諤方程：x=r·sinθcosφ；y=r·sinθsinφ；z=r·cosθ；r2=x2+y2+z2；3.量子數(shù)a．主量子數(shù)n〔n=1,2,3,4…對(duì)應(yīng)電子層K,L,M,N…表示核外的電子層數(shù)并確定電子到核的平均距離確定單電子原子的電子運(yùn)動(dòng)的能量n的值越大,離核的平均距離越遠(yuǎn),電子能級(jí)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,···,<n–1>l=0,1,2,3的原子軌道習(xí)慣上分別稱(chēng)為s、p、d、f軌道表示亞層,基本確定原子軌道的形狀對(duì)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(gè)值確定原子軌道的伸展方向〔注：s--1,p--3,d--5,f--7d．自旋量子數(shù)ms對(duì)錯(cuò)對(duì)4.電子云：空間某單位體積內(nèi)找到電子的概率分布的圖形,故也稱(chēng)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(fù)之分,電子云角度分布無(wú)正、負(fù)之分電子云的徑向分布〔即離核遠(yuǎn)近情況當(dāng)主量子數(shù)增大時(shí),離核的距離越來(lái)越遠(yuǎn)；當(dāng)主量子數(shù)相同時(shí),角量子數(shù)可取不同的值5.多電子原子軌道的能級(jí)1主量子數(shù)n相同時(shí),l越大,能量越高E1s<E2s<E3s2角量子數(shù)l相同時(shí),n越大,能量越高Ens<Enp<End<Enf3當(dāng)主量子數(shù)n和角量子數(shù)l都不同時(shí),可以發(fā)生能級(jí)交錯(cuò)的現(xiàn)象E4s<E3d,E5s<E4d<E6s<E4f<E5d若n,l都相同的軌道,能量相同,稱(chēng)為等價(jià)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(gè)原子中,不允許兩個(gè)電子的四個(gè)量子數(shù)完全相同,即同一個(gè)原子軌道最多只能容納兩個(gè)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(gè)2能量最低原理3洪德規(guī)則：當(dāng)電子在n,l相同的數(shù)個(gè)等價(jià)軌道上分布時(shí),每個(gè)電子盡可能占據(jù)磁量子數(shù)不同的軌道且自旋平行補(bǔ)充：當(dāng)相同能量的軌道為全充滿(mǎn)、半充滿(mǎn)或全空的狀態(tài)時(shí),能量較低,比較穩(wěn)定7.原子與離子的特征電子構(gòu)型〔電子分布式1-30號(hào)元素8.多電子原子軌道的能量估算當(dāng)特征電子構(gòu)型只含s軌道電子<通式為ns1~2當(dāng)特征電子構(gòu)型只含s軌道電子<通式為ns1~2>時(shí),分為s區(qū)；當(dāng)特征電子構(gòu)型中s軌道已滿(mǎn),p軌道電子數(shù)為1~6<通式為ns2np1~6>時(shí),分為p區(qū)；s區(qū)和p區(qū)元素又稱(chēng)為主族元素；當(dāng)特征電子構(gòu)型中內(nèi)層d軌道電子數(shù)為1~8<通式為<n-1>d1~8ns2>時(shí),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1~2<通式為<n-1>d10ns1~2>時(shí),分為ds區(qū)10.原子半徑在同一周期中,從左到右減?。辉谕蛔逯?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(gè)電子成為氣態(tài)+1價(jià)陽(yáng)離子所需吸收的能量,單位kJ/mol規(guī)律：原子半徑r大時(shí),電子離核遠(yuǎn),受核的引力小,較易電離,從而電離能較小金屬活潑性越強(qiáng),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(fù)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(qiáng)弱電負(fù)性是一個(gè)相對(duì)數(shù)值,在同一周期中,從左到右電負(fù)性增加；在同一族中,自上而下電負(fù)性下降一般金屬元素〔除鉑系外的電負(fù)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)14.化學(xué)鍵：分子中原子之間的長(zhǎng)程強(qiáng)相互作用力；化學(xué)鍵可分為離子鍵、金屬鍵和共價(jià)鍵三種1離子鍵〔沒(méi)有方向性,沒(méi)有飽和性電負(fù)性差值大于1.8活潑金屬,活潑非金屬靠近,通過(guò)靜電相互作用結(jié)合成離子型化合物注意：FeCl3、AlCl3不是典型離子鍵,是向共價(jià)鍵過(guò)度的化學(xué)鍵2金屬鍵：金屬的電離能較小,最外層的價(jià)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(gè)堆積體間自由運(yùn)動(dòng)而形成〔沒(méi)有方向性,沒(méi)有飽和性；本質(zhì)：金屬離子與自由電子之間的庫(kù)侖引力3共價(jià)鍵〔具有方向性和飽和性：兩個(gè)原子共用成鍵電子對(duì)形成的,成鍵電子對(duì)可以由兩個(gè)原子共同提供,也可以由一個(gè)原子單獨(dú)提供〔后者習(xí)慣上稱(chēng)為配位鍵電負(fù)性差值小于1.8a．價(jià)鍵理論：〔必須同號(hào)重疊組成分子的兩個(gè)原子必須具有未成對(duì)的電子,且它們的自旋反平行〔能提供的未成對(duì)電子數(shù)就是形成共價(jià)鍵的數(shù)目形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子軌道的對(duì)稱(chēng)性必須匹配；形成共價(jià)鍵的兩個(gè)原子軌道獲得最大程度的重疊b．分類(lèi)：〔鍵的強(qiáng)度一般不及鍵鍵〔只能有一個(gè)——原子軌道重疊部分沿著鍵軸鍵〔只能有一個(gè)——原子軌道重疊部分沿著鍵軸呈圓柱形對(duì)稱(chēng),即原子軌道以"頭碰頭"方式重疊,s軌道總形成鍵,p軌道間只形成一個(gè)鍵鍵——原子軌道重疊部分對(duì)于通過(guò)鍵軸的一個(gè)平面呈鏡面反對(duì)稱(chēng),即原子軌道以"肩并肩"方式重疊,鍵中原子軌道的重疊程度較小〔乙烯,乙炔易斷15.共價(jià)鍵參數(shù)a．鍵長(zhǎng)：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(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單位物質(zhì)量的氣態(tài)物質(zhì)的共價(jià)鍵斷裂生成氣態(tài)原子所需的能量稱(chēng)為鍵離解能<D>,鍵能的數(shù)值為同類(lèi)鍵各級(jí)解離能的均值,但習(xí)慣上取正值16.分子極性和電偶極矩分子中正、負(fù)電荷重心重合的分子稱(chēng)為非極性分子,不能重合的分子則稱(chēng)為極性分子電偶極矩〔與電負(fù)性差值有關(guān)：μ=q·l〔μ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(gòu)型1HgCl2分子直線(xiàn)型、兩個(gè)sp雜化軌道性質(zhì)完全相同、成鍵軌道夾角為180度2BF3分子平面三角形、三個(gè)sp2雜化軌道、成鍵軌道夾角為120度3CH4<CCl4、金剛石>分子正四面體結(jié)構(gòu)、四個(gè)sp3雜化軌道、成鍵軌道夾角為109°28’4NH3分子三角錐形、極性分子、成鍵軌道夾角為107度5H2O分子V字形、極性分子、104°40’19.分子間作用力：范德華力〔取向力、誘導(dǎo)力、色散力、氫鍵、疏水作用等,比化學(xué)鍵要弱得多,范德華力存在于所有分子中范德華力的特點(diǎn)：永遠(yuǎn)存在于分子間的弱相互作用；短程力；沒(méi)有方向性、沒(méi)有飽和性；以色散力為主取向力〔正負(fù)相吸：分子固有電偶極之間的作用力,存在于極性分子中誘導(dǎo)力：固有偶極與誘導(dǎo)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色散力〔最主要：當(dāng)非極性分子相互靠近時(shí),由于電子和原子核的不斷運(yùn)動(dòng),正負(fù)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,同類(lèi)型分子距離相等時(shí),相對(duì)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(dǎo)力、取向力只有當(dāng)分子的極性很大時(shí)〔如H20才以色散力為主氫鍵：負(fù)性很大的原子X(jué)〔F、O、N與H原子成鍵時(shí),由于X吸引電子的能力很強(qiáng),使氫原子帶有較多正電荷,它與另一個(gè)電負(fù)性大且半徑又小的原子Y〔F、O、N形成氫鍵〔F-H/O-H/N-HHF、H2O、NH320.分子間力和氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響1分子間氫鍵使物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)大幅升高,無(wú)氫鍵時(shí),同類(lèi)單質(zhì)和化合物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)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(diǎn)、各向異性結(jié)構(gòu)1離子晶體：點(diǎn)陣點(diǎn)上的物質(zhì)微粒是正、負(fù)離子,粒子之間作用力是離子鍵力特點(diǎn)：熔點(diǎn)高,硬度大,質(zhì)脆,延展性差,融狀態(tài)可導(dǎo)電；離子晶體的熔點(diǎn)、硬度等性質(zhì)主要與晶格能有關(guān)晶體的晶格能：298.15K,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由氣態(tài)正、負(fù)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(diǎn)陣點(diǎn)上的物質(zhì)微粒是原子,微粒之間的作用力是共價(jià)鍵特點(diǎn)：一般低配位、硬度高,強(qiáng)度大與熔點(diǎn)高金剛石,SiC,SiO2〔方英石,Si3N4,BN,AlN3金屬晶體：點(diǎn)陣點(diǎn)上的物質(zhì)微粒是金屬離子,微粒之間作用力是金屬鍵書(shū)P195表格特點(diǎn)：展延性；導(dǎo)電導(dǎo)熱性；金屬晶體的硬度、強(qiáng)度、熔點(diǎn)等相差很大

金屬鎢熔點(diǎn)最高；汞硬度最低；鉻硬度最高；氦沸點(diǎn)最低；自然界金剛石硬度最高4分子晶體：點(diǎn)陣點(diǎn)上的物質(zhì)微粒是分子,微粒之間作用力是分子間力熔點(diǎn),若有氫鍵則高,無(wú)氫鍵看分子量第6章無(wú)機(jī)化合物1.單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和硬度一般具有相同的變化趨勢(shì),即熔點(diǎn)高的單質(zhì)其沸點(diǎn)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(shì)是逐漸降低2.金