1、第一章物质存在的状况2一、气体2二、液体3溶液与蒸汽压3溶液的沸点升高和凝集点的降低3渗透压4非电解质稀溶液的依数性4三、胶体4第二章 化学动力学初步5一、化学反应速率5二、化学反应速率理论6三、影响化学反应速率的要素62、温度7第三章 化学热力学初步8一、热力学规则及根柢规则8二、化学热力学四个重要的状况函数94、安适能10吉布斯安适能10安适能g反应自觉性的判据11标准摩尔生成安适能11有关的核算11三、化学热力学的使用11一、化学平衡13二、化学平衡常数13无机化学(上) 常识点总结第一章 物质存在的状况一、气体1、气体分子运动论的根柢理论气体由分子构成,分子之间的间隔>>分
2、子直径;气体分子处于永久无规则运动状况;气体分子之间彼此作用可忽略,除彼此磕碰时;气体分子彼此磕碰或对器壁的磕碰都是弹性磕碰。磕碰时总动能坚持不变,没有能量丢掉。分子的均匀动能与热力学温度成正比。2、抱斗气体状况方程假定条件:a、分子不占体积;b、分子间作用力忽略表达式:pv=nrt;r8.314kpak适用条件:温度较高、压力较低使得冷漠气体具体使用:a、已知三个量,可求第四个; b、测量气体的分子量:pv=rt(n=) c、已知气体的状况求其密度:pv=rtp=p3、混合气体的分压规则混合气体的四个概念a、 分压:相同温度下,某组分气体与混合气体
3、具有相同体积时的压力;b、 分体积:相同温度下,某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积c、 体积分数:=d、 摩尔分数:xi=混合气体的分压规则a、 规则:混合气体总压力等于组分气体压力之和; 某组分气体压力的巨细和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比b、 适用规模:抱斗气体及可以看作抱斗气体的实践气体c、 使用:已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、4、气体涣散规则规则:t、p相一起,各种不一样气体的涣散速率与气体密度的平方根成反比: = (p标明密度)用处:a、测定气体的相对分子质量;b、同位素别离二、液体1、液体蒸腾气体与蒸腾气压a、饱满蒸汽压:与液共处于动态平衡的气体叫饱满
4、气,其气压叫做饱满蒸汽压简称饱满气;b、特征:a、温度平稳时为定值;b、气液共存时不受量的改变而改变;c、物质不一样,数值不一样欢娱与沸点a、 欢娱:当温度升高到蒸汽压与外界压力相等时,液体就欢娱,液体欢娱时的温度叫做沸点;b、 特征:a、沸点的巨细与外界压力有关;外界压力等于101kpa时的沸点 为正常沸点;b、欢娱是液体表面和内部一起气化的表象2、溶液溶液与蒸汽压a、任何物质都存在饱满蒸汽压;b、纯物质的饱满蒸汽压只与物质本身的性质和温度有关;c、必定温度下饱满蒸汽压为常数;d、溶液蒸汽压的降低:p=p-p=km溶液的沸点升高和凝集点的降低a、 定量描绘:沸点升高 t=k·
5、;m 凝集点降低 t=kc iii、防冻剂:非电解质溶液如乙二醇、甘油等渗透压 a、渗透表象?得? 渗透表象的缘由:半透膜两边溶液浓度不一样; 渗透压:为了阻挡渗透作用所需给溶液的额
6、外压力 b、定量描绘:vanthoff公式: v=nrt = 即=crt 为溶液的渗透压,c为溶液的浓度,r为气体常量,t为温度。当浓度c较小时,可近似为cm非电解质稀溶液的依数性a、难蒸腾非电解质稀溶液的蒸汽压降低、凝集点降低、沸点上升和渗透压改变都与溶液中所含的品种和性质无关,只与溶液的浓度有关,总称溶液的依数性,也叫非电解质稀溶液的通性。b、 留心:上述非电解质稀溶液的有关核算公式用于电介质稀溶液时要乘以相应电解质中溶液中的质点数;但浓溶液不能用上述公式核算。三、胶体1、胶体的构成:涣散相+涣散介质+平稳剂2、胶体的性质:光学性质:丁达尔效应胶团对光的散射表象;动力性质:布朗运
7、动胶团粒子的不规则运动;电学性质:电泳表象胶粒在电场下的不规则运动3、溶胶的平稳性动力学平稳性:胶团运动集合平稳性:胶粒的带电性使同种电荷有架空作用;热力学平稳性:胶体粒子因很大的比表面积而能集合成大颗粒4、胶体的聚沉要害:平稳性的去掉加电解质,如明矾使水净化(吸附电荷);与相反电性的溶胶混合;加热第二章 化学动力学初步一、化学反应速率表达:化学反应速率可用反应物或生成物的浓度随时刻的改变率来标明。数学表达式:关于反应ab:=或注:以反应物浓度削减和生成物浓度增大和生成物浓度增大标明是符号不一样;用不一样物质浓度来标明反应速率不一样。2、反应发展界说:关于化学计量方程式,若界说d,称为反应发展。标明
8、物骤改变量除以相应的计量系数。表达式:,标明化学计量系数。表式意义:标明一个反应进行的程度;其纲量为摩尔;指按化学计量方程式进行一个单位的反应注 意:反应发展的标明与计量方程式的写法有关。3、速率方程和速率常数速率方程:把反应物浓度和反应速率联络起来的数学表达式。 关于反应:aa+bbgg+hh 反应速率v=kc(b),即为速率方程式,式中的常数k即为反应速率常数。反应速率常数:a、 物理意义:k只取决于反应的赋性(e,活化能)和温度;b、 留心思项:k是温度的函数,与浓度的巨细无关; k的单位即量纲,随速率方程改变而改变; k一般由实验测得,只需基元反应可以直
9、接写出。速率方程的实验测定 作图法:由浓度时刻动力学曲线可得到斜率k?俾食J?初速法:可得到个反应的反应级数4、基元反应和非基元反应基元反应:反应物分子在有用磕碰进程中经过一次化学改变就能转化为产品的反应;注 意:由一个基元反应构成的化学反应又称简略反应; 只需基元反应才干根据质量作用规则直接写出速率方程非基元反应:反应分子需经过几步反应才干转化为反应产品的反应。 注 意:非基元反应的速率方程不能根据反应式写出速率方程,有必要根据实验测定的成果有反应进程推出,并验证;凌乱的非基元反应分红若干个基元反应最慢一步发宁作为苏空反应进程5、反应级数界说:速率方程中各反应物浓度的指数;阐明:如v=k&
10、#183;c则反应物a的反应级数为m,反应物b的反应级数为n;总反应级数为m+n留心:a、反应级数标明晰反应物浓度对反应速率影响的巨细联络;反应级数只能由实验测定;b、反应级数可所以整数、分数、零或负数; c、零级反应的反应速率与反应物浓度无关反应级数的断定 根柢办法a、 测定反应物浓度c随时刻t的改变;b、 作c-t图像,求个时刻的速度v;c、 分析v与浓度c的改变联络,断定m、n二、化学反应速率理论1、磕碰理论首要内容:反应物分子间的彼此磕碰是反应进行的必要条件,反应物分子磕碰频率越高,反应速率越快,但并非每次磕碰都能致使反应发生,能发生化学反应的磕碰为有用磕碰有用磕碰发生的条件:a、 相
11、互磕碰的分子应有合适的磕碰取向;b、 彼此磕碰的分子有必要具有满足的能量。把可以发生有用磕碰的分子称为活化分子根据磕碰理论,增大化学反应速率的办法:a、 增大单位时刻内分子磕碰的总数增大浓度;b、 增大磕碰总数中有用磕碰的百分数升高温度活化能:磕碰理论认为,活化能是活化分子的均匀能量与反应物分子的均匀能量之差2、过渡态理论首要内容:化学反应并不是经过简略磕碰就能结束的,而是在反应物到生成物的进程中 经过一个高能的过渡态,处于过渡态的分子叫做活化络合物。活化络合物是一种是一种高能量的不平稳的反应物原子组合体,它能较快的分化为新的能量较低的生成物。活化能e:过渡态理论认为,活化能是反应物分子能量与处
12、于过渡态的活化络合物分子的均匀能量之差3、活化能:抉择反应速率的内在要素 活化能在必定温度规模内可认为是常数; 活化能对反应速率的影响很大;e越小,反应速率越大; 催化剂可以改动反应的活化能,故可以降低化学反应速率三、影响化学反应速率的要素1、浓度:由速率方程v=kc知,浓度对化学反应速率有必定的影响 压强对化学反应速率与的影响是经过浓度来完成的。2、温度范特霍夫规则:关于一般的化学反应,温度每升高10k,反应速率添加2-4倍阿伦尼乌斯公式:a、 表达式:,其间,a为特征常数,既指前因子;e为经历常数即活化能,k为反应速率常数,r为摩尔气体常数8.314,e为天然对数底,该公式的对
13、数方法为b、 使用:(1)求某一温度下某反应的k:作图法:lgk对作图可得一向线联络;斜率:;截距lg斜率大的活化能e大,反应速率随温度的升高添加较快二点法:不一样温度下反应速率常数k的核算 (2)由lgk-的图像得出的结论: i、同一反应,低温低和高温时改变相同的温度,低温时反应速率改变大;即一个反映在低温时速率随温度改变比高温区更显着 ii、不一样反应,改变相同的温度时,e大的反应k改变大。升高温度有利于大的反应3、催化剂及根柢特征a、催化剂和催化作用:正催化剂;负催化剂(阻化剂)b、催化剂的特征:i、催化剂只改动反应速率,不改动反应方向; ii、催化剂平等程度地改动正逆反应的活化能,一起前进
14、正逆化学反应速率; iii、催化剂具有必定的选择性; iv、催化剂在反应前后不发生改变,但在反应进程中会改变第三章 化学热力学初步一、热力学规则及根柢规则1、根柢概念环境与体系a、体系i、界说:人为划出的作为研讨目标的一有些空间。ii、分类:翻开体系(与外界可进行物质能量交流) 关闭体系(只需能量交流) 孤立体系(物质、能量均不与外界交流)b、环境:出体系以外的其他有些,与体系存在能量交流功和热:a、热(q):i、体系与环境因为温差而传递的能量 q0,体系从环境中吸热;q0,体系从环境中放热; 物体之间可经过功、热、辐射三种方法交流能量 ii、热容、比热容、摩尔热容b、功:i、热力学中除热外,
15、其它各种被传递的能量总称为功 气体胀大做功:w=-pv 环境对体系做功,w0;体系对环境做功,w0状况及状况函数a、 状况:体系的某种存在情况。它由一系列的物理量抉择,如气体的p、v、t 等,一旦体系处于必定的状况,体系的一切其它性质都有断定值b、 状况函数:在特定状况下,某一性质具有仅有值,则称该状况为状况函数。c、 结论:状况必定值必定,异曲同工改变同,循环往复改变零。进程与途径a、 进程:体系改变状况改变的经过b、 途径:变成一个进程所阅历的具体进程c、 留心:体系状况函数的改变只取决于体系一向改变的进程,而与改变的途径无关广度性质与强度性质a、 广度性质:及容量性质,与体系中物质的量成
16、正比的量,具有加和性b、 强度性质:数值上不随体系中物质总量的改变而改变的物理量,不具加和性热力学标准态:当体系中各种气态物质的气压均为标准压力,固态和液态物质表面承受的压力等于压力,溶液中各物质的浓度均为1时,咱们就说物质处于热力学标准态。注:热力学标准态并未对温度有捆绑,热和温度都有热力学标准态。2、热力学规则:热力学第一规则a、 本质:能量守恒与转化规则b、 数学表达式:c、 留心:i、q与w的符号;ii、功和热不是状况函数,但两者之和是状况函数热力学第二规则:提示了微观进程的方向与极限 熵添加原理:孤立体系有自觉向紊乱度添加的方向改变的趋势热力学第三规则:任何纯物质的无缺晶体在t=0k
17、时的熵值为零二、化学热力学四个重要的状况函数1、热力学能(内能)符号u,是体系内各种方法能量的总和内能的改变ua、 关于孤立体系,环境改动,内能不变;关于非体系,b、 标准摩尔反应热力学能改变(反应内能改变):符号,标明反应是在热力学标准态下进行的,其值的巨细与化学反应方程式的书写逐个对应。2、焓焓a、 界说:hu=pvb、 焓变:c、 符号规则:放热反应,h0;吸热反应,h0d、 单位:kjmole、 表式意义:化学反应在等温等压下发生,不做其它功时,化学反应的热效应等于体系状况函数的改变量f、 留心:h标明每摩尔反应即时,而不是每摩尔反应物热化学方程式a、 表式意义:标明化学反
18、应与其热效应联络的化学方程式b、 标准写法(以下列为例): 焓的改变反应反应物和生成物都处于标准态反应发展反应温度c、 书写化学方程式的留心思项i、需注明反应条件;ii、需注明各物质的存在状况;iii、正确表达反应的热效应d、 标准反应焓界说:当反应物和生成物都处于标准态时的反应焓变,用来标明非标准态(压力不为)时,则标明为单位:,标准状况下,反应发展为时的焓变3、熵紊乱度和熵紊乱度:即无序度,其巨细与体系中存在的微观粒子数目有关熵:体系紊乱度的热力学衡量标明符号:s;单位:;熵是状况函数,具有广度性质必定熵:任何温度下的熵值,及温度为t时,注:必定熵为相对值反应熵:发生1mol时熵改变的简称
19、,化学反应的上增大仍是减小,有时很简略判别:凡气体分子增多的反应,必定是熵增反应;反之是熵减小反应;反应前后气体分子数目不变的反应难以熵增仍是熵减标准熵a、 界说:在标准状况下,1mol纯洁物质的必定熵叫标准熵b、 符号:;单位:;注:应指定温度tc、 熵的可比性i、在相同条件下,;ii、规划类似,相对分子量不一样的物质,随相对分子量的添加而增大iii、相对分子量接近,分子规划越凌乱的,也越大标准摩尔反应熵变a、 热力学标准态下,反应终始态物质的熵值之差b、 标准摩尔反应熵变(标准反应熵):c、 意义:i、正值(熵添加)倾向自觉进程; ii、负值倾向非自觉进程4、安适能吉布斯安适能a、 界说:封
20、闭体系在等温等压条件下向环境可以做的最大有吃苦对应的状况函数,符号为;b、 核算公式:在等温条件下可以了解为,焓变(h)=安适能改变(g)+热力学温度(t)熵变(s)c、意义:当g0时,0,标明安适能被用来做最大有吃苦,是自觉进程; 当g0时,0,标明进程非自觉进行,必需由环境对体系做功安适能g反应自觉性的判据定温定压下,任何自觉改变老是反应吉布斯安适能函数削减g0,自觉进程,正向反应自觉; g,非自觉进程,其逆反应为自觉进程标准摩尔生成安适能 界说:在热力学标准态下你,平稳单质的生成安适能为零。由平稳单质生成1mol纯物质时反应的安适能改变为该物质的标准摩尔生成安适能。 符号:
21、单位: 标准状况下,平稳单质的=0有关的核算 办法一: 已知标态下的,求 当温度改变不大时,可近似认为是常数,为298k时的值 办法二:由求 (生成物) 办法三:根据盖斯规则求 办法四:对的批改公式三、化学热力学的使用1、盖斯规则内容:假定一个反应可以分几步进行,则总反应的焓变等于各分步反应焓变之和,条件是坚持反应条件(温度、压力)不变。使用:用于进行太慢或反应速率不易控制而无法直接测得反应热的化学反应。使用条件:a、某化学反应是在等压(或等容)的条件下进行的,在分步结束时各分步反应也要在等压(等容)条件下进行 b、要消去某一物质时,不只需要物质的品种相同,其物质的集合状况也要相同。第四章 化
22、学反应的热平衡一、化学平衡1、化学平衡的树立:在必定的条件下,可逆化学反应的正负反应速率相等时的状况。2、化学平衡的特征:是一个动态的进程;在平衡状况下,;化学平衡的构成与抵达平衡的途径无关。3、留心:化学平衡是相对的、有条件的、暂时的动态平衡; 从热力学(微观)上讲,在必定条件下抵达平衡状况时,体系的吉布斯安适能抵达最低时的状况,在微观上体现为中止; 从动力学(微观)上分析,处于平衡的反应不过是正逆反应速率相等时的状况,是整个反应保相等衡,实践上正逆反应仍在进行二、化学平衡常数1、标准平衡常数界说:在必定的温度下,可逆反应抵达平衡时,以产品计量系数为幂的平衡浓度的乘积与以反映计量系数为幂的平
23、衡浓度的乘积的比值为常数,即化学反应的标准平衡常数,用符号标明。表达式:关于反应, ,量纲为1平衡常数的意义:化学平衡常数是反应进行程度的标志。值越大,反应进行程度越大,反应进行得越完全。影响要素:的巨细与反应物本身的性质和反应的温度有关,而与体系中各组分的浓度、分压无关书写标准平衡表达式的留心思项a、 式中各组分浓度或分压为反应平衡时的浓度或分压;b、 反应中有固体和纯液体物质时,其浓度视为常数,不写在表达式中;关于非水溶液,当水作为溶质时,其浓度应视为常数,写在表达式中;c、 的表达式与方程式的书写有关;d、 多重平衡原则:总反应的等于各相加分反应的之积;正逆反应的标准平衡常数互为倒数 e
24、、平衡常数的巨细与温度有关,除298k温度外,在其它状况下,书写时标明温度有关核算:已知反应的求平衡转化率2、实验平衡常数界说:实验得到的平衡常数叫做实验平衡常数或经历平衡常数。分类:浓度平衡常数;分压平衡常数表达式:浓度平衡常数表达式 压强平衡常数表达式 二者联络:与标准平衡常数的比照a、 标准煤平衡常数的量纲共同为1;b、 实验平衡常数有之分,且量纲纷歧致,特别情况下才为1;3、反应熵j(分压熵或浓度熵)表达式:关于反应 浓度商 压强商与平衡常数的比照 jk时,0,反应逆向进行; j=k时,=0,反应抵达平衡; jk时,0,反应正向进行 三、化学平衡的移动1、平衡移动:从旧的平衡状况转移到
25、新的平衡状况的进程2、勒沙特列原理:一旦改动坚持化学平衡的条件,平衡就会向着削弱这个改动的方向移动。留心:该原理不能实践断定某一体系是不是抵达平衡,只是预言了平衡打破后,体系的新的平衡移动的方向; 平衡移动的成果是树立了新的平衡体系; 使用勒沙特列原理不能进行定量核算第五章 酸碱平衡一、酸碱理论介绍酸碱的概念:但凡在水溶液中电离发生的阳离子悉数是的物质叫做酸;但凡电离发生的阴离子悉数是的物质叫做碱;在水溶液中电离发生的阳离子在外尚有其它离子或电离发生的阴离子在外尚有其它离子的物质的物质叫做盐。中和反应的本质:捆绑性:a、该理论的立论基础是水溶液中电解质的电离,不能脱离水溶液的领域,非水体系不适用
26、;b、只适用于含、的物质,无法说明、呈碱性的实际;2、布伦斯惕劳伦酸碱质子理论酸碱的概念:但凡能给出的物质都是酸;但凡能承受的物质都是碱共轭酸碱对:质子酸碱不是孤立的,它们经过质子彼此联络,质子酸开释质子转化为它的共轭碱,质子碱得到质子转化为它的共轭酸。这种联络称为酸碱共轭联络,其酸碱称为共轭酸碱对。酸碱反应本质:质子转移的进程;中和反应的本质:质子的传递;电离作用的本质:水与分子酸碱之间的质子传递;阿伦尼乌斯酸碱理论中盐类水解的本质:水与离子酸碱之间的质子传递留心:a、在质子酸碱理论中,酸和碱可所以分子,可所以离子;b、同一物质有时可以做酸,有时可以做碱;c、质子理论中没有盐的概念,也无水解
27、反应;d、单独一对共轭酸碱对本身是不能发生酸碱反应的3、路易斯酸碱理论二、水的电离和ph标度1、水的离子自递水就是质子酸又是质子碱,水分子之间可以进行质子传递:简写为,即为水的电离水的离子积纯水的电离平衡常数称为质子自递常数,简称为水的离子积。298k时,纯水的,水的质子自递是吸热反应,故随温度的升高而增大2、水溶液的ph值溶液的ph值 便利起见,当的浓度小于1时,用ph标明溶液的酸度;当溶液的浓度大于1时,用的浓度,标明溶液的酸度。也可以标明溶液的酸碱度, 298k时,另外,水溶液的酸碱性取决于与的浓度的相对巨细时,溶液呈酸性;时,溶液呈碱性;=时,溶液呈中性酸碱测定计生物学意义酸碱指示剂
28、假定in标明石蕊,hin(红) 当c(hin)c(in)时,溶液呈赤色,是酸性; 当c(hin)c(in)时,溶液呈蓝色,是碱性甲基橙变色规模:-红-3.1-橙-4.4-黄-酚酞变色规模:-无色-8.0-粉红-9.8-红-三、水溶液中的酸碱电离平衡1、电离度与稀释规则:电离度():已电离的弱电解质分子数和溶液中弱电解质分子初始分子数的百分比: 稀释规则:在必定温度下,(为定值),某弱电解质的电离度随溶液浓度的减小而添加2、酸碱的强弱电离平衡常数关于任意酸,抵达电离平衡时, 为弱酸电离平衡常数,用来衡量酸的强弱,值越大,酸性越强1时,为强酸;1时为弱酸多元弱酸对应多级电离平衡常数同理,关于弱碱来
29、讲,越大,碱性越强留心:酸碱的电离平衡常数表征了酸碱给出质子或承受质子的才能共轭酸碱与的联络:=区别效应与拉平效应a、 区别效应:溶剂使酸的强度得以显出不一样的效应称为区别效应,该溶剂被称为区别溶剂。b、 拉平效应:溶剂将酸的强度拉平的效应称为拉平效应,该溶剂称为拉平溶剂。、酸碱强度巨细与:a、酸碱本身:b、溶剂有关3、同离子效应和盐效应同离子效应:在弱电解质电离平衡体系中,参加和弱电解质富含相同离子的强电解质会使弱电解质的电离度减小的表象。盐效应:向弱电解质溶液中参加强电解质会使弱电解质电离度增大的表象。留心:同离子效应必定会发生盐效应,盐效应不必定会发生同离子效应4、有关核算一元弱酸或弱碱的
30、电离平衡;多元弱酸或弱碱的电离平衡5、盐类水解盐类水解与水溶液的彼此作用:强酸强碱盐无水解作用;强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐有水解作用水解反应a、 界说:指盐的组别离子与水电离出来的或联系生成电解质的进程b、 本质:中和反应的逆反应类型a、 强酸弱碱盐电离的本质弱酸的电离认为例:总: 溶液水解后发生,因而溶液呈酸性,溶液ph可按一元弱酸处置b、 弱酸强碱盐电离本质弱碱的电离认为例:总: 溶液中水解后发生,因而溶液呈碱性,溶液ph可按一元弱碱处置c、 弱酸弱碱盐电离的本质两性物质电离认为例 总: 水解后发生和,溶液的酸碱性由、的相对巨细抉择影响盐类水解的要素a、 盐的浓度:同一温度下,盐的
31、浓度越小,水解程度越大;b、 温度:水解反应为吸热反应,温度升高,水解程度增大;c、 溶液的酸碱性及同离子效应。 留心 :有些盐类,如、可以完全水解四、缓冲溶液1、缓冲溶液的界说、构成、原理缓冲溶液的界说:缓冲溶液是外加酸碱ph改变很小的溶液缓冲溶液的构成:弱酸及其盐构成的溶液,弱碱及其共轭酸构成的溶液,多元弱酸弱碱的共轭酸碱对构成的溶液。缓冲溶液的原理:同离子效应,电离平衡的移动2、缓冲容量弛缓冲规模缓冲容量:缓冲才能巨细的衡量,指单位体积缓冲溶液的ph值改动极小值所需的酸或碱的物质的量。有用缓冲规模:缓冲溶液具有平稳溶液ph值的才能,但这种才能是有限的,即有用缓冲规模。假定外加酸碱过多,超
32、过缓冲规模,缓冲溶液会失掉缓冲才能。3、影响缓冲溶液的要素缓冲溶液的ph首要由或14-抉择缓冲对的浓度:缓冲容量与体系共轭缓冲对的总浓度有关。总浓度越大,缓冲容量越大。缓冲对的浓度之比:当c(酸)/c(碱)=1时,缓冲容量最大。有用缓冲规模:缓冲对浓度之比在10-1/10规模内,有较好的缓冲才能。即最有用的缓冲规模一般在或4、缓冲溶液的选择与制造选择:a、 所选择的溶液除了参加、的有关反应外,不能与反应体系中的其他物质发生副反应 ;b、 所选的弱酸的或弱碱的尽可以的接近缓冲溶液的ph;c、 一般需求缓冲溶液的组分浓度为0.05-0.5,缓冲溶液有满足的缓冲才能;d、 缓冲溶液贱卖易得,避免污染
33、。制造a、 根据需求选择缓冲对;b、 核算缓冲物质的浓度之比,使所配溶液的ph为所需值: c、 根据核算成果制造缓冲溶液,并使酸碱浓度均在0.1-1之间;d、 用酸度计或试纸测定所配溶液的ph5、缓冲表象的使用天然界与生物界用标准缓冲溶液标定其他物质的酸度许多反应需求反应在必定规模内进行第六章 堆积溶解平衡一、堆积溶解平衡常数溶度积1、堆积溶解平衡:必定温度下,难溶电解骤变成水合离子的(即溶解)的速率与溶液中水合离子回到晶体表面(即堆积)的速率相等时的状况叫做堆积溶解平衡。2、溶度积界说:必定温度下,难溶电解质的饱满溶液中各离子浓度的系数方次的乘积,记为。表达式:关于反应,留心:a、溶度积是难
34、溶电解质饱满溶液的特性常数; b、归于化学平衡常数,其巨细只与难溶电解质的本身性质和温度有关,与溶液中离子的浓度无关。 c、适用规模:难溶强电解质及难容弱电解质3、溶度积与溶解度s相同点:都可以反应难溶电解质的溶解才能的巨细;不一样点:a、溶解度是平衡常数的一种,标明必定温度下难溶电解质的饱满溶液中离子浓度之间的联络; b、溶解度s是浓度的一种表达方法,标明必定温度下1l难溶电解质中溶质的量;留心:比照不一样电解质溶解度时,若电解质归于相同类型,则可直接比照,大的,s也大;比照不一样类型的电解质溶液时应先使用求出溶解度s,然后比照巨细二、堆积的生成与溶解1、离子积:界说:某难溶电解质溶液中,其离子浓
35、度系数方次之积,用j()标明。 留心:j与表达式相同,但概念不一样,其联络如同反应商与标准平衡常数之间的联络。2、溶度积规则根据:推论: 对堆积溶解与生成的的判别j,0,不饱满溶液,无堆积生成,有堆积溶解质饱满;j,0,过饱满溶液,有堆积生成,至抵达饱满;j=,=0,饱满溶液,处于堆积溶解平衡状况。3、同离子效应和盐效应同离子效应:向难溶电解质中参加富含相同离子的强电解质难溶电解质的堆积-溶解平衡向生成堆积的方向移动,使其溶解度减小。这种表象称为同离子效应。盐效应:在难溶电解质中参加易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。留心思项:a、当参加可溶性的含相同离子的电解质时,会发生必定的盐效应
36、。但所加的可溶性盐浓度较小时,同离子效应占主导要素;当浓度较大时,盐效应对堆积溶解平衡的影响大于同离子效应;b、有同离子效应必定会发生盐效应,而盐效应不必定会发生同离子效应4、分步堆积与堆积的转化分步堆积:溶液中一起富含几种离子,因为它们的溶解度不一样,构成堆积所需离子的浓度不一样,参加同一种电解质,溶解度小的先从溶液中堆积出来。离子堆积的先后次序取决于:a、 堆积物的:同类型的难溶电解质,当被堆积的离子的浓度相一起,越小的越先被堆积出来;b、 被堆积离子的浓度:不一样类型难溶电解质或许被堆积离子的浓度不一起,则不能比照,要具体核算,根据溶解度才干判别堆积的转化:在富含堆积的的溶液中参加恰当的堆积剂
37、,与溶液中的某一离子联系变成更难溶的电解质,然后从一种堆积转化变成了另一种堆积。同一类型难溶电解质在同一温度下值越大越简略转化三、堆积反应的使用1、除杂经过控制ph值除去某些金属离子;使用金属硫化物堆积反应除去、等;工业上除食盐中可溶性杂质、2、离子判定3、离子分析4、分析化学重要分析法滴定分析法第七章 电化学基础一、离子-电子法配平氧化复原方程式1、配平原则反应进程中氧化剂所获得的电子数有必要等于复原及时获得电子数;反应前后各元素的原子总数相等2、配平进程将分子反应式改为离子反应式;将离子反应式分红两个为配平的半反应式,半反应式两端的原子数和电荷数相等。假定半反应两端的的氢、氧原子个数不相等,
38、则按反应的酸碱条件,在酸性介质中添加或,在碱性介质中添加或;用支配两端添加电子使半反应两端的电荷数相等的办法配平板反应方程式;根据电子得失求出最小公倍数,将两个半反应别离乘以相应的系数,使反应中得失电子总数相等,然后将两个半反应相加,一起留心未改变的离子的配平,并恢复成分子方程式。留心:离子-电子法配平氧化复原方程式只适用于水溶液的氧化复原反应二、原电池1、原电池(primary cell)几个根柢概念电极: 电子发生与活动的源泉导线: 电子流过的外电路盐桥: 离子流过电解质溶液的通路电极正极: 发生复原反应, 例铜正极半反应: cu2+ + 2e = cu 负极: 发生氧化反应, 例锌负极半
39、反应: zn = zn2+ + 2e电极反应-正、负电极的半反应、电池反应-半反应之和原电池符号及写法: (-) zn|znso4 ( c )cuso4( c )|cu (+) 负极 界面
(s/l) 盐桥 界面 正极2、电极电势(electrode potential)构成: 溶解(溶剂化)堆积概念:金属在其盐溶液中抵达溶剂化离子平衡时, 金属表面内侧与外侧(溶液)之间发生的电势差。物理意义:电极电势是金属在溶液中失掉电子才能巨细的一种测量。电极电势的标明:-影响要素a、电极的赋性:电极电势取决于金属的生动性。金属越生动,电极电势越低。反之,电极电势越高。b、金属离子的浓度c、溶液
40、的温度电池电动势:化学电池的电动势是电池反应的化学驱动力标准氢电极a、标准氢电极的规划与原理世界共同规则-298k时标准氢电极的电极电势规则为 0 v,即b、使用:由此可求得常见电对的标准电极电势c、标准电极电势j q (standard electrode potential)在热力学标准状况下,某电极的电极电势称为该电极的标准电极电势j qd、测量:在热力学标准状况下,给定电极与标准氢电极(指定为负极)构成原电池,测得原电池的电动势e3、原电池的最大功和吉布斯安适能根据吉布斯安适能的界说知,在恒压等温条件下,当体系发生改变时,体系吉布斯安适能等于对外所做的最大非体积功,用公式标明为;假定非
41、体积功只需电功一种,则上式又可写为式中,n为电池输出电荷的物质的量,单位为mol;e为可逆电池的电动势,单位为v;f为法拉第电常数,。三、能斯特方程1、电极电势的能斯特方程式 非标态下的电极电势可用能斯特方程式求出:留心:电极反应式中的反应系数为能斯特公式中各物质浓度的方次;电极反应式中的固体和纯液体不写入公式,其它物质均要体如今式中,溶液用浓度标明,气体则要用分压与标准压强的比值;公式中的氧化型和复原型物质不只包括氧化数有改变的物质2. 电极电势的影响要素电对中氧化型或复原型物质的浓度的改动氧化型浓度,电对的;复原型的浓度,电对 溶液酸碱性对电极电势的影响关于有或参加的电极反应,
42、溶液的酸碱性对氧化复原产品也有影响生成堆积或协作物对电极电势的影响本质:氧化型或复原型的离子浓度降低,然后使电对的电极电势降低或许升高四、电极电势的使用1、核算原电池的电动势:2、判别氧化剂或复原剂的相对强弱 :电极电势的值的凹凸可以判别氧化剂或复原剂的相对强弱;e的值越高,电对的氧化态是越强的氧化剂;e值越低,电对的复原剂是越强的复原剂。3、判别氧化复原进行的方向原电池电动势e与安适能改变g的联络关于可逆电池,等温等压下体系安适能的削减等于原电池所作的最大电功数学表达式:n: 反应中由复原剂转移到氧化剂的总电子数;f: 法拉第常数(或)标准状况下则:化学反应方向的判别关于e >0和g&
43、lt;0是共同的由可知已知构成氧化复原反应的两个电对的j, j,e>0,rgm <0,反应正向; j=,e=0,rgm =0,反应抵达平衡;j<,e<0,rgm >0,反应逆向; 在标准状况下,则用或来判别方向。当两个电对的相差不大时,浓度将对反应方向起抉择作用;当两个电对相差即电动势大于0.2v时,一般浓度改变不会影响反应的方向4. 判别标准态下氧化复原反应的程度电池电动势与标准平衡常数的联络由公式和推出在298k时,一般来讲标明反应程度较大,可以认为反应恰当完全。恰当n=1时,=0.3v;留心:使用已知反应的电动势求反应的和已知反应的电动势求各物质的平衡浓度5
44、. 测定溶度积常数和平稳常数根据nernst公式,经过测定原电池的电动势或直接根据电对的电极电势可求得难溶性强电解质的溶度积常数和配离子的平稳常数;6. 判别氧化复原反应进行的次序根据,与氧化剂电对差值越大的复原剂电对的复原剂越先被氧化四、元素电势图及歧化反应1、概念:以图解方法标明某一元素不一样氧化态物种之间构成电对的电极电势联络的办法称为元素电势图。 +1.39v +1.63v +1.19v +1.21v +1.65v hclo+1.63v1/2+1.36v +1.47v +1.57v +1.48v +1.45v图例:酸性条件下氯的元素电势图元素电势图的规划留心:物种氧化态由左到右降低,氧化
45、态标在各物种下方;横线上方数值为相邻两物种构成电对的电极电势值;同一元素有酸、碱性元素电势图两种,一般要注明(a,b)2、元素电势图的使用由已知电对求不知道电对的标准电极电势因为电极电势是电极的强度性质不具有加合性,因而要经过该电极反应的标准安适能改变来核算。核算公式: (ox/red):不知道电对的标准电极电势;1(ox/red)、2(ox/red)i(ox/red):别离为相邻电对的标准电极电势;n1、n2ni:别离为相邻电对的电极反应中电子转移的个数。判别岐化反应(disproportionation)和反岐化反应(comproportionation)发生的可以性岐化反应的概念:中心氧化态
46、的物种反应生成高、低氧化态的物种。例: br2 + 2oh- = br- + bro- + h2(氧化数) 0 -1 +1判别根据:在元素电势图中某一中心氧化态物种左面的j小于右边的j,则该物种在水溶液中可发生岐化反应;反之支配两边物种则发生反岐化反应。留心:元素电势图必定要标明酸碱条!第8章 原子规划一、 原子规划1、 根柢规划:由电子、中子、质子构成要害疑问:电子排布及化学性质之间的联络2、 原子 电子和原子核:带正电,原子核电子之间有静电招引;构成化学键时电子运动发生改动,原子核不变 核的规划:带正电的质子和不带电的中子;质子与中子的强招引作用与质子间静电作用的彼此敌对。z添加架空作用增
47、强,架空作用占主导。平稳元素的数目有限。 核素:具有必定质子数和必定中子数的的原子的总称。 同位素:质子数相同而中子数不一样的一类原子的总称。天然同位素构成元素,原子量由同位素的比例定。化学性质非常类似。 同位素丰厚度:某元素的各种天然同位素的分数(原子百分比)称为丰厚度。 放射性:不平稳的核因发射高能粒子而分化。z83(bi)的元素都具有放射性。 原子质量:以u为单位 原子的相对原子质量(原子量):核素原子量的1/12二、 波尔行星模型与氢原子规划的量子力学模型1、 氢原子光谱实验规则:,n=1,2,3,为hydberg常数,数值为原子光谱的特征:a、 不接连性;b、谱线波长之间具有必定简略的
48、数学联络。2、 波尔理论根柢假定a、行星模型:波尔的氢原子模型可形象地称为行星模型b、定态假定:核外电子具有必定的轨迹;平稳态(定态、激起态)与电磁学说相反c、量子化条件: 氢原子的基态能量为-13.6ev(n=1)d、跃迁规则:电子可在不一样轨迹间跃迁,结论:关于氢原子,核算值与实践值惊人的契合,过失值小于0.1%,波尔成功地说明了氢原子光谱,上升为波尔理论。不接连性-rutherford原子模型与maxwell电磁理论的敌对;波尔理论的捆绑性利益:打破了经典力学中能量接连的捆绑,引入量子化概念、跃迁规则;给出了玻尔理论中的几个中心概念:定态、激起态、跃迁、能级;缺陷:1). 未能完全打破经典
49、物理的捆绑,仍运用行星模型的固定轨迹,仍用离心力=向心力的传统牛顿力学!无视了电子运动的一个重要特征-波粒二象性;2). 不能说明多电子原子的光谱学规则。处置之道:完全打破经典的牛顿力学捆绑,树立新体系(量子力学),引入新概念(波粒二象性)。3、波粒二象性德布罗意的波粒二象性假定:假定光具有二象性,那么微观粒子在某种条件下也应具有不坚决性。能量 动量d、 p粒子性; 不坚决性德布罗意联络式:4. 测禁绝原理(uncertainty principle)海森堡认为: 不可以能一起精确测得电子的方位和动量(速率) 。测禁绝联络式:,方位不断定量;动量不断定量经典力学中,物体有精确的轨迹(轨迹),并在某一
50、片刻间有精确的速率。新的量子力学中,微观粒子的经典轨迹不存在了。born计算学说-电子衍射图的计算学说明: born认为具有不坚决性的粒子,尽管没有断定的运动轨迹,但在空间任一点呈现的概率与该处的波的强度成正比。5. schrdinger方程-微观粒子的量子力学模型二阶偏微分方程(不需求!):波函数;e:总能量;v:势能;m:质量;h:普朗克常数;x,y,z空间坐标求解薛定谔方程,就是描绘微粒运动状况的波函数以及与该状况相对应的能量e;波函数是终间坐标的函数把直角坐标转化成球坐标后: jr(r) 径向波函数:只与半径r有关。视点波函数:只与视点有关,与半径r无关。为了得到合了解,波函数
51、有必要满足必定条件,因而需引入3个量子化的常数项物理量 即3个量子数:n, l, m。 x = r sinq cosfy = r sinq sinfz = r cosq(q=0180)6. 描绘电子运动状况的四个量子数n 主量子数(principal quantum number)物理意义:抉择电子运动的能级凹凸和电子离核均匀间隔的远近。n的取值:1,2,3,与n取值相对应的电子层符号:k,l,m.l 角量子数物理意义:断定原子轨迹(电子云)的形状;在多电子原子中,与n一同抉择电子运动的能量l的取值规模:0,1,2,3 ,n-1对应的电子亚层符号:s,
52、p, d, f, .m 磁量子数物理意义:抉择原子轨迹的空间扩展方向;m的取值:0,
53、shell, 电子层energy 能层size标准orbital angular momentum角量子数l0, 1, lorbitals of subshell亚层轨迹direction方向spin magnetic自旋磁量子数ms+1/2, -1/2spin state自旋状况spin direction自旋方向7. 波函数1) 波函数与原子轨迹波函数j是描绘核外电子在空间运动状况的数学表达式-schr
54、6;dinger方程的解。根据波的概念,波函数j (强度、振幅)没有显着的物理意义,但电子在某一时刻(t),某一点(x,y,z)的波函数的平方的必定值|j|2却有显着的物理意义。|j|2与核外某处呈现电子的概率成正比。因而|j|2代表单位体积内发现一个电子的几率,即称为概率密度。m 磁量子数 (magnetic quantum number)物理意义:抉择原子轨迹的空间扩展方向;m的取值:0, l,共2l+1个值;简并轨迹(degenerate orbital)-等价轨迹:磁量子数与电子的能量无关;一组特定的n, l, m值断定一条原子轨迹(
55、波函数)。ms 自旋量子数(spin quantum number)描绘电子的自旋运动:取顺时针和逆时针方向;取值:ms = 波函数jn, l, m一个电子的可以空间运动状况(可用一个波函数jn, l, m标明),称为一条原子轨迹。波函数与原子轨迹可以认为是近义词。波函数描绘的原子轨迹与bohr假
56、设原子轨迹本质不一样。2) 波函数的图形描绘-波函数视点分布图和径向分布图波函数视点分布图:视点波函数yl, m(q, f)随视点q, f作图。视点分布图与n无关,只与l, m有关。只需l, m相同,则视点分布图完全相同。 例:2px,3px,4pxl相同,m不一起,形状(归纳)相同,但扩展方向不一样。例:2px, 2py, 2pz波函数视点分布图有正负之分。如:p38图波函数径向分布图:rn, l(r)r 径向波函数r(r)对r作图。3) 电子云的图形标明-电子云径向分布图和视点分布图波函数的物理意义: |2 原子核外呈现电子的概率密度。电子云图:以黑点的疏密标明电子在核外某处呈现的概率密度分布的图形。物理意义:电子呈现的概率密度 电子云浓度note:电子云是电子在核外空间呈现概率密度分布的形象化描绘。 电子云中的点不代表电子,而是几率密度的形象化标明。电子云常用小黑点的疏密程度标明电子呈现的概率密度。 电子云界面图:为标明电子云在空间分布的形状可将电子云密度相同的点联接起来,就围成一个曲面称为等密度面(或等值面)。一般把电子呈现概率大于90%都包括在内的等值面做为电子云的界面来标明电子云的形状,这样的图叫做电子云的界面图。 电子云电子云视点分布图由电子云视点分布函数y2l, m(q, f)对(q,