浙2物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài)1J

1、1第二章第二章 物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài)物質(zhì)的化學(xué)組成和聚集狀態(tài)工程化學(xué)基礎(chǔ)2本章內(nèi)容提要 物質(zhì)是由原子、離子、分子等原子的結(jié)合態(tài)組成的，根據(jù)組成物質(zhì)的元素的種類的不同，可以將物質(zhì)分為無機(jī)物和有機(jī)物兩大類。 原子、分子及其結(jié)合態(tài)因其所處條件不同，他們又可分成單質(zhì)、簡單化合物、配合物、高分子化合物、金屬有機(jī)化合物等。在一定條件下，他們可以聚集成固體、液體和氣體等宏觀狀態(tài)，表現(xiàn)出不同的性質(zhì)、功能和用途。3目錄目錄2. 1 物質(zhì)的化學(xué)組成物質(zhì)的化學(xué)組成2. 2 固固 體體2. 3 液體和液晶液體和液晶2. 4 氣體和等離子體氣體和等離子體42. 1 物質(zhì)的化學(xué)組成物質(zhì)的化學(xué)組成 學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí) 要要 求

2、求 聯(lián)系實(shí)例，理解配位化合物、高分子化合物組成中的基本概念和命名原則，能寫出一些常見配合物和高分子的化學(xué)式。 聯(lián)系實(shí)例，理解物質(zhì)的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)是決定其性能和應(yīng)用的基礎(chǔ)。 5 配合物是以金屬正離子(或中性原子)作為中心，有若干個(gè)負(fù)離子或中性分子按一定的空間位置排列在其周圍形成的復(fù)雜化合物。處于配合物中心位置的正離子或中性原子稱為配位配位中心中心(中心體或形成體)，也稱中心離子中心離子或中心原子中心原子。按一定空間位置排列在配位中心周圍的負(fù)離子或中性分子稱為配位體配位體，簡稱配體。中心離子和配位體之間靠配位鍵配位鍵結(jié)合。 英語中稱做：coordination compound，意為“協(xié)同化合物”

3、或 complex compound，意為“復(fù)雜化合物”。譯成“配合物”或“絡(luò)合物”定義一、 配位化合物掌握6 pt (nh3)4 (no2) cl co3中心離子內(nèi)界(配離子)外界k4 pt cl6 外界內(nèi)界(配離子)配位體中心離子配位原子配位體概念說明掌握中心離子：pt3+, 配位數(shù) 6配體： nh3、no2、cl- ，內(nèi)界： pt (nh3)4 (no2) cl 2+外界：co32-中心離子：pt2+,配位數(shù) 6配體： cl-內(nèi)界： pt cl6 4-外界：k+7配位化合物的命名h2 zn (oh)2 c12二氯二羥合鋅()酸na2 mg y乙二胺四乙酸合鎂()酸鈉k4 pt cl6 六

4、氯合鉑()酸鉀k2 hg i4 四碘合汞()酸鉀co (nh3)3 (h2o) c12 cl 氯化二氯一水三氨合鈷()cu (nh3)2 (ch3coo) cl 氯化乙酸根二氨合銅()cu (en)2 so4硫酸二乙二胺合銅()co2 (co)8八羰合二鈷(0)cr (c6h6)2二苯合鉻(0)掌握8cu2+h2nh2nnh2nh2ch2ch2ch2ch2caonch2cooonococh2ch2ch2coch2ch2co2-cay2 配離子ca(edta)2-多齒配體與螯合物 復(fù)雜多元有機(jī)酸根、多元胺等常常含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的配位原子，它們作為配位體時(shí)稱為多多齒配體齒配體。多齒配體與中心離子

5、形成具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的配合物又稱螯合物螯合物，螯合物的穩(wěn)定性很強(qiáng)。 掌握cu(en)22+ 9反式-二氯二氨合鉑()pth3nclclnh3ptnh3clclnh3順式-二氯二氨合鉑()例如具有抗癌活性無活性。配合物的結(jié)構(gòu)與性能 螯合物的穩(wěn)定性很強(qiáng)是因?yàn)轵闲?yīng)的結(jié)果。即多齒配體與中心離子形成了環(huán)狀結(jié)構(gòu) 。結(jié)構(gòu)對(duì)配合物的性質(zhì)有很大影響。具有相同化學(xué)組成的配合物往往有不同的空間結(jié)構(gòu)，并表現(xiàn)出不同的性能。掌握10 高分子化合物，簡稱高分子，又稱高聚物，它的相對(duì)分子質(zhì)量高達(dá)幾千甚至幾百萬。有無機(jī)高分子和有機(jī)高分子之分，這里討論有機(jī)高分子。有機(jī)高分子中有纖維素、蛋白質(zhì)、淀粉、木質(zhì)素等天然高分子和有機(jī)小分子

6、聚合而成的合成高分子。工程應(yīng)用中多為合成高分子。世界上第一個(gè)合成高分子是1907年誕生的酚醛樹脂。五、高分子化合物n hcho + nohohch2nn h2o+了解11例如：聚氯乙烯的分子是由許多氯乙烯加聚結(jié)合而成： 單體鏈節(jié)多分散性：高分子化合物相對(duì)分子質(zhì)量大小不等的現(xiàn)象簡寫：clch2chn聚合物nch2chclch2chch2clchch2clchcl.聚合聚合度加成聚合加成聚合與縮合聚合縮合聚合 掌握12n h2n(ch2)6nh2己二酸 己二胺n hooc(ch2)4cooh+ (2n1) h2o聚酰胺66 或尼龍66n oh +又如，聚酰胺66（尼龍66）由己二胺和己二酸為單體經(jīng)

7、過縮聚反應(yīng)制得： h nh(ch2)6nh co (ch2)4co它的聚合度為2n 聚合度是以鏈節(jié)數(shù)來計(jì)量的 在聚酰胺化學(xué)式中，名稱后的第一個(gè)數(shù)字“6”指二元胺的碳原子數(shù)，第二個(gè)數(shù)字“6”指二元酸的碳原子數(shù)。 掌握鏈節(jié)鏈節(jié) 鏈節(jié)鏈節(jié) 重復(fù)單元13polymer高分子化合物聚合度一般不一定相同, 故常采用平均分子量表示它的大小, 例如: 某聚氯乙烯-ch2-chcln-的聚合度n為 10000, 它的鏈節(jié)式量為：122+13+35.5=62.5，則它的平均分子量是： 平均分子量=鏈節(jié)式量聚合度 =62.5 10000=62.5萬。14碳鏈高分子化合物碳鏈高分子化合物 主鏈中均是 cc 鍵 主鏈中

8、引入了 o，n 等雜元素，不但有 cc 鍵，還有 co，cn 鍵， 雜鏈高分子化合物雜鏈高分子化合物 主鏈中僅含有 si，p，o等元素而沒有 c 原子元素有機(jī)高分子化合物元素有機(jī)高分子化合物高分子化合物的分類高分子化合物的分類掌握15表表2. 1 一些高分子化合物及其單體一些高分子化合物及其單體 名名 稱稱化化 學(xué)學(xué) 式式 單單 體體聚乙烯ch2ch2聚丙烯ch3 chch2 聚氯乙烯clchch2 聚苯乙烯聚四氟乙烯cf2cf2 聚異戊二烯 ch2ch2nchch2nch3chch2nclchch2ncf2cf2nch2ch2ncchch3chch2ch2cchch2ch3 掌握16名名 稱

9、稱化化 學(xué)學(xué) 式式 單單 體體聚酰胺h2n(ch2)6nh2hooc(ch2)4cooh 聚甲基丙烯酸甲酯聚環(huán)氧乙烷聚丙烯腈ch2chcnnh(ch2)6nhc (ch2)4coononnh(ch2)5cch2cncooch3ch3ch2ch2nochch2ncnnh(ch2)5c=o ch2ccooch3ch3ch2ch2o掌握17名名 稱稱化化 學(xué)學(xué) 式式單單 體體聚丙烯酰胺聚對(duì)苯二甲酸乙二(醇)酯 ho ch2 ch2oh 酚醛樹脂hcho ，聚二甲基硅氧烷 ch2ch2ncoh2nccooch2ch2nooohch2nsionch3ch3siohohch3ch3ohcoohchooch

10、2chcnh2o掌握18名名 稱稱abs化學(xué)式化學(xué)式單單 體體ch2chcn，ch2chchch2， chch2xcnch2ch2ych chchch2zchch2了解19高分子化合物的命名 (4)有時(shí)還以高分子化合物的主要用途或最初用途表示命名，屬習(xí)慣名稱或商品名稱，如乙烯-丙烯共聚物稱乙丙橡膠，聚酰胺高聚物稱尼龍或錦綸。 歸納起來一般有以下幾種情況：(1)在單體或組成特征前面加“聚”(po1y-)，表示高分子化合物是通過聚合反應(yīng)得到的，如聚乙烯、聚酰胺等。(2)在單體后面加“樹脂”，曾表示樹上流出的脂，多為天然高分子化合物，現(xiàn)在也將某些合成高分子化合物稱作“樹脂”，如酚醛樹脂，脲醛樹脂，環(huán)

11、氧樹脂，聚氯乙烯樹脂等。(3)英文縮寫，如abs是以其單體丙烯腈(acrylonitrile)、丁二烯(butadiene)和苯乙烯(styrene)英文名稱的第一個(gè)字母大寫組合來表示；pe是聚乙烯(polyethylene)的英文縮寫了解20表2. 2 一些常見高分子化合物的名稱高分子材料 化學(xué)名稱 習(xí)慣名稱或商品名稱 英文名稱 英文縮寫 塑 料 聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物 聚乙烯，乙綸聚丙烯，丙綸聚氯乙烯，氯綸聚苯乙烯腈丁苯共聚物polyethylenepolypropylenepoly (vinyl chloride)polystyreneacrylonitrile-butadiene-styrene copolymer pepppvcpsabs纖 維 聚對(duì)苯二甲酸乙二(醇)酯聚己二酰己二胺 聚丙烯腈聚乙烯醇縮乙醛 滌綸，的確良錦綸66或尼龍66腈綸維綸 poly (ethylene terephthalate)poly (hexamethylene adipamide), polyacrylonitrilepoly (vinyl acetal) petppa panpva 橡 膠