無(wú)機(jī)及分析化學(xué)考點(diǎn)

1、為方便大家學(xué)習(xí)，編者特地把各章重要知識(shí)點(diǎn)羅列出來(lái)，希望能夠“以點(diǎn)帶面”，通過(guò)掌握各個(gè)知識(shí)點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)化學(xué)知識(shí)，起到提綱挈領(lǐng)的作用。137220832015/1/518緒論無(wú)機(jī)及分析化學(xué)綜合了原來(lái)普通化學(xué)和分析化學(xué)兩門(mén)化學(xué)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容，同時(shí)課時(shí)也進(jìn)行了相應(yīng)的壓縮，使得該課程體現(xiàn)出學(xué)習(xí)時(shí)間緊促、內(nèi)容繁多、章節(jié)獨(dú)立、主次難以把握等特點(diǎn)。由于本門(mén)課程是化學(xué)基礎(chǔ)課程，包括了該學(xué)科多個(gè)方面的基本概念和基礎(chǔ)知識(shí)，因而所學(xué)的新概念、新名詞和計(jì)算公式特別多。學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接受會(huì)有一定難度，更不用說(shuō)站在高處鳥(niǎo)瞰知識(shí)的結(jié)構(gòu)全局。為方便大家學(xué)習(xí)，編者特地把各章重要知識(shí)點(diǎn)羅列出來(lái)，希望能夠“以點(diǎn)帶面”，通過(guò)掌握各個(gè)知

2、識(shí)點(diǎn)來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)化學(xué)知識(shí)，起到提綱挈領(lǐng)的作用。此外，把各個(gè)知識(shí)點(diǎn)劃分為4個(gè)層次的“學(xué)習(xí)要求”，便于學(xué)生自己把握對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。為使學(xué)生對(duì)課本中繁多的知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系有所了解和方便記憶，無(wú)機(jī)及分析化學(xué)導(dǎo)學(xué)特地將每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容繪制成了結(jié)構(gòu)圖，使學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)可以遵循相應(yīng)的線索和規(guī)律進(jìn)行理解和記憶，同時(shí)對(duì)課程的內(nèi)容有個(gè)整體的印象。另外，無(wú)機(jī)及分析化學(xué)導(dǎo)學(xué)也收集了一些習(xí)題，書(shū)中涉及到的計(jì)算問(wèn)題都是以幫助學(xué)生理解和掌握概念為出發(fā)點(diǎn)的，目的是通過(guò)做習(xí)題更好地掌握基本概念，最后通過(guò)概念理解更好地學(xué)習(xí)相關(guān)化學(xué)知識(shí)目錄第一章原子結(jié)構(gòu)與元素周期表2第二章 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)4第三章 酸堿平衡與酸堿滴定法6第四章 沉

3、淀-溶解平衡與沉淀測(cè)定法12第五章 配位化合物與配位滴定法13第六章氧化還原反應(yīng)與氧化還原滴定法14第十章 滴定分析法16第十二章：吸光光度分析法18第一章原子結(jié)構(gòu)與元素周期表1、核外電子運(yùn)動(dòng)的波粒二象性波動(dòng)性、微粒性有時(shí)把描述單個(gè)電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的波函數(shù)稱(chēng)為原子軌道2、(r, ,)=R(r)·Y(,)R(r)叫做波函數(shù)的徑向部分，而Y(,) 叫做波函數(shù)的角度部分電子在核外電子空間某處微體積內(nèi)出現(xiàn)的概率，叫做概率密度。波函數(shù)的平方|²所表示的就是電子的概率密度。其形象化描述為電子云。3、四個(gè)量子數(shù)的取值及物理意義（1）主量子數(shù)n:取值:1,2,3,n等正整數(shù)。描述原子中電子(出

4、現(xiàn)概率最大區(qū)域)離核的遠(yuǎn)近，n越大，電子(出現(xiàn)概率最大區(qū)域)離核的距離越遠(yuǎn)， 能量越高，同時(shí)n決定電子層 （2）角量子數(shù)l：0 1 2 3 n-1物理意義1：決定波函數(shù)角度分布圖和電子云角度分布圖的形狀物理意義2：在多電子原子中與主量子數(shù)n一起決定電子的能量n相同，l越大能級(jí)越高 Ens<Enp<End（3）磁量子數(shù) m m=0,±1,±2,± l物理意義：波函數(shù)和電子云角度分布圖在空間的伸展方向，即取向數(shù)目 n,l相同，m不同的軌道叫等價(jià)軌道(簡(jiǎn)并軌道)（4）自旋量子數(shù)ms，電子有兩種自旋方向；ms = +1/2或ms = -1/2；圖示用箭頭

5、73;、¯符號(hào)表示 n、l、m三個(gè)量子數(shù)決定一個(gè)原子軌道(波函數(shù))；n、l、m、 ms四個(gè)量子數(shù)決定一個(gè)電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能級(jí)組 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p4、核外電子分布的一般原則能量最低原理、泡利不相容原理、洪特（Hund）規(guī)則注意洪特規(guī)則（不容易理解）：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。洪德規(guī)則的補(bǔ)充：簡(jiǎn)并軌道全充滿、半充滿或全空的狀態(tài)比較穩(wěn)定，全充滿： p6, d10,f14 半充滿： p3, d5, f7 全空： p0, d0, f0

6、能級(jí)交錯(cuò)時(shí)(4s3d，5s4d， 6s4f5d，7s5f6d)，可以s軌道未填滿，而讓簡(jiǎn)并軌道半滿，全滿，這時(shí)能量更低更穩(wěn)定，如24Cr ，29Cu 第二章 化學(xué)鍵與分子結(jié)構(gòu)1、價(jià)鍵理論共價(jià)鍵的本質(zhì)：原子軌道發(fā)生重疊，兩核間電子出現(xiàn)概率增大，降低了兩核間的正電排斥，又增強(qiáng)了兩核對(duì)電子云密度大的區(qū)域的吸引，系統(tǒng)能量降低， 形成穩(wěn)定的共價(jià)鍵2、價(jià)鍵理論要點(diǎn)：成鍵原子的未成對(duì)電子自旋相反； 最大重疊原理：成鍵原子的原子軌道重疊程度(面積)越大，鍵越牢。對(duì)稱(chēng)性匹配原理：原子軌道的重疊必須發(fā)生在角度分布圖中正負(fù)號(hào)相同的軌道之間3、共價(jià)鍵的特征飽和性電子配對(duì)后不再與第三個(gè)電子成鍵方向性共價(jià)鍵具有方向性的原

7、因是因?yàn)樵榆壍?p, d, f)有一定的方向性，所以必須沿著特定的方向重疊，它和相鄰原子的軌道重疊才能達(dá)到最大重疊。 共價(jià)鍵的類(lèi)型鍵:原子軌道沿鍵軸方 向“頭碰頭”式重疊; 鍵:原子軌道沿鍵軸 方向“肩并肩”式重疊鍵與p鍵的識(shí)別 共價(jià)單鍵為鍵； 共價(jià)雙鍵（及三鍵）中：有一個(gè)鍵，其余為p鍵。鍵，重疊程度大，較穩(wěn)定；鍵，重疊程度小，較活潑。4、雜化軌道理論雜化軌道理論，有等性雜化和不等性雜化，注意典型例子如CO2，BF3，NH3，H2O等。5、分子晶體，極性分子的條件分子晶體，極性分子的條件，分子偶極的產(chǎn)生使分子間有三種力，色散力、誘導(dǎo)力、取向力。注意極極有三種力，非極極有兩種力，非非只有色散力

8、。氫鍵形成條件，有飽和性、方向性，對(duì)物理性質(zhì)的影響。第三章 酸堿平衡與酸堿滴定法1、酸堿質(zhì)子理論：質(zhì)子酸 質(zhì)子堿 十 質(zhì)子， 共軛質(zhì)子酸堿對(duì)，=2、質(zhì)子平衡式：原則是得與失質(zhì)子相等。如：NH4HCO3水溶液系統(tǒng)中、參考組分為：NH4+ ，HCO3- ，H2O NH3 CO32- OH- = H3O+ H2CO33、分布系數(shù)：di = ci / c0 = F(H+)(給定弱酸（堿）)， ， 4、各種溶液pH值的計(jì)算1).一元弱酸(堿)濃度為ca mol/L 的 HA溶液 一元弱堿完全一樣，只是把H+換成OH-, 換成2).多元弱酸（堿）對(duì)于多元弱酸（堿）一般 ，則可忽略第二級(jí)及其以后的解離，多元

9、弱酸可近似當(dāng)做一元弱酸處理，多元弱堿也可以同樣處理。3).兩性物質(zhì)NaHCO3溶液；NaH2PO4溶液： (多元弱酸失去一個(gè)質(zhì)子變成的兩性物質(zhì)） Na2HPO4溶液： (多元弱酸失去兩個(gè)質(zhì)子變成的兩性物質(zhì)）4).緩沖溶液(能夠抵抗加入少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿或稀釋而能保持溶液pH值基本不變的溶液) 組成：弱電解質(zhì)的共軛酸堿對(duì)原理：同時(shí)存在抗酸組分和抗堿組分由Ca mol/L HB 和Cb mol/L B- 構(gòu)成的緩沖溶液由Cb mol/L 弱堿和Ca mol/L 共軛酸 構(gòu)成的緩沖溶液影響緩沖溶液緩沖能力的因素：共軛酸堿對(duì)的總濃度、共軛酸堿對(duì)的濃度比總濃度一定時(shí)，濃度比等于1時(shí)，緩沖能力最強(qiáng)此時(shí)對(duì)應(yīng)的p

10、H范圍稱(chēng)為緩沖溶液的緩沖范圍：緩沖溶液的選擇:那么配制一定pH值的緩沖溶液時(shí)，為了使共軛酸堿對(duì)的濃度比接近于1，所以要選擇pKa接近pH值的緩沖溶液5、酸堿滴定曲線化學(xué)計(jì)量點(diǎn)和滴定突躍的pH值計(jì)算，要求±0.1%范圍，與起始濃度、Kya Kyb有關(guān)，滴定條件：Kya×c0 ³ 10-8 ，Kya1/ Kya2 ³ 105有兩個(gè)滴定突躍。6、指示劑的理論變色范圍pH = p士 1，指示劑的選擇條件是變色范圍落在滴定突躍范圍內(nèi)。7、滴定分析概述定量分析的任務(wù)：定性分析、定量分析、結(jié)構(gòu)分析定量分析方法的分類(lèi) ：重點(diǎn)掌握按測(cè)定原理、組分在試樣中的相對(duì)含量分類(lèi)按測(cè)

11、定原理分類(lèi)：化學(xué)分析法(主要有重量分析法和滴定分析法)、儀器分析法按組分在試樣中的相對(duì)含量分類(lèi)：常量組分分析(1%)；微量組分分析(0.01%1%)；痕量組分分析(0.01%) l 定量分析的一般程序：采樣 前處理 測(cè)定 ( 消除干擾 ) 數(shù)據(jù)處理l 滴定分析的方法和滴定方式標(biāo)準(zhǔn)溶液、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)(sp)、滴定終點(diǎn)(ep)、終點(diǎn)誤差(計(jì)量點(diǎn)和滴定終點(diǎn)不相吻合而造成的分析誤差)滴定分析的方法: 酸堿滴定法、沉淀滴定法、氧化還原滴定法、配位滴定法滴定分析對(duì)滴定反應(yīng)的要求：反應(yīng)必須定量進(jìn)行、反應(yīng)必須速進(jìn)行、有簡(jiǎn)便可靠的確定終點(diǎn)的方法滴定方式：直接滴定法、返滴定法、間接滴定法、置換滴定法標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置：

12、直接配制法、標(biāo)定法滴定分析結(jié)果的計(jì)算：物質(zhì)的量的比等于反應(yīng)式中系數(shù)比l 酸堿滴定法1.指示劑變色原理、變色范圍示劑的理論變色點(diǎn)變色范圍：注意：人眼對(duì)不同顏色的敏感程度不同所以理論變色范圍與實(shí)際變色范圍有一定差別l 酸堿滴定曲線強(qiáng)酸（強(qiáng)堿）的滴定：化學(xué)計(jì)量時(shí)產(chǎn)物為H2O,則pH=7.00弱酸的滴定：化學(xué)計(jì)量時(shí)產(chǎn)物為該弱酸的共軛堿，,則pH>7.00弱堿的滴定：化學(xué)計(jì)量時(shí)產(chǎn)物為該弱堿的共軛酸，,則pH<7.00多元弱酸(堿)：會(huì)判斷有幾個(gè)滴定突躍，化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)生成什么物質(zhì)酸堿滴定突躍：化學(xué)計(jì)量點(diǎn)前后±0.1%范圍內(nèi)pH值的急劇變化指示劑選擇原則： (1)指示劑的變色范圍全部

13、或部分處于滴定突躍范圍之內(nèi)。 (2)變色點(diǎn)與化學(xué)計(jì)量點(diǎn)盡量接近指示劑在滴定突躍范圍內(nèi)變色，則滴定的相對(duì)誤差小于±0.1%弱酸弱堿滴定突躍的影響因素：濃度、解離常數(shù)濃度越大、解離常數(shù)越大，滴定突躍范圍越寬弱酸(堿)準(zhǔn)確滴定的條件：( )對(duì)多元弱酸滴定：(1)判斷能否準(zhǔn)確滴定，根據(jù)：； (2)判斷能否準(zhǔn)確分步滴定，根據(jù)：若條件(2)成立，相鄰兩步解離相互不影響，則滴定時(shí)分別與NaOH中和反應(yīng)，即可以分別滴定 例：滴定下列多元弱酸或弱堿溶液時(shí)，有幾個(gè)滴定突躍1. 0.1mol/LH2C2O4 1個(gè) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)生成Na2C2O42. 0.1mol/LNa2CO3 1個(gè) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)生成Na

14、2SO4和H3BO33. 0.1mol/LH2S 1個(gè) 化學(xué)計(jì)量點(diǎn)時(shí)生成NaHSl 酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液配制與標(biāo)定鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：基準(zhǔn)物質(zhì)：無(wú)水碳酸鈉和硼砂（Na2B4O7·10H2O） 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：基準(zhǔn)物質(zhì)有草酸、鄰苯二甲酸氫鉀l 雙指示劑法（酚酞、甲基橙）滴定混合堿(能根據(jù)V1和V2的大小關(guān)系判斷混合堿的組成，并計(jì)算各成分的百分含量)混合堿的組成：純Na2CO3、Na2CO3 + NaOH、Na2CO3 + NaHCO3(1)酚酞變色(pH=9.1) 時(shí)發(fā)生的反應(yīng)： (2)甲基橙變色時(shí)(pH=3.8)發(fā)生的反應(yīng)：NaHCO3+HClNaCl+H2CO3,用去HCl的體積為 V2V1=

15、 V2 組成為Na2CO3；V1> V2 組成為NaOH + Na2CO3；V1 < V2組成為Na2CO3 + NaHCO3第四章 沉淀-溶解平衡與沉淀測(cè)定法1、Ksp的表示與s的換算。（如A2B或AB2 KySP = 4s3）可以從熱力學(xué)、實(shí)驗(yàn)求得。2、溶度積原理沉淀反應(yīng)的反應(yīng)商。（1） 當(dāng)Q > Kysp時(shí)，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出；（2） 當(dāng)Q = Kysp時(shí)，溶液飽和，沉淀溶解處于動(dòng)態(tài)平衡；（3） 當(dāng)Q < Kysp時(shí)，溶液不飽和，無(wú)沉淀析出。4、 同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)。5、 沉淀的溶解，（1）酸度，硫化物和氫氧化物，從平衡原理推導(dǎo)計(jì)算 Ky = ， Kysp (

16、M(OH)n) = Mn+OH-n，注意起始和沉淀完全的pH計(jì)算。分步沉淀，沉淀轉(zhuǎn)化與Kysp有關(guān)，注意：同一類(lèi)型，不同類(lèi)型。沉淀完全時(shí)離子濃度小于10-5。6、 沉淀滴定法銀量法，注意滴定條件。莫爾法鉻酸鉀為指示劑，中、弱減性，AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液，適用Cl-,Br-。佛爾哈德法鐵銨釩指示劑，酸性，硫氰酸鉀（銨）標(biāo)液。法揚(yáng)司法有機(jī)吸附指示劑。第五章 配位化合物與配位滴定法1、配合物組成，命名，注意配位數(shù)、命名時(shí)中心離子的化合價(jià)。2、配合物的標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定常數(shù)以及解離常數(shù)的關(guān)系。n = 。3、配位平衡的移動(dòng)，酸度、沉淀應(yīng)用多重平衡規(guī)則，注意配位平衡中的有關(guān)電極電位的計(jì)算。4、酸效應(yīng)Y(H) = = 1

17、 /(Y)，是pH的函數(shù)，隨pH的增大，Y(H)趨向于1。配位效應(yīng)M= =M(L) +M(OH) -1。條件穩(wěn)定常數(shù) lg Ky MY = lgKyMY - lgM - lgY(H)5、配位滴定曲線，注意化學(xué)計(jì)量點(diǎn)的計(jì)算。配位滴定條件：lg(c(M)·Ky) 6, 或lgKy 8，如只有酸效應(yīng), lgKyMY - lgY(H) 8, Þ lgY(H) lgKyMY - 8。可求得不同金屬離子的能被滴定的最小pH值。6、金屬指示劑原理、條件、存在的問(wèn)題。7、配位滴定提高選擇性方法：控制溶液的酸度；掩蔽法有配位掩蔽法、沉淀掩蔽法、氧化還原掩蔽法。有關(guān)滴定分析計(jì)算。第六章氧化還原

18、反應(yīng)與氧化還原滴定法1、 氧化與還原和半反應(yīng)與電對(duì)的概念。原電池結(jié)構(gòu)及符號(hào)。2、標(biāo)準(zhǔn)氫電極，電極電勢(shì)，注意電極電勢(shì)的介質(zhì)、大小的意義等。3、原電池的電動(dòng)勢(shì)與DrGy的關(guān)系，DrGmy = -nFEy，非標(biāo)態(tài)電動(dòng)勢(shì)，及電極有類(lèi)似的公式。4、 能斯特方程，E = Ey + ，j (Ox/Red) = jy (Ox/Red)+，討論酸度和弱電解質(zhì)?？偨Y(jié)：cOX, j,cRed, j,酸性對(duì)含氧物質(zhì)影響明顯。5、jy'，引入活度系數(shù) g B 和副反應(yīng)系數(shù)a B，當(dāng)cOX = cRed或?yàn)?時(shí)，某強(qiáng)酸濃度下的電勢(shì)值。6、電極電勢(shì)的應(yīng)用，1）j值越大，表明氧化態(tài)物質(zhì)得電子能力越強(qiáng)，是強(qiáng)氧化劑。j值

19、越低，表明還原態(tài)物質(zhì)失電子能力越強(qiáng)，是強(qiáng)還原劑。2）原電池中電極電勢(shì)高的是正極，電極電勢(shì)低的是負(fù)極。3）判斷氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的方向。E>0，=0，<0。7、Ey 與Ky，Ey = lgKy，對(duì)一個(gè)具體的氧化還原反應(yīng)，Ey =jy氧 - jy還。8、Ey' 與Ky'，Ey' = lgKy'.滴定分析條件，當(dāng)n=1 時(shí)，lg Ky¢ ³ 6 或 Ey¢(Djy¢) ³ 0.4 (V) ；當(dāng)n1 ¹ n2 時(shí)，即 lgKy¢ ³ 3 (n1+n2)或 Ey¢(Djy&

20、#162;) ³ 3(n1+n2 ) ´ 0.0592/n1× n2 。9、或pH值有關(guān)計(jì)算，設(shè)計(jì)原電池，Ej (+)j (-)。10、元素電勢(shì)圖及應(yīng)用，當(dāng)jy(右) > jy(左) 時(shí)，可發(fā)生歧化反應(yīng)；計(jì)算jy(未知)。11、化學(xué)計(jì)量點(diǎn)電勢(shì)jsp = ，氧化還原滴定的突躍范圍為：jy¢2+ 3 ´ 0.0592/n2 jy¢1 - 3 ´ 0.0592/n1 或： Dj = Djy¢- 3 ´ 0.0592 ´ 12、氧化還原指示劑變色的電極電勢(shì)范圍為：jy¢In ±

21、 V。13、常用氧化還原滴定方法1）重鉻酸鉀法，強(qiáng)酸條件，常溫下進(jìn)行，具有一系列優(yōu)點(diǎn)：如基準(zhǔn)試劑，穩(wěn)定性很高，滴定速度較快等。2）高錳酸鉀法，優(yōu)點(diǎn)是氧化能力強(qiáng)，可應(yīng)用于直接、間接、返滴定等多種滴定分析，可對(duì)無(wú)機(jī)物、有機(jī)物進(jìn)行滴定，本身為自身指示劑，缺點(diǎn)是穩(wěn)定性差。3）碘量法，在弱酸性或中性介質(zhì)中進(jìn)行，可分為直接碘法與間接碘法。有關(guān)滴定分析計(jì)算。第十章 滴定分析法1、系統(tǒng)誤差：由固定因素引起的誤差，具有單向性、重現(xiàn)性、可校正2、偶然誤差：隨機(jī)的偶然因素引起的誤差， 大小正負(fù)難以確定，不可校正，無(wú)法避免，服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律（1）絕對(duì)值相同的正負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相等（2）大誤差出現(xiàn)的概率小，小誤差出現(xiàn)的概率大。3、準(zhǔn)確度: 在一定測(cè)量精度的條件下分析結(jié)果與真值的接近程度，用誤差衡量4、精密度(precision):多次重復(fù)測(cè)定某一