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文檔簡介

1、普通化學(xué)考試大綱3.1 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與物質(zhì)狀態(tài)3.1.1原子軌道 波函數(shù) 電子云 四個量子數(shù)3.1.2核外電子分布三原則 原子、離子核外電子分布式 原子、離子外層電子分布式 分子結(jié)構(gòu)式3.1.3化學(xué)鍵 金屬鍵 離子鍵 共價鍵 價鍵理論3.1.4電偶極矩 極性分子 非極性分子 分子極性與鍵極性關(guān)系3.1.5雜化軌道理論 雜化軌道類型 分子空間構(gòu)型與雜化軌道關(guān)系 典型分子空間構(gòu)型3.1.6分子間力 氫鍵 分子間力與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系3.1.7離子晶體 原子晶體 分子晶體 金屬晶體的組成、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的比較3.1.8理想氣體狀態(tài)方程 氣體分壓定律與計(jì)算3.2溶液3.2.1質(zhì)量分?jǐn)?shù) 物質(zhì)量濃度 質(zhì)量摩爾濃度 摩

2、爾分?jǐn)?shù)的表示與計(jì)算3.2.2蒸汽壓 蒸汽壓下降 沸點(diǎn) 凝固點(diǎn) 沸點(diǎn)上升 凝固點(diǎn)下降 滲透壓 溶液的依數(shù)性 拉烏爾定律 溶液蒸汽壓、 沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)、滲透壓大小的比較3.2.3水的離子積 氫離子濃度 氫氧根離子濃度 溶液pH值表示3.2.4酸 堿 共軛酸堿對 3.2.5一元弱酸堿的解離平衡 解離常數(shù) 解離度 氫離子濃度 氫氧根離子濃度及溶液pH值的計(jì)算3.2.6多元酸堿的解離平衡 溶液pH值的計(jì)算3.2.7強(qiáng)堿弱酸鹽的水解 強(qiáng)酸弱堿鹽的水解 強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽的水解 鹽類溶液pH值的計(jì)算3.2.8同離子效應(yīng) 緩沖溶液 緩沖作用 緩沖溶液的組成、類型、pH值計(jì)算及配制3.2.9難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 溶度

3、積 溶解度與溶度積的關(guān)系 溶度積規(guī)則 同離子效應(yīng)3.3周期3.3.1周期表的組成 元素的原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表中位置的關(guān)系 元素在周期表中的分區(qū)3.3.2元素性質(zhì)的周期性遞變 原子半徑、金屬性與非金屬性、電離能、電子親和能及電負(fù)性的周期性遞變3.3.3氧化物及其水合物的酸堿性遞變規(guī)律 3.4化學(xué)反應(yīng)方程式,化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡3.4.1化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法 配平 計(jì)算3.4.2反應(yīng)熱 吸熱 放熱 熱化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法3.4.3反應(yīng)方程式與反應(yīng)熱效應(yīng)的關(guān)系及計(jì)算 物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 反應(yīng)的焓變與計(jì)算3.4.4熵 物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 熱力學(xué)第三定律 物質(zhì)的熵值大小規(guī)律 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變及計(jì)算3

4、.4.5吉布斯函數(shù) 吉布斯函數(shù)變 反應(yīng)方向(自發(fā)性)的判斷3.4.6化學(xué)反應(yīng)速率的表示 質(zhì)量作用定律 速率方程式 反應(yīng)級數(shù)3.4.7阿侖尼烏斯公式 溫度對反應(yīng)速率的影響 活化能 催化劑 從活化分子、活化能的觀點(diǎn)解釋加快反應(yīng)速率的方法3.4.8化學(xué)平衡的特征 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)k的表達(dá)式 多重平衡規(guī)則 轉(zhuǎn)化率 平衡中物質(zhì)量關(guān)系及有關(guān)平衡的計(jì)算 溫度對平衡常數(shù)的影響3.4.9化學(xué)平衡的移動 濃度對化學(xué)平衡的影響 壓力對化學(xué)平衡的影響 溫度對化學(xué)平衡的影響3. 5氧化還原與電化學(xué)3.5.1氧化反應(yīng) 還原反應(yīng) 氧化劑 還原劑 氧化還原反應(yīng)方程式的配平3.5.2原電池的電極反應(yīng) (半反應(yīng))、電池反應(yīng) (總反應(yīng)

5、) 原電池的圖式 3.5.3標(biāo)準(zhǔn)氫電極 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 原電池電動勢 電動勢的能斯特方程及電動勢的計(jì)算 電極電勢的能斯特方程及電極電勢的計(jì)算3.5.4電極電勢的應(yīng)用 氧化劑、還原劑的相對強(qiáng)弱的比較 氧化還原反應(yīng)方向的判斷 氧化還原反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)k的計(jì)算3.5.5電解池 陽極及陽極反應(yīng) 陰極及陰極反應(yīng)3.5.6電解產(chǎn)物判斷及其規(guī)律 電解的應(yīng)用 3.5.7金屬的腐蝕及防止 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 析氫腐蝕 析氧腐蝕 差異充氣腐蝕3.5.8金屬腐蝕的防止 緩蝕劑法 犧牲陽極保護(hù)法 外加電流法36有機(jī)化學(xué)3.6.1有機(jī)物的特點(diǎn)、分類3.6.2烴的分類及結(jié)構(gòu)特征 烴的衍生物的分類及結(jié)構(gòu)特征3.6.3有機(jī)化

6、合物的命名 鏈烴及其衍生物的命名原則 芳烴及其衍生物的命名原則3.6.4 氧化反應(yīng) 不飽和烴的氧化 芳烴的氧化 醇的氧化 醛的氧化3.6.5取代反應(yīng) 烷烴的取代反應(yīng) 芳烴的取代反應(yīng) 幾種重要的取代反應(yīng) 取代基的定位效應(yīng)3.6.6消去反應(yīng) 醇的消去反應(yīng) 羧酸的脫水反應(yīng)3.6.7加成反應(yīng) 不飽和烴的加成 羰基的加成3.6.8高分子化合物及其合成 加聚反應(yīng) 均聚反應(yīng) 共聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng)3.6.9聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS工程塑料、聚甲基丙烯酸甲酯等高分子材料的合成及性質(zhì)2.6.10天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠等橡膠的合成、性質(zhì)及用途2.6.11尼龍6、尼龍66、聚氯乙烯纖

7、維、聚丙烯纖維等纖維的合成、性質(zhì)及用途2.6.12典型有機(jī)物的分子式性質(zhì)及用途如甲烷 乙炔 苯 甲苯 乙醇 酚 乙醛 乙酸 乙酯 乙胺 苯胺3.4化學(xué)反應(yīng)方程式,化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡3.4.1化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法 配平 計(jì)算3.4.2反應(yīng)熱 吸熱 放熱 熱化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法3.4.3反應(yīng)方程式與反應(yīng)熱效應(yīng)的關(guān)系及計(jì)算 物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 反應(yīng)的焓變與計(jì)算3.4.4熵 物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵 熱力學(xué)第三定律 物質(zhì)的熵值大小規(guī)律 反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變及計(jì)算3.4.5吉布斯函數(shù) 吉布斯函數(shù)變 反應(yīng)方向(自發(fā)性)的判斷3.4.6化學(xué)反應(yīng)速率的表示 質(zhì)量作用定律 速率方程式 反應(yīng)級數(shù)3.4.7阿侖尼烏斯公式

8、 溫度對反應(yīng)速率的影響 活化能 催化劑 從活化分子、活化能的觀點(diǎn)解釋加快反應(yīng)速率的方法3.4.8化學(xué)平衡的特征 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)k的表達(dá)式 多重平衡規(guī)則 轉(zhuǎn)化率 平衡中物質(zhì)量關(guān)系及有關(guān)平衡的計(jì)算 溫度對平衡常數(shù)的影響3.4.9化學(xué)平衡的移動 濃度對化學(xué)平衡的影響 壓力對化學(xué)平衡的影響 溫度對化學(xué)平衡的影響3. 5氧化還原與電化學(xué)3.5.1氧化反應(yīng) 還原反應(yīng) 氧化劑 還原劑 氧化還原反應(yīng)方程式的配平3.5.2原電池的電極反應(yīng) (半反應(yīng))、電池反應(yīng) (總反應(yīng)) 原電池的圖式 3.5.3標(biāo)準(zhǔn)氫電極 標(biāo)準(zhǔn)電極電勢 原電池電動勢 電動勢的能斯特方程及電動勢的計(jì)算 電極電勢的能斯特方程及電極電勢的計(jì)算3.5.

9、4電極電勢的應(yīng)用 氧化劑、還原劑的相對強(qiáng)弱的比較 氧化還原反應(yīng)方向的判斷 氧化還原反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)k的計(jì)算3.5.5電解池 陽極及陽極反應(yīng) 陰極及陰極反應(yīng)3.5.6電解產(chǎn)物判斷及其規(guī)律 電解的應(yīng)用 3.5.7金屬的腐蝕及防止 化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕 析氫腐蝕 析氧腐蝕 差異充氣腐蝕3.5.8金屬腐蝕的防止 緩蝕劑法 犧牲陽極保護(hù)法 外加電流法36有機(jī)化學(xué)3.6.1有機(jī)物的特點(diǎn)、分類3.6.2烴的分類及結(jié)構(gòu)特征 烴的衍生物的分類及結(jié)構(gòu)特征3.6.3有機(jī)化合物的命名 鏈烴及其衍生物的命名原則 芳烴及其衍生物的命名原則3.6.4 氧化反應(yīng) 不飽和烴的氧化 芳烴的氧化 醇的氧化 醛的氧化3.6.5取代反

10、應(yīng) 烷烴的取代反應(yīng) 芳烴的取代反應(yīng) 幾種重要的取代反應(yīng) 取代基的定位效應(yīng)3.6.6消去反應(yīng) 醇的消去反應(yīng) 羧酸的脫水反應(yīng)3.6.7加成反應(yīng) 不飽和烴的加成 羰基的加成3.6.8高分子化合物及其合成 加聚反應(yīng) 均聚反應(yīng) 共聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng)3.6.9聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、ABS工程塑料、聚甲基丙烯酸甲酯等高分子材料的合成及性質(zhì)2.6.10天然橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠等橡膠的合成、性質(zhì)及用途2.6.11尼龍6、尼龍66、聚氯乙烯纖維、聚丙烯纖維等纖維的合成、性質(zhì)及用途2.6.12典型有機(jī)物的分子式性質(zhì)及用途如甲烷 乙炔 苯 甲苯 乙醇 酚 乙醛 乙酸 乙酯 乙胺 苯胺3.1

11、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)的狀態(tài)3.1.1原子結(jié)構(gòu)1核外電子的運(yùn)動特性核外電子運(yùn)動具有能量量子化、波粒二象性和統(tǒng)計(jì)性的特征,不能用經(jīng)典的牛頓力學(xué)來描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài)。2核外電子的運(yùn)動規(guī)律的描述由于微觀粒子具有波的特性,所以在量子力學(xué)中用波函數(shù)來描述核外電子的運(yùn)動狀態(tài),以代替經(jīng)典力學(xué)中的原子軌道概念。 (1)波函數(shù)(原子軌道):用空間坐標(biāo)來描寫波的數(shù)學(xué)函數(shù)式,以表征原子中電子的運(yùn)動狀態(tài)。 一個確定的波函數(shù),稱為一個原子軌道。(2)概率密度(幾率密度):2表示微觀粒子在空間某位置單位體積內(nèi)出現(xiàn)的概率即概率密度。(3)電子云:用黑點(diǎn)疏密的程度描述原子核外電子出現(xiàn)的概率密度(2)分布規(guī)律的圖形。黑點(diǎn)較密的地

12、方,表示電子出現(xiàn)的概率密度較大,單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的機(jī)會較多。(4)四個量子數(shù):波函數(shù)由n.l.m三個量子數(shù)決定,三個量子數(shù)取值相互制約:主量子數(shù)n的物理意義:n的取值:n=1,2,3,4 , 意義: 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)動的能量。n = 1,2,3,4, , 對應(yīng)于電子層K,L,M,N, 具有相同n值的原子軌道稱為處于同一電子層。角量子數(shù): 的取值:受n的限制,= 0,1,2n-1 (n個)。意義:表示亞層,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。 的取值: 1 , 2 , 3 , 4電子亞層: s, p, d, f 軌道

13、形狀: 球形 紡錘形 梅花形 復(fù)雜圖31 磁量子數(shù)m: m的取值:受的限制, m=0 ,1,2(2+1個) 。意義:確定原子軌道的空間取向。 =0, m=0, s軌道空間取向?yàn)?; =1, m=0 ,1, p軌道空間取向?yàn)?; =2, m=0 ,1,2 , d軌道空間取向?yàn)?;n,相同的軌道稱為等價軌道。 s軌道有1個等價軌道,表示為: p軌道有3個等價軌道,表示為: d軌道有5個等價軌道,表示為:一個原子軌道是指n、m三種量子數(shù)都具有一定數(shù)值時的一個波函數(shù)(n,m),例如(1,0,0)代表基態(tài)氫原子的波函數(shù)。 n、m取值合理才能確定一個存在的波函數(shù),亦即確定電子運(yùn)動的一個軌道。n、m的取值與

14、波函數(shù):n=1(1個), =0,m=0, (1,0,0)n=2(4個), =n=3(9個), = n=4(16個) 波函數(shù)數(shù)目n2 在一個確定的原子軌道下,電子自身還有兩種不同的運(yùn)動狀態(tài),這由mS確定.4)自旋量子數(shù)ms: ms的取值:ms= 意義:代表電子自身兩種不同的運(yùn)動狀態(tài)(習(xí)慣以順、逆自旋兩個方向形容這兩種不同的運(yùn)動狀態(tài),可用 表示自旋平行,表示自旋反平行。 這樣n、m、mS四個量子數(shù)確定電子的一個完整的運(yùn)動狀態(tài),以(n,m, mS)表示。 例:(1,0,0,+),(1,0,0,-) ,(2,1,1,+) ,(2,1,1, -) 等等。 3.原子核外電子分布三原則(1)泡利不相容原理:

15、一個原子中不可能有四個量子數(shù)完全相同的兩個電子.因?yàn)橥粋€軌道的電子,n、m三個量子數(shù)已相同,第四個量子數(shù)ms= 必不相同由此可得出:一個原子軌道中最多能容納自旋方向相反的兩個電子。表示為:根據(jù)每層有n2個軌道,每個軌道最多能容納兩個電子,由此可得出每一層電子的最大容量為2 n2。(2)最低能量原理:電子總是盡先占據(jù)能量最低的軌道。電子依據(jù)軌道近似能級圖由低到高依次排布。軌道近似能級圖為:7s6s 4f 5d 6p5s 4d 5p4s 3d 4p3s 3p2s 2p1s(3)洪特規(guī)則:在n和值都相同的等價軌道中,電子總是盡可能分占各個軌道且自旋平行。如2p3:洪特規(guī)則特例:當(dāng)電子的分布處于全充

16、滿、半充滿或全空時,比較穩(wěn)定。全充滿: p6或d10或f14半充滿: p3或d5或f7全空: p0或d0或f0例如, 24Cr 1S22S22P63S23P63d54S1 , 半充滿比較穩(wěn)定。29u 1S22S22P63S23P63d104S1, 全充滿比較穩(wěn)定。 (4)核外電子分布式:原子的核外 原子的 離子的核外 離子的電子分布式 外層電子分布式 電子分布式 外層電子分布式(價電子構(gòu)型) 1s22s22p63s1 3s1 Na+:1s22s22p6 2s22p6 1s22s22p63s23p4 3s23p4 S2-:1s22s22p63s23p6 3s23p6 1s22s22p6 3s23

17、p63d64S2 3d64s2 Fe3+:1s22s22p63s23p63d5 3s23p63d524Cr 1S22S22P63S23P63d54S1 3d54S1 24Cr3:1S22S22P63S23P63d3 3S23P63d329u 1S22S22P63S23P63d104S1 3d104S1 29u2:1S22S22P63S23P63d9 3S23P63d9根據(jù)電子的排布,還可判斷出軌道中未成對電子的數(shù)目。例:根據(jù)Fe原子的價電子構(gòu)型3d64s2 ,判斷其軌道圖中,未配對的電子數(shù)。 3d6 4s2 可見未成對電子數(shù)為 4。(3)原子、離子的電子式及分子結(jié)構(gòu)式電子式:在元素符號周圍用小

18、黑點(diǎn)(或)來表示原子或離子的最外層電子的式子。例如:H. Na. .Mg. .Ca. :C: 分子結(jié)構(gòu)式:用“”代表一對共用電子對的分子式。例如:NN,O=C=O,Cl-Cl ,HCl 3.1.2化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)1化學(xué)鍵化學(xué)鍵:分子或晶體中相鄰的原子(離子)之間的強(qiáng)烈的相互作用。化學(xué)鍵一般分為金屬鍵、離子鍵和共價鍵。金屬鍵:金屬原子外層價電子游離成為自由電子后,靠自由電子的運(yùn)動將金屬離子或原子聯(lián)系在一起的作用,稱為金屬鍵。金屬鍵的本質(zhì):金屬離子與自由電子之間的庫侖引力離子鍵:電負(fù)性很小的金屬原子和電負(fù)性很大的非金屬離原子相互靠近時,金屬原子失電子形成正離子,非金屬離原子得到原子形成負(fù)離子,由正

19、、負(fù)離子靠靜電引力形成的化學(xué)鍵。離子鍵的特征:1)沒有方向性2) 沒有飽和性 離子的外層電子構(gòu)型大致有:8電子構(gòu)型ns2np6,如Na+, Al3+, Sc3+,Ti4+等;18電子構(gòu)型ns2np6nd10;,如Ga3+、Sn4+、Sb5+、Ag+, Zn2+等;917電子構(gòu)型ns2np6nd19,如Fe3+, Mn2+, Ni2+、Cu2+,Au3+等;18 + 2 電子構(gòu)型(n-1)s2p6d10 ns2,如Pb2+, Bi3+等;2電子構(gòu)型1s2,如Li+, Be2+。(3)共價鍵:分子內(nèi)原子間通過共用電子對(電子云重疊)所形成的化學(xué)鍵??捎脙r鍵理論來說明共價鍵的形成:1)價鍵理論:價鍵

20、理論認(rèn)為典型的共價鍵是在非金屬單質(zhì)或電負(fù)性相差不大的原子之間通過電子的相互配對而形成。原子中一個未成對電子只能和另一個原子中自旋相反的一個電子配對成鍵,且成鍵時原子軌道要對稱性匹配,并實(shí)現(xiàn)最大程度的重疊。共價鍵的特性:1)共價鍵具有飽和性:共價鍵的數(shù)目取決于成鍵原子所擁有的未成對電子的數(shù)目。2)共價鍵具有方向性:對稱性匹配;最大重疊。2)根據(jù)重疊的方式不同,共價鍵分為:鍵:原子軌道沿兩核連線,以“頭碰頭”方式重疊,例如: H2: H-H,S-S鍵, HCl: H-Cl, S-Px鍵, Cl2: Cl-Cl, Px-Px鍵 鍵:原子沿兩核連線以“ 肩并肩”方式進(jìn)行重疊。 例如: 單鍵 : Cl2

21、: Px-Px鍵. 雙鍵 :+ -C=C- : Px-Px鍵, Py-Py鍵.三鍵:+ N2 中NN: Px-Px鍵, Py-Py鍵; PZ-PZ鍵.圖322.分子的極性與電偶極矩極性分子和非極性分子用電偶極矩來區(qū)別。(1)電偶極矩: = qq:正負(fù)電荷中心所帶電量;:正負(fù)電荷中心之間的距離。(2)極性分子:正負(fù)電荷中心不重合的分子.其電偶極矩大于零,即 0 如:H2O,HX,SO2,H2S,HCN等其 0,為極性分子。(3)非極性分子:正負(fù)電荷中心重合的分子. 其電偶極矩等于零,即=0。如:CH4、 CCl4、CO2、CS2、N2、H2 等=0,為非極性分子。(4)分子極性與鍵的極性的關(guān)系1

22、)對于雙原子分子:分子的極性與鍵的極性一致,即鍵是極性的,其分子也是極性的,且鍵的極性越大,分子的極性越強(qiáng),如極性HFHClHBrHI;若鍵是非極性的,其分子也是非極性的,如. N2、H2、O2等.2)對于多原子分子:分子的極性與鍵的極性不一定一致,分子的極性不僅取決于鍵的極性,而且與分子的空間構(gòu)型有關(guān).結(jié)構(gòu)對稱的分子,鍵的極性可相互抵消,分子為非極性分子。如:CH4、 CCl4、CO2、CS2等分子,由于分子空間結(jié)構(gòu)對稱,其分子為非極性分子。3分子空間構(gòu)型和雜化軌道理論(1)雜化軌道理論要點(diǎn):1)原子在形成分子時,能級相近的原子軌道可相互混雜即雜化,雜化后的軌道稱為雜化軌道;2)有幾個軌道參

23、加雜化,便形成幾個雜化軌道即雜化軌道數(shù)目等于參加雜化的軌道數(shù)目;3) 雜化軌道比未雜化的軌道成鍵能力更強(qiáng),形成的分子更穩(wěn)定。雜化軌道理論可用來解釋分子的空間構(gòu)型。 (2)雜化軌道類型雜化軌道類型SP雜化SP2雜化(等性)SP3雜化(不等性)SP3雜化參加雜化的軌道一個S + 一個P一個S+兩個P一個S+三個P一個S+三個P空間構(gòu)型直線型平面正三角形正四面體三角錐型V字型實(shí)例BeCl2,HgCl2,ZnCl2CO2,CS2,C2H2BCl3,BF3(B,Al , Ga等III A元素的鹵化物)C2H4CH4,SiH4,CCl4,SiCl4NH3NF3PH3, PCl3AsH3SbH3H2O H2

24、SOF2分子的極性非極性非極性非極性極性極性等性雜化:各個雜化軌道所含成分完全相同。不等性雜化:各個雜化軌道所含成分不完全相同。4分子間力與氫鍵(1)分子間力:分子與分子之間的作用力。分子間力的類型:1)色散力:瞬時偶極和瞬時偶極之間產(chǎn)生的吸引力。瞬時偶極:由于分子在某瞬間正負(fù)電荷中心不重合所產(chǎn)生的一種偶極。色散力普遍存在于一切分子之間。2)誘導(dǎo)力:由固有偶極和誘導(dǎo)偶極之間所產(chǎn)生的吸引力。誘導(dǎo)偶極:由于分子受外界電場包括極性分子固有偶極場的影響所產(chǎn)生的一種偶極。3).取向力:由固有偶極之間所產(chǎn)生的吸引力。分子間力是色散力、誘導(dǎo)力和取向力的總稱,即分子間力=色散力誘導(dǎo)力取向力非極性分子與非極性分

25、子間之間:只有色散力;非極性分子與極性分子之間:具有色散力和誘導(dǎo)力.;極性分子與極性分子之間:具有色散力、誘導(dǎo)力和取向力。分子間力也叫范德華力。其中色散力最普遍,也最重要。同類型分子中,色散力與摩爾質(zhì)量成正比,故可近似認(rèn)為分子間力與摩爾質(zhì)量成正比。例如,分子間力: I2Br2 Cl2F2分子間力比一般化學(xué)鍵弱得多,沒有方向性和飽和性。(2)氫鍵1)氫鍵:氫原子除能和電負(fù)性較大,半徑較小的X原子(如:F、O、N)形成強(qiáng)的極性共價鍵外,還能吸引另一個電負(fù)性較大,半徑較小的Y原子(如:F、O、N)中的孤電子云對形成氫鍵。 XHY, X、Y電負(fù)性較大的原子如(F、O、N)2)氫鍵和分子間力的強(qiáng)度、數(shù)量

26、級相同,也具有方向性和飽和性。3)分子中有FH鍵、OH鍵或NH鍵的分子能形成氫鍵。如: HF、H2O、NH3、無機(jī)含氧酸(HNO3、H2SO4、H3BO3等) 、有機(jī)羧酸(COOH)、醇(OH)、胺(NH2)、蛋白質(zhì)等分子之間都存在氫鍵。而乙醛(CH3 CHO)和丙酮(CH3COCH3)等醛、酮及醚等分子之間則不能形成氫鍵,但與水分子之間可形成氫鍵.(3)分子間力對物質(zhì)性質(zhì)的影響1)物質(zhì)的熔點(diǎn)和沸點(diǎn):同類型的單質(zhì)和化合物,其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)一般隨摩爾質(zhì)量的增加而增大。因?yàn)榉肿娱g的色散力隨摩而質(zhì)量的增加而增大。因氫鍵的形成能加強(qiáng)分子間的作用力,因此含有氫鍵的物質(zhì)比不含氫鍵的物質(zhì)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要高。例如,

27、HF、 HCl、 HBr、 HI沸點(diǎn)(。):、 85、57、 36因HF分子間存在氫鍵,其熔點(diǎn)和沸點(diǎn)比同類型的氫化物要高,出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。同理H2O、NH3在同族氫化物中,沸點(diǎn)也出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。2)物質(zhì)的溶解性:(極性)“相似者相溶” 即極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑;非極性(或弱極性)溶質(zhì)易溶于非極性(或弱極性)溶劑。溶質(zhì)和溶劑的極性越相近,越易互溶。例如,碘易溶于苯或四氯化碳,而難溶于水。3.1.3晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)3.1.3.1晶體的基本類型和性質(zhì)(1)離子晶體1)晶格結(jié)點(diǎn)上的微粒:正、負(fù)離子。2)微粒間作用力:離子鍵即正、負(fù)離子之間的靜電引力。其作用力隨離子電荷的增多和半徑的減少而增強(qiáng)。3)晶體中不存

28、在獨(dú)立的簡單分子。例如NaCl晶體,表示Na+:Cl=1:1。4)晶體的特性:熔點(diǎn)高、硬度大;延展性差;一般易溶于極性溶劑;熔融態(tài)或水溶液均易導(dǎo)電。 在相同類型的典型離子晶體中,離子的電荷越多,半徑越小,晶體的熔點(diǎn)越高,硬度越大。離子電荷與半徑的規(guī)律如下:(A)在同一周期中,自左而右隨著正離子電荷數(shù)的增多,離子半徑逐漸減少。如半徑:NaMg2;KCa2Sc3(B)同一元素,隨著正離子電荷數(shù)的增多,離子半經(jīng)減少。如半徑: Fe2+Fe3+(C)在同一族中,自上而下離子半經(jīng)逐漸增大。如半徑: IBrClF根據(jù)離子電荷與半徑的規(guī)律,可判斷離子鍵的強(qiáng)弱,從而可判斷離子晶體熔點(diǎn)和硬度的大小例1:離子晶體

29、正、負(fù)離子半徑和正、負(fù)離子電荷數(shù)熔點(diǎn)硬度NaF2.301 ,19932.3CaO2.312 ,226144.5例2:離子晶體正離子半徑正、負(fù)離子電荷數(shù)熔點(diǎn)硬度CaO0.99 2, 226144.5MgO0.66 2, 228525.56.5(2)原子晶體.1)晶格結(jié)點(diǎn)上的微粒:原子。2)微粒間作用力:共價鍵。3)晶體中不存在獨(dú)立的簡單分子。例如方石英(SiO2)晶體,表示Si:O=1:2。4)晶體的特性:熔點(diǎn)高、硬度大;延展性差;一般溶劑中不溶;是電的絕緣體或半導(dǎo)體。常見的原子晶體有金剛石(C)和可作半導(dǎo)體材料的單晶硅(Si)、鍺(Ge)、砷化鎵(GaAs)、以及碳化硅(SiC)和方石英(Si

30、O2)。(3)分子晶體1)晶格結(jié)點(diǎn)上的微粒:極性分子或非極性分子。2)微粒間作用力:分子間力(還有氫鍵)。在同類型的分子中,分子間力隨分子量的增大而增大。3)晶體中存在獨(dú)立的簡單分子。例如CO2晶體, 結(jié)點(diǎn)上為CO2分子。4)晶體的特性:熔點(diǎn)抵、硬度小(隨分子量的增大而增大);延展性差;其溶解性遵循“相似者相溶”,極性分子易溶于水、冰醋酸等,非極性分子易溶于有機(jī)溶劑如碘、萘等,熔融態(tài)不導(dǎo)電。(4)金屬晶體 1)晶格結(jié)點(diǎn)上的微粒:原子或正離子。2)微粒間作用力:金屬鍵。3)晶體中不存在獨(dú)立的簡單分子。4)晶體的特性:是電和熱的良導(dǎo)體,熔點(diǎn)較高、硬度較大;優(yōu)良的變形性和金屬光澤。 2過渡型的晶體(

31、1)鏈狀結(jié)構(gòu)晶體如石棉,鏈與鏈之間的作用力為弱的靜電引力;鏈內(nèi)的作用力為強(qiáng)的共價鍵。有纖維性。(2)層狀結(jié)構(gòu)晶體如石墨,層與層之間的作用力為大鍵;層內(nèi)的作用力為SP2SP2鍵。是熱和電的良導(dǎo)體,可作潤滑劑。3.1.4氣體定律1.理想氣體狀態(tài)方程 PV = nRT式中 P: 壓力, Pa;( 1 atm = 1.01105 Pa ; 1 atm = 760毫米汞柱)V: 體積, m3;(1 m3 =103L)T: 絕對溫度, K;n: 摩爾數(shù), mol;R: 氣體常數(shù), R8.314JK-1mol-1 注意:若壓力單位為“kPa”,體積單位對應(yīng)使用升“L”. 當(dāng)n一定時,P、V、T變則有 n,T

32、一定時,P1V1P2V2 n,P一定時, T ,P一定時, PV,=,P,M 式中m: 質(zhì)量 ,克;M: 摩爾質(zhì)量, g/mol; :氣體密度,g/ m3;實(shí)際氣體在高溫低壓下,接近理想氣體。例1:已知在1.0105Pa,27OC時,0.6克的某氣體占0.5升,試求此氣體的分子量.解: m=0.6g ,T =273+27=300K ,V=0.5升=0.510-3 m3,據(jù)理想氣體狀態(tài)方程M例2.已知10 OC時,水的蒸汽壓為1.227kPa,在10 OC、101。3 kPa下,于水面上收集到1.5L某氣體,則該氣體的物質(zhì)量為多少mol?解:2.分壓定律分壓:氣體混合物中每一種氣體的壓力,等于該

33、氣體單獨(dú)占有與混合氣體相同體積時所產(chǎn)生的壓力。道爾頓分壓定律:適于各組分互不反應(yīng)的理想氣體。1)氣體混合物總壓力等于混合物中各組分氣體分壓的總和。 P總PAPB2)混合氣體中某組分氣體的分壓,等于總壓力乘以該組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)。 Pi=iP總 PA= 分壓定律可用來計(jì)算混合氣體中組份氣體的分壓、摩爾數(shù)或在給定條件下的體積。例:有一混合氣體(N2、CO2、O2)其總壓力為101.325kPa,此氣體的組成為:N225%、CO215%、O260%(體積百分比),試計(jì)算混合氣體中各組分的分壓。解:PN2 =P總摩爾分?jǐn)?shù)P總體積分?jǐn)?shù)101.32525%=25.33kPa;PCO2 = 101.3251

34、5%=15.20kPa;PO2 = 101.32560%=60.80kPa;3.2.1溶液濃度1.質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)% 2.物質(zhì)的量濃度(C) ,mol.dm3 3.質(zhì)量摩爾濃度(m) ,mol.kg-1 4.摩爾分?jǐn)?shù)(x) 3.2.2稀溶液的通性1.溶液的蒸汽壓下降(1)蒸汽壓(飽和蒸汽壓)P0:在一定溫度下,液體和它的蒸汽處于平衡時,蒸汽所具有的壓力。試驗(yàn)現(xiàn)象: 一封閉鐘罩中放一杯純水A和一杯糖水B,靜止足夠長時間發(fā)現(xiàn),A杯變成空杯,B杯中水滿后溢出。此試驗(yàn)證明:溶液的蒸汽壓總是低于純?nèi)軇┑恼羝麎?,其差值稱為溶液的蒸汽壓下降(P)。2)拉烏爾定律:在一定溫度下,難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的蒸汽壓下

35、降(P)和溶質(zhì)(B)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比。 P=(2)溶液的的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降1)沸點(diǎn):液相的蒸汽壓等于外界壓力時的溫度。2)凝固點(diǎn):液向蒸汽壓和固相蒸汽壓相等時的溫度。3)汽化熱:恒溫恒壓下,液態(tài)物質(zhì)吸熱汽化成氣態(tài),所吸收的熱量稱為汽化熱。試驗(yàn)證明:溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn);溶液的凝固點(diǎn)總是低于純?nèi)軇┑哪厅c(diǎn)。利用凝固點(diǎn)下降的原理,冬天可在水箱中加入乙二醇作為防凍劑。4)拉烏爾定律:難揮發(fā)非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)上升(Tb)和凝固點(diǎn)下降(Tf)與溶液的質(zhì)量摩爾濃度(m)成正比。Tb=kbm Tf=kfmkb: 溶劑的摩爾沸點(diǎn)上升常數(shù);kf: 溶劑的摩爾凝固點(diǎn)下降常數(shù).拉烏爾定律可用來計(jì)算溶

36、液的沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)或溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。例:將18.0g葡萄糖C6H12O6溶于100.0g水中,計(jì)算此溶液的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)。解:葡萄糖的摩爾質(zhì)量為180.0g,其質(zhì)量摩爾數(shù)濃度為:;水的摩爾沸點(diǎn)上升常數(shù)kb=0.52Tb=kbm =0.521.000=0.52OC; 因此溶液的沸點(diǎn)為:100+0.52=100.52 OC;水的凝固點(diǎn)下降常數(shù)kf=1.85,Tf=kfm=1.851.000=1.85 OC; 因此溶液的凝固點(diǎn)為:0-1.85=-1.85 OC;(3)滲透壓1)半透膜:動物的腸衣、細(xì)胞膜、膀胱膜等只允許溶劑分子透過,而不允許溶質(zhì)分子(或離子)透過的膜稱半透膜.2)滲透現(xiàn)象:溶劑透過半透膜

37、而浸入溶液的現(xiàn)象.若在溶液的液面上施加一定的壓力,則可阻止溶劑的滲透.為了使?jié)B透停止必須向溶液液面施加一定的壓力.3) 滲透壓():為維持被半透膜所隔開的溶液與純?nèi)軇┲g的滲透平衡而需要的額外壓力。4)滲透壓的規(guī)律:當(dāng)溫度一定時,稀溶液的滲透壓和溶液的摩爾濃度c成正比;當(dāng)濃度一定時,稀溶液的滲透壓和溫度T成正比。 v=nRT =cRT滲透壓的規(guī)律可用來計(jì)算溶液的滲透壓和溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。溶液的蒸汽壓下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降和滲透壓這些性質(zhì),與溶質(zhì)的本性無關(guān),只與溶液中溶質(zhì)的粒子數(shù)有關(guān),稱為溶液的依數(shù)性。(4)說明:電解質(zhì)溶液,或者濃度較大的溶液也與非電解質(zhì)稀溶液一樣具有溶液蒸汽壓下降、沸點(diǎn)上升

38、、凝固點(diǎn)下降和滲透壓等依數(shù)性但是,稀溶液定律所表達(dá)的這些依數(shù)性與溶液濃度的定量關(guān)系不適用于濃溶液和電解質(zhì)溶液。對于電解質(zhì)稀溶液,蒸汽壓下降、沸點(diǎn)上升、凝固點(diǎn)下降和滲透壓的數(shù)值都比同濃度的非電解質(zhì)稀溶液的相應(yīng)數(shù)值要大。對同濃度的溶液來說,沸點(diǎn)高低或滲透壓大小順序?yàn)椋?)A2B或AB2型強(qiáng)電解質(zhì)溶液AB型強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液對同濃度的溶液來說,蒸汽壓或凝固點(diǎn)的順序正好相反:2)A2B或AB2型強(qiáng)電解質(zhì)溶液AB型強(qiáng)電解質(zhì)溶液弱電解質(zhì)溶液非電解質(zhì)溶液例1, 將質(zhì)量摩爾濃度均為0.10 molkg-1的BaCl2, HCl, HAc, 蔗糖水溶液的粒子數(shù)、蒸氣壓、沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)和滲透壓按從

39、大到小次序排序:解:按從大到小次序排序如下:粒子數(shù) : BaCl2 HCl HAc 蔗糖蒸氣壓 : 蔗糖 HAc HCl BaCl2沸點(diǎn): BaCl2 HCl HAc 蔗糖凝固點(diǎn) : 蔗糖 HAc HCl BaCl2滲透壓: BaCl2 HCl HAc 蔗糖例2,下列水溶液蒸氣壓及凝固點(diǎn)的高低順序?yàn)椋?.1mol kg-1蔗糖0.1mol kg-1HAc0.1mol kg-1NaCl0.1mol kg-1CaCl23.2.3可溶電解質(zhì)單相電離平衡1.水的電離平衡:H2O()= H+(aq) + OH-(aq)(1)水的離子積: KwW=wC(H+)C(OH) 250C KwW=1.010-14

40、-3HCl溶液中, C(H+-3, C(H+)C(OH)= KwWC(OH)=(2) pH值: pH=lgC(H), pOH=lgC(OH),pH + pOH=1-3HCl溶液,pH=1,pOH=14-1=132.酸堿質(zhì)子理論(1)酸:凡能給出H+的物質(zhì)稱為酸。(2)堿:凡能接受H+的物質(zhì)稱為堿。一個酸給出質(zhì)子變?yōu)槠涔曹棄A, 一個堿給出質(zhì)子變?yōu)槠涔曹椝?HA = H+ A共軛酸 共軛堿例如, 共軛酸堿對:HAcNaAc、HFNH4F、NH4ClNH3、H2CO3HCO3、HCO3CO32、H2PO4HPO42等。有的物質(zhì)既可作為酸給出質(zhì)子,又可作為堿得到質(zhì)子,因此具有兩性。如,HCO3、H2P

41、O4、HPO42等。3.一元弱酸的解離平衡:如,HAc(aq) = H+ (aq) + Ac(aq)弱酸的解離常數(shù): Ka=若弱酸比較弱,Ka104則:ceq(H+);解離度=100% ,ceq(H+)c;HAc(aq) = H+ (aq) + Ac(aq)平衡濃度/moldm-3 c -c c c若弱酸比較弱,Kac2.稱溶液的稀釋定律說明:(1)Ka越大則酸性越強(qiáng)。Ka只與溫度有關(guān),在一定溫度下, Ka為一常數(shù),Ka不隨濃度變化而變。(2)在一定的溫度下, 解離度大小可隨濃度c而變,溶液稀釋時,濃度c下降, 則解離度升高;(3)稀釋雖然增加了解離度,但由于體積增大,總濃度卻減少,一般,解離

42、度增大的程度比濃度減少的程度要小的多,因此總的說來,溶液稀釋, H+降低.例1. 求-3 HAc溶液的PH值。(Ka1.8105)解: ceq(H+)=pH =2.88例2.某溫度時, -3 HCN的電離度為0.010,則該溫度時,HCN的解離常數(shù)Ka是多少?解:Kac20.100(0.010)21.001094.一元弱堿的解離平衡:如,NH3(aq)H2O() = NH4(aq)OH(aq)弱堿的解離常數(shù):Kb=若弱堿比較弱,Kb104則: Ceq(OH) Ceq(H)=例:求-3 氨水溶液的PH值。(Kb1.8105)解:Ceq(OH)Ceq(H)=PH11.135.多元弱酸解離平衡: 多

43、元弱酸堿二級解離往往比一級解離弱得多,可近似按一級解離處理。如,H2S(aq)=H(aq)HS(aq),Ka1=9.1108HS(aq)= H(aq) S2(aq),Ka2=1.11012Ka1Ka2,忽略二級解離,按一級解離處理:ceq(H+)因ceq(H+)ceq(HS),根據(jù)二級解離平衡, 故 ceq(S2)Ka26.鹽類水解平衡及溶液的酸堿性(1)強(qiáng)堿弱酸鹽的水解: 強(qiáng)堿弱酸鹽水解生成弱酸和強(qiáng)堿,溶液呈堿性。例如NaAc水解: AcH2O=HAcOH(2)強(qiáng)酸弱堿鹽的水解: 強(qiáng)酸弱堿鹽水解生成弱堿和強(qiáng)酸,溶液呈酸性。例如NH4Cl水解: NH4H2O=NH3.H2OH(3)弱酸弱堿鹽水

44、解:水解生成弱酸和弱堿,溶液酸堿性視弱酸Ka和弱堿Kb相對強(qiáng)弱大小。例如NH4Ac水解溶液呈中性: NH4Ac H2O NH3.H2O HAc(4)強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽水解:溶液呈中性。如NaCl溶液, pH=7。7.緩沖溶液(1)同離子效應(yīng):在弱電解質(zhì)溶液中,加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),使弱電解質(zhì)的解離度降低,這種現(xiàn)象叫做同離子效應(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,則弱酸或弱堿解離度降低。例如,在HAc溶液中加入NaAc,使HAc解離平衡向左移動,即HAc(aq) = H+(aq) + AC(aq) AC(加入NaAc),從而使HAc解離度降低(解離常數(shù)K

45、a不變),H+濃度降低,溶液pH值升高。同理,在氨水溶液中加入氯化銨,增加NH4+濃度,使氨水解離度降低, OH降低, 溶液pH值升高。溶液pH值降低。(2)緩沖溶液:由弱酸及其共軛堿(如,弱酸與弱酸鹽)或弱堿及其共軛酸(如,弱堿與弱堿鹽)所組成的溶液,能抵抗外加少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋而使本身溶液pH值基本保持不變,這種對酸和堿具有緩沖作用的溶液稱緩沖溶液。說明: 緩沖溶液的緩沖能力是有限的,當(dāng)加入大量的酸堿時,溶液的pH值將發(fā)生變化.3)緩沖溶液種類:a.弱酸弱酸鹽:如HAcNaAc,HFNH4F;過量的弱酸和強(qiáng)堿.如過量的HAc和NaOH混合,反應(yīng)后,過剩的HAc和生成的NaAc組成緩沖

46、溶液。b.弱堿弱堿鹽:如NH3 NH4Cl;過量的弱堿和強(qiáng)酸.如過量的NH3.H2O和HCl混合,反應(yīng)后,過剩的NH3和生成的NH4Cl組成緩沖溶液。c.多元酸酸式鹽,多元酸的兩種不同的酸式鹽:如H2CO3NaHCO3, NaHCO3 Na2CO3;NaH2PO4Na2HPO4.4) 緩沖溶液pH值計(jì)算:= , 其中,pKa =-lgKa ; ,pKb =-lgKb例1.將100ml 0.20 mol.dm-3HAc和50ml 0.20 mol.dm-3NaAc混合,求混合后溶液pH值.已知HAc的解離常數(shù)Ka =1.76105解: 混合后:-3HAc和50ml 0.20 mol.dm-3Na

47、OH混合,求混合后溶液pH值.已知HAc的解離常數(shù)Ka =1.76105解: 混合后,剩余HAc濃度為:HAc和NaOH反應(yīng)后生成的NaAc濃度為:例3.將100ml 0.20 mol.dm-3NH3和50ml 0.20 mol.dm-3 NH4Cl混合,求混合后溶液pH值.已知NH3的解離常數(shù)Kb =1.76105解: 混合后:例4.將100ml 0.20 mol.dm-3NH3和50ml 0.20 mol.dm-3NaOH混合,求混合后溶液pH值.已知NH3的解離常數(shù)Kb =1.76105解: 混合后,剩余NH3濃度為:NH3和NaOH反應(yīng)后生成的NH4Cl濃度為:(4) 緩沖溶液的配制:

48、當(dāng)組成緩沖溶液的共軛酸堿對的濃度相當(dāng)時,即當(dāng)Ca=Cb時,緩沖溶液緩沖能力最大,此時pH=pKa,此即為選擇緩沖溶液的原則。例如,配制pH=5左右的緩沖溶液,可選HAcNaAc混合溶液(pKa=4.74); 配制pH=9左右的緩沖溶液 , 可選NH3NH4Cl混合溶液(pKa=9.26); 配制pH=7左右的緩沖溶液 , 可選NaH2PO4Na2HPO4混合溶液(pKa2=7.20)。一般認(rèn)為,當(dāng)緩沖對的濃度比在0.1和10之間才具有緩沖作用,緩沖溶液的緩沖范圍: pH = pKa 13.2.4難溶電解質(zhì)的多相解離平衡1.難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡 難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡: AnBm(s) =

49、 nA m+(aq)+mBn-(aq)(1)溶度積(常數(shù)):Ksp(AnBm)= ceq(Am+)nceq(Bn)m溶度積Ksp在一定溫度下為一常數(shù).如, AgCl(s) = Ag+(aq)+Cl-(aq) 25oC,KSP(AgCl)=ceq(Ag+).ceq(Cl-)=1.7710-7KSP(CaF2)= ceq(Ca2+ ). ceq(F-)2=3.410-11KSP Mg(OH)2=ceq(Mg2+ ). ceq(OH-)2=1.810-11 (2)溶解度s(mol.dm3)與溶度積Ksp的關(guān)系:1)溶解度s:每dm3水溶液中含溶質(zhì)的摩爾數(shù), mol.dm3。2) 溶解度s與溶度積Ks

50、p的關(guān)系:對于AB型沉淀: 如 AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、CaSO4等。CaCO3(s) = Ca2+(aq) + CO32-(aq)平衡濃度/moldm-3 s sKsp (CaCO3) = s2 , s對于A2B或AB2型沉淀: 如 Ag2CrO4,Mg(OH)2等。Ag2CrO4 (s) = 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)平衡濃度/moldm-3 2s sKsp (Ag2CrO4) = (2s)2s = 4s3 ,s=對同一種類型的沉淀, 溶度積Ksp越大, 溶解度S越大;對不同類型的沉淀,通過計(jì)算S比較溶解度的大小。例1.250C時,鉻酸銀(Ag2CrO4)的

51、溶解度為1.3110-4 mol.dm3,求其溶度積.解: Ag2CrO4 (s) = 2Ag+(aq) + CrO42-(aq)平衡濃度/moldm-3 2s sKsp (Ag2CrO4) = (2s)2s = 4s34(1.3110-4)39.010-12例2. 250C時, AgCl、Ag2CrO4的溶度積分別為1.5610-10、9.010-12,問其溶解度何者為大?解:AgCl溶解度為:sAg2CrO4的溶解度為:s=可見溶解度大小為: Ag2CrO4 AgCl(3)溶度積規(guī)則:判斷沉淀的生成和溶解。溶液中,離子濃度的乘積:Q=C(Am+)nC(Bn)m溶度積:Ksp(AnBm)=C

52、eq(Am+)nCeq(Bn)m 若 QKSP ,過飽和溶液,有沉淀析出 如,在FeS的飽和溶液中,Q=KSP ,加入鹽酸后,由于S22HH2S(g),降低S2濃度,使QKSP ,以致FeS沉淀溶解。注意:1) Q為任意狀態(tài)溶液離子濃度如起始濃度以計(jì)量系數(shù)為指數(shù)的乘積;2)若有幾種沉淀,先滿足Q=KSP者,先沉淀;3)沉淀完全(離子濃度KSP ,故有沉淀析出.(4)同離子效應(yīng):在難溶電解質(zhì)溶液中,加入與難溶電解質(zhì)具有相同離子的易溶電解質(zhì),可使難溶電解質(zhì)溶解度降低,這種現(xiàn)象叫做同離子效應(yīng)。例如,在AgCl溶液中,加入NaCl,使AgCl溶解度下降。3.3周期3.3.1原子核外電子分布和元素周期系

53、元素周期表是元素周期系的體現(xiàn),元素周期表由周期和族組成。1每周期元素的數(shù)目相應(yīng)能級組所能容納的最多電子數(shù)周期 能級組元素?cái)?shù)目1234567 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 288181832未完成2元素在周期表中的位置和原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系(1)周期數(shù)電子層數(shù)(2)族數(shù)知道元素在周期表中的位置(哪一周期、哪一族)就可寫出原子的電子分布式和外層電子分布式,反過來也一樣。例1 有一元素在周期表中屬于第4周期第VI主族,試寫出該元素原子的電子分布式和外層電子分布式。解:根據(jù)該元素在周

54、期表中的位置可直接寫出該元素的外層電子分布式:4s24p4(第4周期第6主族) 再根據(jù)外層電子分布式推出完整的電子分布式: 1s22s22p63s23p63d104s24p4例2. 已知锝的外層電子分布式4d55s2,指出該元素在周期表中所屬的周期數(shù)和族數(shù)。 解: 周期數(shù)5(層數(shù)5)族數(shù)VIIB族(ns電子(n1)d電子數(shù)257)(3)元素在周期表中的分區(qū)根據(jù)原子的外層電子構(gòu)型可將元素分成5個區(qū):族數(shù)IA ,IIAIIIBVIIB ,VIIIIB ,IIBIIIAVIIA外層電子構(gòu)型ns1-2(n-1)d1-8ns2(n-1)d10ns1-2ns2np1-6分區(qū)s區(qū) d區(qū)ds區(qū)p區(qū)族主族副族V

55、III=過渡元素主族f區(qū)鑭系錒系元素例3. 試分別指出例1中34號元素和例2中锝元素在周期表中所屬的分區(qū)。 解:根據(jù)34號元素外層電子分布式4s24p4,得知該元素屬p區(qū)。根據(jù)锝元素的外層電子分布式4d55s2,得知該元素屬d區(qū)。3.3.2元素性質(zhì)的周期性遞變 1金屬性和非金屬性(1)同一周期:從左右,原子半徑逐漸減少,非金屬性增強(qiáng). (2)同一族:主族元素:從上下,原子半徑逐漸增大,金屬性增強(qiáng)過渡元素:過渡元素:從下上金屬性增強(qiáng). 2元素的電離能、電子親合能和電負(fù)性元素的第一電離能:基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個電子形成1價氣態(tài)離子時所吸收的能量。X(氣)e=X(氣)。用于衡量單個原子失去電子的難易

56、程度。第一電離能越大,原子越難失去電子; 數(shù)值越小,原子越易失去電子。元素的電子親合能: 基態(tài)的氣態(tài)原子獲得一個電子形成1價氣態(tài)離子時所放出的能量。X(氣)e=X(氣)。用于衡量單個原子獲得電子的難易程度。電子親合能越大,原子越容易獲得電子; 數(shù)值越小,原子越難獲得電子。元素電負(fù)性:用于衡量原子在分子中吸引電子的能力。電負(fù)性越大,吸引電子的能力大,元素的非金屬性越強(qiáng);電負(fù)性越小,元素的金屬性越強(qiáng)。同一周期自左向右,電負(fù)性值增大,非金屬性增強(qiáng),金屬性減弱;同一族自上向下電負(fù)性逐漸減少.金屬元素的電負(fù)性值2.0(除鉑系和金), 非金屬元素的電負(fù)性值2.0(除Si為1.8外)。3.3.3氧化物及其水

57、合物的酸堿性遞變規(guī)律1氧化物及其水合物的酸堿性一般規(guī)律 3.4化學(xué)反應(yīng)方程式,化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡3.4.1化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法 、配平、 計(jì)算1化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法與配平:把參加化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物的分子式或離子式寫在左邊,生成物的分子式或離子式寫在右邊,根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物原子總數(shù)和電荷總數(shù)均相等的原則配平反應(yīng)方程式。如,NaCO3HClNaClCO2H2O ;2Ca(OH)2 + 2SO2 + O2 2CaSO4 + 2H2O2化學(xué)反應(yīng)中的有關(guān)計(jì)算:對于已配平的化學(xué)反應(yīng),參加反應(yīng)的各物質(zhì)的物質(zhì)量(n:摩爾數(shù))之比等于其化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比。aAbB = gGdD a:b =nA:nB, nA=nB

58、3.4.2反應(yīng)熱 吸熱 放熱 熱化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法1反應(yīng)熱:化學(xué)反應(yīng)時所吸收或放出的熱叫做反應(yīng)的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。以符號q表示。吸熱,q0;放熱q0。2. 熱化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法(1)熱化學(xué)反應(yīng)方程式:表明化學(xué)反應(yīng)方程式和反應(yīng)熱(q)關(guān)系的方程式。(2)熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫:1)標(biāo)明溫度和壓力:T =298.15k,P101.325kPa 可省略。2)右下角標(biāo)明物質(zhì)聚集狀態(tài):氣態(tài):g液態(tài):固態(tài):s溶液:aq3)配平反應(yīng)方程式:物質(zhì)前面的計(jì)量系數(shù)代表物質(zhì)的量,可為分?jǐn)?shù)。4)標(biāo)明反應(yīng)熱:q0:吸熱,單位:kJmol1 例:C(s)+O2(g)=CO2(g);q=393.5kJmol13.4.

59、3反應(yīng)方程式與反應(yīng)熱效應(yīng)的關(guān)系及計(jì)算、 物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓 、反應(yīng)的焓變與計(jì)算1熱力第一定律熱力第一定律:當(dāng)封閉體系狀態(tài)發(fā)生變化時,其反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)能的變化量(u)等于熱(q)和功(w)代數(shù)和。uqw恒容過程:在恒容不作非體積功條件下,uqV ,即反應(yīng)中系統(tǒng)內(nèi)能的變化量(u)在數(shù)值上等于等容熱效應(yīng)qV 。恒壓過程:在恒壓,只作體積功的條件下,H=qp ,即反應(yīng)的焓變H在數(shù)值上等于其等壓熱效應(yīng)。因此,若反應(yīng)在等壓條件下,可用反應(yīng)的焓變H表示反應(yīng)熱效應(yīng),H0 放熱;H0 吸熱。2反應(yīng)熱效應(yīng)的理論計(jì)算(1)蓋斯(Hess)定律:在恒容或恒壓條件下,化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),而與變化的途徑

60、無關(guān)。推論:熱化學(xué)方程式相加減,相應(yīng)的反應(yīng)熱隨之相加減若,反應(yīng)(3)反應(yīng)(1)反應(yīng)(2)則,H 3=H 1H 2例: (1)C(s)+O2(g)=CO2(g); H 1=-393.5kJmol1 (2) CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g); H 2=-283.0 kJmol1則反應(yīng)(1)(2)得反應(yīng)(3) C(s) +1/2O2(g)= CO(g) ;H 3故H 3=H 1H 2(393.5)(-283.0) 110.5kJmol1注意:1)方程式乘以系數(shù),相應(yīng)反應(yīng)熱也應(yīng)乘以該系數(shù).如,2C(s) + 2O2(g)=2CO2(g); H =787kJmol1因此,反應(yīng)(3)2(1) 3

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