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文檔簡介
培訓(xùn)體系普化學(xué)培訓(xùn)教材3.5.4電極電勢(shì)的應(yīng)用氧化劑、還原劑的相對(duì)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)kθ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謝謝閱讀3.5.8金屬腐蝕的防止緩蝕劑法犧牲陽極保護(hù)法外加電流法感謝閱讀3.6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)特征感謝閱讀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謝謝閱讀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精品文檔放心下載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)精品文檔放心下載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)感謝閱讀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精品文檔放心下載質(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)及用途精品文檔放心下載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)及用途精品文檔放心下載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謝謝閱讀胺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)方程式的寫法感謝閱讀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)算謝謝閱讀3.4.4熵物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵?zé)崃W(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)算謝謝閱讀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)的判斷謝謝閱讀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(jí)數(shù)精品文檔放心下載3.4.7阿侖尼烏斯公式溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響活化能催化劑精品文檔放心下載快反應(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)kθ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)系及有謝謝閱讀關(guān)平衡的計(jì)算溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響3.4.9化學(xué)平衡的移動(dòng)濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響精品文檔放心下載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)方程式的配平謝謝閱讀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))原電池的圖式精品文檔放心下載3.5.3標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)原電池電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)的能斯特方程及電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算電極電勢(shì)感謝閱讀的能斯特方程及電極電勢(shì)的計(jì)算3.5.4電極電勢(shì)的應(yīng)用氧化劑、還原劑的相對(duì)強(qiáng)弱的比較氧化還原反應(yīng)方向的判斷氧化還原反感謝閱讀應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ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精品文檔放心下載3.5.8金屬腐蝕的防止緩蝕劑法犧牲陽極保護(hù)法外加電流法感謝閱讀3.6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)特征精品文檔放心下載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感謝閱讀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感謝閱讀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)精品文檔放心下載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)感謝閱讀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精品文檔放心下載質(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)及用途謝謝閱讀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)及用途精品文檔放心下載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感謝閱讀胺3.1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(dòng)特性核外電子運(yùn)動(dòng)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)來描述核外電子感謝閱讀的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。2.核外電子的運(yùn)動(dòng)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)Ψ來描述核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),以代替經(jīng)謝謝閱讀典力學(xué)中的原子軌道概念。(1)波函數(shù)Ψ(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(dòng)狀態(tài)。感謝閱讀一個(gè)確定的波函數(shù)Ψ,稱為一個(gè)原子軌道。(2)概率密度(幾率密度):Ψ2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。感謝閱讀(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(Ψ2)分布規(guī)律的圖形。黑點(diǎn)較密的地方,感謝閱讀表示電子出現(xiàn)的概率密度較大,單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較多。謝謝閱讀(4)四個(gè)量子數(shù):波函數(shù)Ψ由n.l.m三個(gè)量子數(shù)決定,三個(gè)量子數(shù)取值相互制約:精品文檔放心下載1)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(dòng)的能量。感謝閱讀n=1,2,3,4,……∞,對(duì)應(yīng)于電子層K,L,M,N,···感謝閱讀具有相同n值的原子軌道稱為處于同一電子層。2)角量子數(shù)ι:ι的取值:受n的限制,ι=0,1,2……n-1(n個(gè))。感謝閱讀意義:表示亞層,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?!肺臋n放心下載ι的取值:1,2,3,4電子亞層:s,p,d,f……軌道形狀:球形紡錘形梅花形復(fù)雜圖3-13)磁量子數(shù)m:m的取值:受ι的限制,m=0,±1,±2……±ι(2ι+1個(gè))。謝謝閱讀意義:確定原子軌道的空間取向。ι=0,m=0,s軌道空間取向?yàn)?;ι=1,m=0,±1,p軌道空間取向?yàn)?;ι=2,m=0,±1,±2,d軌道空間取向?yàn)?;謝謝閱讀……n,ι相同的軌道稱為等價(jià)軌道。s軌道有1個(gè)等價(jià)軌道,表示為:p軌道有3個(gè)等價(jià)軌道,表示為:d軌道有5個(gè)等價(jià)軌道,表示為:……一個(gè)原子軌道是指n、ι、m三種量子數(shù)都具有一定數(shù)值時(shí)的一個(gè)波函數(shù)Ψ(n,ι,m感謝閱讀Ψ(1,0,0)代表基態(tài)氫原子的波函數(shù)。n、ι、m取值合理才能確定一個(gè)存在的波函數(shù),亦即確定電子運(yùn)動(dòng)的一個(gè)軌道。謝謝閱讀n、ι、m的取值與波函數(shù):n=1(1個(gè)),ι=0,m=0,Ψ(1,0,0)謝謝閱讀n=2(4個(gè)),ι={n=3(9個(gè)),ι={n=4(16個(gè))……波函數(shù)Ψ數(shù)目=n2在一個(gè)確定的原子軌道下,電子自身還有兩種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),這由mS確定.謝謝閱讀4)自旋量子數(shù)ms:ms的取值:ms={(,感謝閱讀↑表示自旋平行,↑↓表示自旋反平行。這樣n、ι、m、mS四個(gè)量子數(shù)確定電子的一個(gè)完整的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),以Ψ(n,ι,m,mS)表示。感謝閱讀例:Ψ(1,0,0,+),Ψ(1,0,0,-),Ψ(2,1,1,+),Ψ(2,1,1,-)等等。精品文檔放心下載3.原子核外電子分布三原則(1)泡利不相容原理:一個(gè)原子中不可能有四個(gè)量子數(shù)完全相同的兩個(gè)電子.感謝閱讀因?yàn)橥粋€(gè)軌道的電子,n、ι、m三個(gè)量子數(shù)已相同,第四個(gè)量子數(shù)ms={必不相同精品文檔放心下載由此可得出:一個(gè)原子軌道中最多能容納自旋方向相反的兩個(gè)電子。表示為:精品文檔放心下載↑↓根據(jù)每層有n2個(gè)軌道,每個(gè)軌道最多能容納兩個(gè)電子,由此可得出每一層電子的最大容量為2n2。精品文檔放心下載(2)最低能量原理:電子總是盡先占據(jù)能量最低的軌道。謝謝閱讀電子依據(jù)軌道近似能級(jí)圖由低到高依次排布。軌道近似能級(jí)圖為:謝謝閱讀7s……6s4f5d6p5s4d5p4s3d4p3s3p2s2p1s(3)洪特規(guī)則:在n和ι值都相同的等價(jià)軌道中,電子總是盡可能分占各個(gè)軌道且自旋平行。謝謝閱讀如2p3:洪特規(guī)則特例:當(dāng)電子的分布處于全充滿、半充滿或全空時(shí),比較穩(wěn)定。謝謝閱讀全充滿:p6或d10或f14半充滿:p3或d5或f7全空:p0或d0或f0例如,24Cr1S22S22P63S23P63d54S1,半充滿比較穩(wěn)定。精品文檔放心下載29Cu1S22S22P63S23P63d104S1,全充滿比較穩(wěn)定。謝謝閱讀(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精品文檔放心下載(價(jià)電子構(gòu)型)1s22s22p63s13s1Na+:1s22s22p62s22p6精品文檔放心下載1s22s22p63s23p43s23p4S2-:1s22s22p63s23p63s23p6謝謝閱讀1s22s22p63s23p63d64S23d64s2Fe3+:1s22s22p63s23p63d53s23p63d5精品文檔放心下載24Cr1S22S22P63S23P63d54S13d54S124Cr3+:1S22S22P63S23P63d33S23P63d3謝謝閱讀29Cu1S22S22P63S23P63d104S13d104S129Cu2+:1S22S22P63S23P63d93S23P63d9精品文檔放心下載根據(jù)電子的排布,還可判斷出軌道中未成對(duì)電子的數(shù)目。例:根據(jù)Fe原子的價(jià)電子構(gòu)型3d64s2,判斷其軌道圖中,未配對(duì)的電子數(shù)。謝謝閱讀3d64s2↑↓可見未成對(duì)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(hào)周圍用小黑點(diǎn)(或×)來表示原子或離子的最外層電子的式子。例如:感謝閱讀H.Na..Mg..Ca.:C:分子結(jié)構(gòu)式:用“—”代表一對(duì)共用電子對(duì)的分子式。例如:精品文檔放心下載N≡N,O=C=O,Cl-Cl,H—Cl3.1.2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?;瘜W(xué)鍵一般分為金屬鍵、離子鍵和共謝謝閱讀價(jià)鍵。(1)金屬鍵:金屬原子外層價(jià)電子游離成為自由電子后,靠自由電子的運(yùn)動(dòng)將金屬離子或原子聯(lián)系在一起精品文檔放心下載的作用,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(2)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(shí),金屬原子失電子形成正離精品文檔放心下載子,非金屬離原子得到原子形成負(fù)離子,由正、負(fù)離子靠靜電引力形成的化學(xué)鍵。謝謝閱讀離子鍵的特征: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;感謝閱讀18電子構(gòu)型——ns2np6nd10;,如Ga3+、Sn4+、Sb5+、Ag+,Zn2+等;感謝閱讀9-17電子構(gòu)型——ns2np6nd1-9,如Fe3+,Mn2+,Ni2+、Cu2+,Au3+等;感謝閱讀18+2電子構(gòu)型——(n-1)s2p6d10ns2Pb2+,Bi3+等;精品文檔放心下載2電子構(gòu)型——1s2,如Li+,Be2+。(3)共價(jià)鍵:分子內(nèi)原子間通過共用電子對(duì)(電子云重疊)所形成的化學(xué)鍵。精品文檔放心下載可用價(jià)鍵理論來說明共價(jià)鍵的形成:1)價(jià)鍵理論:價(jià)鍵理論認(rèn)為典型的共價(jià)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感謝閱讀對(duì)而形成。原子中一個(gè)未成對(duì)電子只能和另一個(gè)原子中自旋相反的一個(gè)電子配對(duì)成鍵,且成鍵時(shí)原子軌道精品文檔放心下載要對(duì)稱性匹配,并實(shí)現(xiàn)最大程度的重疊。共價(jià)鍵的特性:1)共價(jià)鍵具有飽和性:共價(jià)鍵的數(shù)目取決于成鍵原子所擁有的未成對(duì)電子的數(shù)目。謝謝閱讀2)共價(jià)鍵具有方向性:對(duì)稱性匹配;最大重疊。2)根據(jù)重疊的方式不同,共價(jià)鍵分為:σ鍵:原子軌道沿兩核連線,以“頭碰頭”方式重疊,例如:感謝閱讀H2:H-H,S-Sσ鍵,HCl:H-Cl,S-Pxσ鍵,Cl2:Cl-Cl,Px-Pxσ鍵精品文檔放心下載鍵:原子沿兩核連線以“肩并肩”方式進(jìn)行重疊。例如:單鍵:σCl2:Px-Pxσ鍵.雙鍵:σ+Л-C=C-:Px-Pxσ鍵,Py-PyЛ鍵.感謝閱讀三鍵:σ+Л+ЛN2中N≡N:Px-Pxσ鍵,Py-PyЛ鍵;PZ-PZЛ鍵.謝謝閱讀圖3-22.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μ來區(qū)別。(1)電偶極矩μ:μ=q·ιq:正負(fù)電荷中心所帶電量;ι:正負(fù)電荷中心之間的距離。精品文檔放心下載(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μ>0謝謝閱讀如:H2O,HX,SO2,H2S,HCN等其μ>0,為極性分子。精品文檔放心下載(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μ=0。精品文檔放心下載如:CH4、CCl4、CO2、CS2、N2、H2等μ=0,為非極性分子。謝謝閱讀(4)分子極性與鍵的極性的關(guān)系1),即鍵是極性的,其分子也是極性的,且鍵的極性越大,分子精品文檔放心下載的極性越強(qiáng),如極性HF﹥HCl﹥HBr﹥HI;若鍵是非極性的,其分子也是非極性的,如.N2、H2、O2等.感謝閱讀2),分子的極性不僅取決于鍵的極性,而且與分子的空感謝閱讀間構(gòu)型有關(guān).結(jié)構(gòu)對(duì)稱的分子,鍵的極性可相互抵消,分子為非極性分子。精品文檔放心下載如:CH4、CCl4、CO2、CS2等分子,由于分子空間結(jié)構(gòu)對(duì)稱,其分子為非極性分子。謝謝閱讀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(shí),能級(jí)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;精品文檔放心下載2)有幾個(gè)軌道參加雜化,便形成幾個(gè)雜化軌道即雜化軌道數(shù)目等于參加雜化的軌道數(shù)目;感謝閱讀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。精品文檔放心下載雜化軌道理論可用來解釋分子的空間構(gòu)型。雜化軌道類型雜化軌道SP雜化SP2雜化(等性)SP3雜化SP3雜化精品文檔放心下載類型參加雜化一個(gè)S+一個(gè)P一個(gè)S+兩個(gè)P一個(gè)S+三個(gè)P一個(gè)S+三個(gè)P謝謝閱讀的軌道空間構(gòu)型直線型平面正三角形正四面體三角錐型V字型感謝閱讀實(shí)例BeCl2,HgCl2,ZnCl2BCl3,BF3CH4,NH3H2O感謝閱讀CO2,CS2,C2H2(B,Al,Ga等SiH4,CCl4,NF3PH3,H2SOF2IIIA元素的SiCl4PCl3鹵化物)C2H4AsH3SbH3分子的極非極性非極性非極性極性極性性等性雜化:各個(gè)雜化軌道所含成分完全相同。不等性雜化:各個(gè)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(shí)偶極和瞬時(shí)偶極之間產(chǎn)生的吸引力。瞬時(shí)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。精品文檔放心下載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。感謝閱讀誘導(dǎo)偶極:由于分子受外界電場(chǎng)包括極性分子固有偶極場(chǎng)的影響所產(chǎn)生的一種偶極。謝謝閱讀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+取向力謝謝閱讀非極性分子與非極性分子間之間: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。精品文檔放心下載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,故謝謝閱讀可近似認(rèn)為分子間力與摩爾質(zhì)量成正比。例如,分子間力:I2﹥Br2﹥Cl2﹥F2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(jià)鍵外,還能吸引精品文檔放心下載另一個(gè)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(duì)形成氫鍵。感謝閱讀X—H……Y,X、Y—電負(fù)性較大的原子如(F、O、N)謝謝閱讀2)氫鍵和分子間力的強(qiáng)度、數(shù)量級(jí)相同,也具有方向性和飽和性。感謝閱讀3)分子中有F-H鍵、O-H鍵或N-H鍵的分子能形成氫鍵。如:感謝閱讀HF、H2O、NH3、無機(jī)含氧酸(HNO3、H2SO4、H3BO3等)、有機(jī)羧酸(-COOH(-OH)、胺(NH2)、蛋白質(zhì)感謝閱讀等分子之間都存在氫鍵。而乙醛(CH3CHOCH3-CO-CH3)等醛、酮及醚等分子之間則不能形成謝謝閱讀氫鍵,但與水分子之間可形成氫鍵.(3)分子間力對(duì)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謝謝閱讀的色散力隨摩而質(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)比不含氫精品文檔放心下載鍵的物質(zhì)熔點(diǎn)和沸點(diǎn)要高。例如,HF、HCl、HBr、HI沸點(diǎn)(。C):20、-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在同族氫化感謝閱讀物中,沸點(diǎn)也出現(xiàn)反?,F(xiàn)象。2)即極性溶質(zhì)易溶于極性溶劑;非極性(或弱極性)溶質(zhì)易溶于謝謝閱讀非極性(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,而難溶謝謝閱讀于水。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)精品文檔放心下載3)晶體中不存在獨(dú)立的簡單分子。例如NaCl晶體,表示Na+:Cl-=1:1。精品文檔放心下載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。謝謝閱讀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。感謝閱讀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:感謝閱讀Na+﹥Mg2+;K+﹥Ca2+﹥Sc3+(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+謝謝閱讀(C)在同一族中,自上而下離子半經(jīng)逐漸增大。如半徑:I-﹥Br-﹥Cl-﹥F-感謝閱讀根據(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)和硬度的大小精品文檔放心下載例1:離子晶體正、負(fù)離子半徑和正、負(fù)離子電荷數(shù)熔點(diǎn)硬度精品文檔放心下載NaF2.30?+1,-1993℃2.3CaO2.31?+2,-22614℃4.5感謝閱讀例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,+22614℃4.5精品文檔放心下載MgO0.66?+2,+22852℃5.5~6.5感謝閱讀(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(jià)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。謝謝閱讀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。常見的原子晶體謝謝閱讀C)和可作半導(dǎo)體材料的單晶硅(Si(Ge)(GaAs)(SiC)和方石英謝謝閱讀(SiO2)。(3)分子晶體1)晶格結(jié)點(diǎn)上的微?!簶O性分子或非極性分子。2)感謝閱讀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。精品文檔放心下載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,極感謝閱讀性分子易溶于水、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。感謝閱讀(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。精品文檔放心下載2.過渡型的晶體(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(jià)鍵。有纖維性。感謝閱讀(2)層狀結(jié)構(gòu)晶體如石墨,層與層之間的作用力為大π鍵;層內(nèi)的作用力為SP2—SP2σ鍵。是熱和電的良導(dǎo)體,可作潤滑劑。感謝閱讀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;(1atm=1.01×105Pa;1atm=760毫米汞柱)謝謝閱讀V:體積,m3;(1m3=103L)T:絕對(duì)溫度,K;n:摩爾數(shù),mol;R:氣體常數(shù),R=8.314JK-1mol-1注意:若壓力單位為“kPa”,體積單位對(duì)應(yīng)使用升“L”.精品文檔放心下載⑴當(dāng)n一定時(shí),P、V、T變則有⑵n,T一定時(shí),P1V1=P2V2⑶n,P一定時(shí),⑷T,P一定時(shí),⑸PV=,ρ=,P=,M=式中m:質(zhì)量,克;M:摩爾質(zhì)量,g/mol;ρ: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1.0×105Pa,27OC時(shí),0.6克的某氣體占0.5升,試求此氣體的分子量.感謝閱讀解:m=0.6g,T=273+27=300K,V=0.5升=0.5×10-3m3,精品文檔放心下載據(jù)理想氣體狀態(tài)方程M=例2.已知10OC時(shí),水的蒸汽壓為1.227kPa,在10OC、101。3kPa下,于水面上收集到1.5L某氣體,則該感謝閱讀氣體的物質(zhì)量為多少mol?解:2.分壓定律⑴分壓:氣體混合物中每一種氣體的壓力,等于該氣體單獨(dú)占有與混合氣體相同體積時(shí)所產(chǎn)生的壓力。精品文檔放心下載⑵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。精品文檔放心下載P總=PA+PB+……2)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)。精品文檔放心下載Pi==χiP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。精品文檔放心下載例: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%(體謝謝閱讀解:PN2=P總×摩爾分?jǐn)?shù)=P總×體積分?jǐn)?shù)=101.325×25%=25.33kPa;感謝閱讀PCO2=101.325×15%=15.20kPa;謝謝閱讀PO2=101.325×60%=60.80kPa;感謝閱讀3.2.1溶液濃度1.質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%)=%2.物質(zhì)的量濃度(C)=,mol.dm-33.質(zhì)量摩爾濃度(m)=,mol.kg-14.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(shí),蒸汽所具有的壓力。精品文檔放心下載試驗(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(shí)間發(fā)現(xiàn),A杯變成空杯,B杯中水滿后精品文檔放心下載溢出。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(ΔP感謝閱讀2)拉烏爾定律:在一定溫度下,難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的蒸汽壓下降(ΔP)和溶質(zhì)(B)的摩爾分?jǐn)?shù)精品文檔放心下載成正比。ΔP=(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(shí)的溫度。2)凝固點(diǎn):液向蒸汽壓和固相蒸汽壓相等時(shí)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。感謝閱讀試驗(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)。感謝閱讀利用凝固點(diǎn)下降的原理,冬天可在水箱中加入乙二醇作為防凍劑。謝謝閱讀4b)和凝固點(diǎn)下降(ΔTf)與溶液的質(zhì)量摩爾濃度精品文檔放心下載(m)成正比。ΔTb=kbmΔTf=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).精品文檔放心下載拉烏爾定律可用來計(jì)算溶液的沸點(diǎn)、凝固點(diǎn)或溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量。感謝閱讀例: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)。謝謝閱讀解:葡萄糖的摩爾質(zhì)量為180.0g,其質(zhì)量摩爾數(shù)濃度為:謝謝閱讀;水的摩爾沸點(diǎn)上升常數(shù)kb=0.52ΔTb=kbm=0.52×1.000=0.52OC;因此溶液的沸點(diǎn)為:100+0.52=100.52OC;謝謝閱讀水的凝固點(diǎn)下降常數(shù)kf=1.85,ΔTf=kfm=1.85×1.000=1.85OC;因此溶液的凝固點(diǎn)為:0-1.85=-1.85OC;謝謝閱讀(3)滲透壓1)半透膜:動(dòng)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)透過的膜稱感謝閱讀半透膜.2)滲透現(xiàn)象:溶劑透過半透膜而浸入溶液的現(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精品文檔放心下載力.3)滲透壓(π):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。感謝閱讀4)滲透壓的規(guī)律:當(dāng)溫度一定時(shí),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(shí),稀溶液感謝閱讀的滲透壓π和溫度T成正比。πv=nRTπ=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。謝謝閱讀溶液的蒸汽壓下降、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)謝謝閱讀的粒子數(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、謝謝閱讀凝固點(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)系不適用于濃謝謝閱讀溶液和電解質(zhì)溶液。對(duì)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)值都比同濃度精品文檔放心下載的非電解質(zhì)稀溶液的相應(yīng)數(shù)值要大。對(duì)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)溶液感謝閱讀對(duì)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)溶液精品文檔放心下載例1,將質(zhì)量摩爾濃度均為0.10mol·kg-1的BaCl2,HCl,HAc,感謝閱讀固點(diǎn)和滲透壓按從大到小次序排序:解:按從大到小次序排序如下:粒子數(shù):BaCl2→HCl→HAc→蔗糖感謝閱讀蒸氣壓:蔗糖→HAc→HCl→BaCl2感謝閱讀沸點(diǎn):BaCl2→HCl→HAc→蔗糖精品文檔放心下載凝固點(diǎn):蔗糖→HAc→HCl→BaCl2精品文檔放心下載滲透壓:BaCl2→HCl→HAc→蔗糖精品文檔放心下載例2,下列水溶液蒸氣壓及凝固點(diǎn)的高低順序?yàn)椋?.1molkg-1蔗糖﹥0.1molkg-1HAc﹥0.1molkg-1NaCl﹥0.1molkg-1CaCl2謝謝閱讀3.2.3可溶電解質(zhì)單相電離平衡1.水的電離平衡:H2O(ι)=====H+(aq)+OH-(aq)精品文檔放心下載(1)水的離子積:KwW=wC(H+)·C(OH-)250CKwW=1.0×10-14精品文檔放心下載例,在0.1000mol.dm-3HCl溶液中,C(H+)=0.1000mol.dm-3,C(H+)·C(OH-)=KwW謝謝閱讀C(OH-)=(2)pH值:pH=-lg{C(H)},pOH=-lg{C(OH)},謝謝閱讀pH+pOH=14例,0.1000mol.dm-3HCl溶液,pH=1,pOH=14-1=13感謝閱讀2.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(gè)酸給出質(zhì)子變?yōu)槠涔曹棄A,一個(gè)堿給出質(zhì)子變?yōu)槠涔曹椝?感謝閱讀HA=====H++A-共軛酸共軛堿例如,共軛酸堿對(duì):HAc—NaAc、HF—NH4F、NH4Cl—NH3、H2CO3—HCO3-、HCO3-—CO32-、感謝閱讀H2PO4-—HPO42-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,謝謝閱讀HCO3-、H2PO4-、HPO42-等。3.一元弱酸的解離平衡:如,HAc(aq)=====H+(aq)+Ac-(aq)謝謝閱讀弱酸的解離常數(shù):Ka=若弱酸比較弱,Ka<10-4則:ceq(H+)≈;解離度α=×100%,ceq(H+)=cα;HAc(aq)=====H+(aq)+Ac-(aq)謝謝閱讀平衡濃度/mol·dm-3c-cαcαcα若弱酸比較弱,Ka≈cα2α≈…….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。謝謝閱讀(2)在一定的溫度下,解離度α大小可隨濃度c而變,溶液稀釋時(shí),濃度c下降,則解離度α升高;謝謝閱讀(3,總濃度卻減少,一般,解離度增大的程度比濃度減少的程度謝謝閱讀要小的多,因此總的說來,溶液稀釋,H+降低.例1.求0.100mol.dm-3HAc溶液的PHKa=1.8×10-5)謝謝閱讀解:ceq(H+)≈=pH=2.88例2.某溫度時(shí),已知0.100mol.dm-3HCN的電離度為0.010%,HCN的解離常數(shù)Ka是多少?精品文檔放心下載解:Ka=cα2=0.100×(0.010%)2=1.00×10-9感謝閱讀4.一元弱堿的解離平衡:如,NH3(aq)+H2O(ι)=====NH4+(aq)+OH-(aq)感謝閱讀弱堿的解離常數(shù):Kb=若弱堿比較弱,Kb<10-4則:Ceq(OH-)≈Ceq(H+)=例:求0.100mol.dm-3氨水溶液的PHKb=1.8×10-5)謝謝閱讀解:Ceq(OH-)≈=Ceq(H+)==PH=11.135.多元弱酸解離平衡:多元弱酸堿二級(jí)解離往往比一級(jí)解離弱得多,可近似按一級(jí)解離處理。如,精品文檔放心下載H2S(aq)=H+(aq)+HS-(aq),Ka1=9.1×10-8感謝閱讀HS-(aq)=H+(aq)+S2-(aq),Ka2=1.1×10-12謝謝閱讀Ka1>>Ka2,忽略二級(jí)解離,按一級(jí)解離處理:ceq(H+)≈因ceq(H+)≈ceq(HS-),根據(jù)二級(jí)解離平衡,故ceq(S2-)≈Ka2謝謝閱讀6.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。精品文檔放心下載例如NaAc水解:Ac-+H2O=HAc+OH-謝謝閱讀(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。精品文檔放心下載例如NH4Cl水解:NH4++H2O=NH3.H2O+H+感謝閱讀(3)弱酸弱堿鹽水解:水解生成弱酸和弱堿,溶液酸堿性視弱酸Ka和弱堿Kb相對(duì)強(qiáng)弱大小。精品文檔放心下載例如NH4Ac水解溶液呈中性:NH4Ac+H2O=NH3.H2O+HAc精品文檔放心下載(4)強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽水解:溶液呈中性。如NaCl溶液,pH=7。精品文檔放心下載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)的解離度感謝閱讀降低,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。精品文檔放心下載例如,在HAc溶液中加入NaAc,使HAc解離平衡向左移動(dòng),即謝謝閱讀HAc(aq)=====H+(aq)+AC-(aq)精品文檔放心下載←AC(加入NaAcHAc解離度αKa不變),H+濃精品文檔放心下載度降低,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pHpH值感謝閱讀降低。(2,弱酸與弱酸鹽)或弱堿及其共軛酸(如,弱堿與弱堿鹽)所組成的謝謝閱讀溶液,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(duì)酸和堿具有緩沖精品文檔放心下載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(shí),溶液的pH值將發(fā)生變化.謝謝閱讀3)緩沖溶液種類:a.弱酸-弱酸鹽:如HAc-NaAc,HF-NH4F;過量的弱酸和強(qiáng)堿.如過量的HAc和NaOH混合,反應(yīng)后,過剩謝謝閱讀的HAc和生成的NaAc組成緩沖溶液。b.NH3-NH4Cl.如過量的NH3.H2O和HCl,過剩的NH3精品文檔放心下載和生成的NH4Clc.多元酸-酸式鹽,多元酸的兩種不同的酸式鹽:如H2CO3-NaHCO3,感謝閱讀NaHCO3-Na2CO3;NaH2PO4-Na2HPO4.感謝閱讀4)緩沖溶液pH值計(jì)算:=,其中,pKa=-lgKa;,pKb=-lgKb謝謝閱讀例1.將100ml0.20mol.dm-3HAc和50ml0.20mol.dm-3NaAc混合,求混合后溶液pH值.精品文檔放心下載已知HAc的解離常數(shù)Ka=1.76×10-5解:混合后:例2.將100ml0.20mol.dm-3HAc和50ml0.20mol.dm-3NaOH混合,求混合后溶液pH值.謝謝閱讀已知HAc的解離常數(shù)Ka=1.76×10-5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100ml0.20mol.dm-3NH3和50ml0.20mol.dm-3NH4Cl混合,求混合后溶液pH值.謝謝閱讀已知NH3的解離常數(shù)Kb=1.76×10-5解:混合后:例4.將100ml0.20mol.dm-3NH3和50ml0.20mol.dm-3NaOH混合,求混合后溶液pH值.謝謝閱讀已知NH3的解離常數(shù)Kb=1.76×10-5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),即當(dāng)Ca=Cb感謝閱讀此時(shí)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HAc—NaAc混合溶液(pKa=4.74感謝閱讀配制pH=9左右的緩沖溶液,可選NH3—NH4Cl混合溶液(pKa=9.26精品文檔放心下載配制pH=7左右的緩沖溶液,可選NaH2PO4—Na2HPO4混合溶液(pKa2=7.20精品文檔放心下載一般認(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,精品文檔放心下載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)==nAm+(aq)+mBn-(aq)感謝閱讀(1)溶度積(常數(shù)):Ksp(AnBm)={ceq(Am+)}n{ceq(Bn-)}m精品文檔放心下載溶度積Ksp在一定溫度下為一常數(shù).如,AgCl(s)=====Ag+(aq)+Cl-(aq)感謝閱讀25oC,KSP(AgCl)={ceq(Ag+)}.{ceq(Cl-)}=1.77×10-7謝謝閱讀KSP(CaF2)=ceq(Ca2+).{ceq(F-)}2=3.4×10-11感謝閱讀KSP{Mg(OH)2}=ceq(Mg2+).{ceq(OH-)}2=1.8×10-11感謝閱讀(2)溶解度s(mol.dm-3)與溶度積Ksp的關(guān)系:精品文檔放心下載1)溶解度s:每dm3水溶液中含溶質(zhì)的摩爾數(shù),mol.dm-3。謝謝閱讀2)溶解度s與溶度積Ksp的關(guān)系:對(duì)于AB型沉淀:如AgCl、AgBr、AgI、CaCO3、CaSO4等。精品文檔放心下載CaCO3(s)=Ca2+(aq)+CO32-(aq)謝謝閱讀平衡濃度/mol·dm-3ssKsp(CaCO3)=s2,s=對(duì)于A2B或AB2型沉淀:如Ag2CrO4,Mg(OH)2等。感謝閱讀Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq)+CrO42-(aq)精品文檔放心下載平衡濃度/mol·dm-32ssKsp(Ag2CrO4)=(2s)2s=4s3,s=感謝閱讀對(duì)同一種類型的沉淀,溶度積Ksp越大,溶解度S;對(duì)不同類型的沉淀,通過計(jì)算S比較溶解度的大小。感謝閱讀例1.250C時(shí),鉻酸銀(Ag2CrO4)的溶解度為1.31×10-4mol.dm-3,求其溶度積.謝謝閱讀解:Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq)+CrO42-(aq)謝謝閱讀平衡濃度/mol·dm-32ssKsp(Ag2CrO4)=(2s)2s=4s3=4×(1.31×10-4)3=9.0×10-12感謝閱讀例2.250C時(shí),AgCl、Ag2CrO4的溶度積分別為1.56×10-10、9.0×10-12謝謝閱讀,問其溶解度何者為大?解:AgCl溶解度為:s==Ag2CrO4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+)}n{C(Bn-)}m感謝閱讀溶度積:Ksp(AnBm)={Ceq(Am+)}n{Ceq(Bn-)}m感謝閱讀若Q<KSP,不飽和溶液,無沉淀析出或沉淀將溶解;感謝閱讀Q=KSP,飽和溶液,沉淀和溶解達(dá)到平衡;Q>KSP,過飽和溶液,有沉淀析出FeSQ=KSP,S2-+2H+=H2S(gS2-Q<KSP精品文檔放心下載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;謝謝閱讀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<10-6)不等于離子全部沉淀.謝謝閱讀例:將0.10moldm-3MgCl2溶液與0.10moldm-3氨水,問溶液能否生成Mg(OH)2沉淀?已知感謝閱讀Ksp[Mg(OH)2]=5.61x10-12;氨水Kb=1.77×10-5感謝閱讀解:混合后,Q=c(Mg2+).{c(OH-)}2=0.050×{9.4×10-4}2=4.42×10-8精品文檔放心下載SP{Mg(OH)2}=1.8×10-11KQ>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),可使難溶電解精品文檔放心下載質(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。謝謝閱讀3.3周期3.3.1原子核外電子分布和元素周期系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。感謝閱讀1.每周期元素的數(shù)目=相應(yīng)能級(jí)組所能容納的最多電子數(shù)精品文檔放心下載周期能級(jí)組元素?cái)?shù)目11s2222s22p6833s23p6844s23d104p61855s24d105p61866s24f145d106p63277s25f146d10…………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,反過感謝閱讀來也一樣。例1.有一元素在周期表中屬于第4周期第VI感謝閱讀解:根據(jù)該元素在周期表中的位置可直接寫出該元素的外層電子分布式:謝謝閱讀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)。感謝閱讀解:周期數(shù)=5(層數(shù)=5)族數(shù)=VIIB族(ns電子+(n-1)d電子數(shù)=2+5=7)謝謝閱讀(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(gè)區(qū):族數(shù)IA,IIAIIIB-VIIB,VIIIIB,IIBIIIA-VIIA感謝閱讀外層電子構(gòu)型ns1-2(n-1)d1-8ns2(n-1)d10ns1-2ns2np1-6感謝閱讀分區(qū)s區(qū)d區(qū)ds區(qū)p區(qū)族主族副族+VIII=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(hào)元素和例2中锝元素在周期表中所屬的分區(qū)。感謝閱讀據(jù)34號(hào)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,得精品文檔放心下載知該元素屬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).感謝閱讀(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(1)元素的第一電離能:基態(tài)的氣態(tài)原子失去一個(gè)電子形成+1價(jià)氣態(tài)離子時(shí)所吸收的能量。X(氣)-e=X+感謝閱讀(氣)。用于衡量單個(gè)原子失去電子的難易程度。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。謝謝閱讀(2)元素的電子親合能:基態(tài)的氣態(tài)原子獲得一個(gè)電子形成-1價(jià)氣態(tài)離子時(shí)所放出的能量。X()+e=X-感謝閱讀(氣)。用于衡量單個(gè)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。精品文檔放心下載(3)元素電負(fù)性:用于衡量原子在分子中吸引電子的能力。感謝閱讀電負(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)。精品文檔放心下載同一周期自左向右,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.精品文檔放心下載金屬元素的電負(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)。精品文檔放心下載3.3.3氧化物及其水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.,生成物的分子式謝謝閱讀或離子式寫在右邊,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。感謝閱讀如,NaCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O;2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O感謝閱讀2.化學(xué)反應(yīng)中的有關(guān)計(jì)算:對(duì)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))之比等于精品文檔放心下載其化學(xué)計(jì)量系數(shù)之比。aA+bB=gG+dDa:b=nA:nB,nA=nB3.4.2反應(yīng)熱吸熱放熱熱化學(xué)反應(yīng)方程式的寫法謝謝閱讀1.反應(yīng)熱:化學(xué)反應(yīng)時(shí)所吸收或放出的熱叫做反應(yīng)的熱效應(yīng),簡稱反應(yīng)熱。感謝閱讀以符號(hào)q表示。吸熱,q>0;放熱q<0。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。感謝閱讀(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,P=101.325kPa可省略。謝謝閱讀2)右下角標(biāo)明物質(zhì)聚集狀態(tài):氣態(tài):g液態(tài):ι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)。謝謝閱讀4)標(biāo)明反應(yīng)熱:q<0:放熱,q>0:吸熱,單位:kJmol-1精品文檔放心下載例:C(s)+O2(g)=CO2(g);q=-393.5kJmol-1謝謝閱讀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)算精品文檔放心下載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(shí),其反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)能的變化量(△u)等于熱(q)和功(w)代感謝閱讀數(shù)和?!鱱=q+w⑴恒容過程:在恒容不作非體積功條件下,△u=qV,謝謝閱讀即反應(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。謝謝閱讀⑵恒壓過程:在恒壓,只作體積功的條件下,△H=qp,謝謝閱讀即反應(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),精品文檔放心下載△H﹤0放熱;△H﹥0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),而與變謝謝閱讀化的途徑無關(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,△H3=△H1±△H2例:(1)C(s)+O2(g)=CO2(g);△H1=-393.5kJmol-1精品文檔放心下載(2)CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g);△H2=-283.0kJmol-1謝謝閱讀則反應(yīng)(1)-(2)得反應(yīng)(3)C(s)+1/2O2(g)=CO(g);△H3謝謝閱讀故△H3=△H1-△H2=〔(-393.5)-(-283.0感謝閱讀=-110.5kJmol-1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=-787kJmol-1謝謝閱讀因此,反應(yīng)(3)=2(1)±3(2H3=2△H1±3△H2謝謝閱讀2)正逆反應(yīng)的反應(yīng)熱絕對(duì)值相等,符號(hào)相反。如,CO2(g)=C(s)+O2(g);△H=393.5kJmol-1精品文檔放心下載(2)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變△rHmθ的計(jì)算1)標(biāo)準(zhǔn)條件對(duì)于不同狀態(tài)的物質(zhì),其標(biāo)準(zhǔn)的含義不同:氣態(tài)物質(zhì):指氣體混合物中,各氣態(tài)物質(zhì)的分壓均為標(biāo)準(zhǔn)壓力Pθ。Pθ=100kPa謝謝閱讀溶液中水合離子或水合分子:指水合離子或水合分子的有效濃度為標(biāo)準(zhǔn)濃度Cθ。謝謝閱讀Cθ=1mol.dm-3液體或固體:指純液體或純固體。2)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài):反應(yīng)中的各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)條件下稱該反應(yīng)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。以“θ”表示。感謝閱讀3)1mol)的純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的焓變稱該謝謝閱讀物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。以△fHmθ(298.15K)表示。單位kJmol-1感謝閱讀規(guī)定:指定單質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓為零?!鱢Hmθ(單質(zhì),298.15K)=0,謝謝閱讀如,△fHmθ(H2,g,298.15K)=0;△fHmθ(Zn,s,298.15K)=0謝謝閱讀例,已知反應(yīng)2H2(g)+O2(g)=2H2O(ι),△rHmθ=-570kJmol-1,求液態(tài)水的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。謝謝閱讀解:△fHmθ(H2O,ι,298.15K)=4)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變△rHmθ的計(jì)算對(duì)于反應(yīng):aA+bB=gG+dD△rHmθ(298.15K)={g△fHmθ(G,298.15K)+d△fHmθ(D,298.15K)}-{a△fHmθ(A,298.15K)+b△fH精品文檔放心下載θ(B,298.15K)};kJmol-1m298.15K時(shí)CO(g)和H2O(g)-110.4KJmol-1-241.7KJmol-1,感謝閱讀求生產(chǎn)水煤氣反應(yīng)的C(S)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓變謝謝閱讀解:△rHmθ(298.15K)={△fHmθ(CO,g,298.15K)+△fHmθ(H2,g,298.15K)}-精品文檔放心下載{△fHmθ(C,s,298.15K)+△fHmθ(H2O,g,298.15K)}謝謝閱讀={(-110.4)+0}-{0+(-241.7)}=+131.3KJmol-1精品文檔放心下載5)說明:反應(yīng)的焓變基本不隨溫度而變。即△H(T)≈△H(298.15K)感謝閱讀3.4.4熵物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵?zé)崃W(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)算謝謝閱讀1.熵(1)熵:是系統(tǒng)內(nèi)物質(zhì)微觀粒子的混亂度(或無序度)的量度.符號(hào)S.熵是狀態(tài)函數(shù)。精品文檔放心下載熵值越大,系統(tǒng)混亂度越大。(2)熱力學(xué)第三定律:在絕對(duì)零度時(shí),一切純物質(zhì)的完美晶體的熵值為零,即S(0K)=0.謝謝閱讀(3)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵:單位物質(zhì)量的純物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的規(guī)定熵叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵,以Sθm表謝謝閱讀示。單位J.mol-1.K-1.(4)物質(zhì)熵值的大小,有如下規(guī)律:1)對(duì)同一物質(zhì)而言,氣態(tài)時(shí)的熵大于液態(tài)時(shí),而液態(tài)時(shí)的熵又大于固態(tài).即Sg>Sι>Ss.感謝閱讀如,Sθm(H2O,g,298.15K)>Sθm(H2O,ι,298.15K)精品文檔放心下載2)同一物質(zhì),聚集狀態(tài)相同時(shí),熵值隨溫度升高而增大.即S高溫>S低溫感謝閱讀如,Sθm(Fe,s,500K)>Sθm(Fe,s,298.15K)謝謝閱讀3)當(dāng)溫度和聚集狀態(tài)相同時(shí),結(jié)構(gòu)較復(fù)雜(內(nèi)部微觀粒子較多)的物質(zhì)的熵值大于結(jié)構(gòu)簡單的。即S(復(fù)精品文檔放心下載雜分子)>S如,Sθm(C2H6,g,298.15K)>Sθm(CH4,g,298.15K)感謝閱讀(5)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變?chǔ)Smθ對(duì)于反應(yīng):aA+bB=gG+dDΔrSmθ(298.15K)={gSmθ(G,298.15K)+dSmθ(D,298.15K)}-{aSmθ(A,298.15K)+bSmθ(B,298.15K)};感謝閱讀J.K-1.mol-1說明:反應(yīng)的熵值基本不隨溫度而變。即ΔS(T)≈ΔS(298.15k)感謝閱讀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)的判斷精品文檔放心下載1.吉布斯函數(shù):G=H–TS,為一復(fù)合狀態(tài)函數(shù)謝謝閱讀2.吉布斯函數(shù)變:ΔG=ΔH–TΔS3.反應(yīng)方向(自發(fā)性)的判斷:對(duì)于恒溫、恒壓不作非體積功的一般反應(yīng),其自發(fā)性的判斷標(biāo)準(zhǔn)為:感謝閱讀ΔG<0反應(yīng)正向自發(fā);ΔG=0平衡狀態(tài);ΔG>0反應(yīng)逆向自發(fā),正向非自發(fā)??紤]ΔH和ΔS兩個(gè)因素的影響,分為以下四種情況:感謝閱讀(1)ΔH<0,ΔS>0;ΔG<0正向自發(fā)(2)ΔH>0,ΔS<0;ΔG>0正向非自發(fā)(3)ΔH>0,ΔS>0;升高至某溫度時(shí)ΔG由正值變?yōu)樨?fù)值,高溫有利于正向自發(fā)精品文檔放心下載(4)ΔH<0,ΔS<0;降低至某溫度時(shí)ΔG由正值變?yōu)樨?fù)值,低溫有利于正向自發(fā)感謝閱讀4.反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的臨界溫度為:T=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(jí)數(shù)精品文檔放心下載1.化學(xué)反應(yīng)速率的表示(1)化學(xué)反應(yīng)速率(反應(yīng)速率)υ為:υ=νB-1謝謝閱讀其中,νB:物質(zhì)B的化學(xué)計(jì)量數(shù),反應(yīng)物取負(fù)值,生成物取正值。精品文檔放心下載:反應(yīng)隨時(shí)間引起引起的物質(zhì)B的濃度的變化率。(2)對(duì)于反應(yīng):aA+bB=gG+dD反應(yīng)速率υ=-=-=+=+例,反應(yīng)N2+3H2=2NH3反應(yīng)速率υ=-=-=+化學(xué)反應(yīng)速率大小首先取決于反應(yīng)物本性,對(duì)一給定的反應(yīng),反應(yīng)速率υ與反應(yīng)物濃度(壓力)、溫度、感謝閱讀催化劑等因素有關(guān)。2.濃度的影響和反應(yīng)級(jí)數(shù)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響:增加反應(yīng)物或減少生成物的濃度,反應(yīng)速率加大。精品文檔放心下載(1)質(zhì)量作用定律:在一定溫度下,對(duì)于元反應(yīng),反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度(以反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化謝謝閱讀學(xué)計(jì)量數(shù)為指數(shù))的乘積成正比。元反應(yīng):即一步完成的反應(yīng),又稱基元反應(yīng)或簡單反應(yīng).2)化學(xué)反應(yīng)速率方程式對(duì)于元反應(yīng):aA+bB=gG+dD速率方程式:υ=κ{c(A)}a{c(B)}b式中κ:速率常數(shù),在一定溫度和催化劑下,為一常數(shù),與濃度和壓力無關(guān)。精品文檔放心下載n=a+bn:稱反應(yīng)級(jí)數(shù);例:C2H5Cl=C2H4+HCl;υ=κc(C2H5Cln=1一級(jí)反應(yīng)謝謝閱讀NO2+CO=NO+CO2;υ=κ{c(NO2)c(CO)};n=2二級(jí)反應(yīng)精品文檔放心下載2NO+O2=2NO2;υ=κ{c(NO)}2.{c(O2)n=3三級(jí)反應(yīng)精品文檔放心下載非元反應(yīng):即兩個(gè)或兩個(gè)以上元反應(yīng)構(gòu)成.反應(yīng),aA+bB=gG+dD速率方程式:υ=κ{c(A)}x{c(B)}y式中n=x+yn:反應(yīng)級(jí)數(shù),由試驗(yàn)來確定。例,在1073K時(shí),反應(yīng)2NO+2H2=====N2+2H2O感謝閱讀經(jīng)試驗(yàn)確定其反應(yīng)速率方程式為:υ=κ{c(NO)}2{c(H2)},故該反應(yīng)為三級(jí)反應(yīng).謝謝閱讀注意:在書寫反應(yīng)速率方程式時(shí),反應(yīng)中液態(tài)和固態(tài)純物質(zhì)的濃度作為常數(shù)“1”。感謝閱讀3.4.7阿侖尼烏斯公式溫度對(duì)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)感謝閱讀速率的方法1.阿侖尼烏斯公式:κ=Ze-㏑κ=-+㏑Z式中,κ:速率常數(shù);Z:指前因子;Ea:化學(xué)反應(yīng)的活化能.2.溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響由阿侖尼烏斯公式可見:1)溫度升高T↑;速率常數(shù)升高κ↑(κ正↑,κ逆↑);反應(yīng)速率升高υ↑感謝閱讀2)活化能越低Ea↓,反應(yīng)速率越高υ↑3)反應(yīng)速率常數(shù)變化與溫度變化的關(guān)系為:。3.活化能與催化劑(1)活化能:活化絡(luò)合物(或活化分子)的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量之差。即反應(yīng)發(fā)生所必須的精品文檔放心下載最低能量,以表示Ea。(2)活化能與反應(yīng)熱效應(yīng)的關(guān)系:Ea(正)-Ea(逆)≈△HEa(正):正反應(yīng)活化能;Ea(逆):逆反應(yīng)活化能。謝謝閱讀若Ea(正)﹥Ea(逆),△H﹥0,反應(yīng)吸熱;若Ea(正)﹤Ea(逆),△H﹤0,反應(yīng)放熱。謝謝閱讀4.催化劑:改變反應(yīng)歷程,降低反應(yīng)活化能,加快反應(yīng)速率。而本身組成、質(zhì)量及化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后精品文檔放心下載保持不變。5.從活化分子、活化能的觀點(diǎn)解釋加快反應(yīng)速率的方法:感謝閱讀從活化分子、活化能的觀點(diǎn)來看,增加活化分子總數(shù)可加快反應(yīng)速率。感謝閱讀活化分子總數(shù)=分子總數(shù)×活化分子數(shù)%(1)增大濃度:活化分子%一定,濃度增大,增加單位體積內(nèi)分子總數(shù),增加活化分子總數(shù),從而加快反感謝閱讀應(yīng)速率。(2),一方面,分子運(yùn)動(dòng)速率加快,分子碰撞幾率增加,反應(yīng)速率增加;另謝謝閱讀一方面,升高溫度使更多分子獲得能量而成為活化分子,活化分子%顯著增加,增加活化分子總數(shù),從而精品文檔放心下載加快反應(yīng)速率。(3)催化劑:降低反應(yīng)的活化能,使更多分子成為活化分子,活化分子%顯著增加,增加活化分子總數(shù),謝謝閱讀從而加快反應(yīng)速率(υ正↑υ逆↑)3.4.8化學(xué)平衡的特征標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ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)平衡謝謝閱讀的計(jì)算溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響1.化學(xué)平衡的特征(1)當(dāng)正、逆兩方向反應(yīng)速率相等時(shí),即υ正=υ逆系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài);謝謝閱讀(2)生成物和反應(yīng)物的濃度(或壓力)不再隨時(shí)間變化;感謝閱讀(3)化學(xué)平衡是有條件的、相對(duì)的、暫時(shí)的動(dòng)態(tài)平衡。條件改變,平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)。感謝閱讀2.標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)kθ(1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),謝謝閱讀相對(duì)壓力)以計(jì)量系數(shù)為指數(shù)的的乘積的比值為一常數(shù),此常數(shù)稱為該反應(yīng)在該溫度下的標(biāo)準(zhǔn)平衡感謝閱讀常數(shù),以kθ表示。(2)kθ的表達(dá)式對(duì)于氣體反應(yīng):aA(g)+bB(g)=====gG(g)+dD(g)精品文檔放心下載kθ=對(duì)于溶液中的反應(yīng):aA(aq)+bB(aq)=gG(aq)+dD(aq)謝謝閱讀kθ=式中,pθ=100kPa;Cθ=1moldm-3精品文檔放心下載說明:1)kθ只是溫度的函數(shù),溫度一定,kθ為一常數(shù),不隨濃度或壓力而變。謝謝閱讀2)反應(yīng)中的液態(tài)和固態(tài)純物質(zhì),作為常數(shù)“1”不帶入平衡常數(shù)表達(dá)式。感謝閱讀3)kθ表達(dá)式,與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)例,N2+3H2=2NH3;k1θN2+H2=NH3;k2θ2NH3=N2+3H2;k3θk1θ={k2θ}2=3.多重平衡規(guī)則:如果某個(gè)反應(yīng)可以表示為兩個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)的總和,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各反應(yīng)平謝謝閱讀衡常數(shù)的乘積.可表示為:反應(yīng)(3)=反應(yīng)(1)+反應(yīng)(2);k3θ=k1θ.k2θ精品文檔放心下載反應(yīng)(3)=反應(yīng)(1)-反應(yīng)(2);k3θ=k1θ/k2θ精品文檔放心下載4.轉(zhuǎn)化率5.平衡中物質(zhì)量關(guān)系及有關(guān)平衡的計(jì)算(1)已知初始濃度和轉(zhuǎn)化率,通過化學(xué)平衡可求平衡常數(shù);精品文檔放心下載(2)已知平衡常和數(shù)初始濃度,通過化學(xué)平衡可求平衡濃度和轉(zhuǎn)化率.精品文檔放心下載例,在一定溫度下,將1.0molN2O4(g)放入一密閉容器中,當(dāng)反應(yīng)N2O4(g)=2NO2(g)達(dá)到平衡時(shí),容謝謝閱讀器內(nèi)有0.8molNO2(g),氣體總壓力為100.0kPa,求該反應(yīng)的K。感謝閱讀解:N2O4(g)=2NO2(g)平衡時(shí)物質(zhì)的量/mol0.60.8平衡時(shí)的摩爾分?jǐn)?shù)x0.6/1.40.8/1.4感謝閱讀平衡分壓為:0.6/1.4×P總=42.86kPa;0.8/1.4×P總=57.14kPa精品文檔放心下載K(22P/P)(22(57.14/100)NO2P/P42.86/100NO240.766.溫度對(duì)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的影響(1)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)K與ΔrGm的關(guān)系㏑kθ=(2)溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響㏑kθ==+可見,溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響與反應(yīng)的熱效應(yīng)有關(guān)。1)對(duì)于吸熱反應(yīng),△rHmθ>0,隨溫度升高,平衡常數(shù)增大.即T↑,kθ↑感謝閱讀2)對(duì)于放熱反應(yīng),△rHmθ<0,隨溫度升高,平衡常數(shù)減少.即T↑,kθ↓謝謝閱讀3)平衡常數(shù)變化與溫度變化的關(guān)系為:。3.4.9化學(xué)平衡的移動(dòng)濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響感謝閱讀1:因條件的改變使化學(xué)反應(yīng)從原來的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到新的平衡狀態(tài)的過程叫化學(xué)平衡的精品文檔放心下載移動(dòng)。呂.:假如改變平衡系統(tǒng)的條件之一,,平衡就向能減弱這個(gè)改變的方向移動(dòng)。精品文檔放心下載即2.濃度對(duì)化學(xué)平衡的影響:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度,都可以謝謝閱讀使平衡向正反應(yīng)的方向移動(dòng);增大生成物的濃度或減少反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向逆反應(yīng)的方向移動(dòng)。精品文檔放心下載3.壓力對(duì)化學(xué)平衡的影響:在其他條件不變的情況下,增大壓力會(huì)使化學(xué)平衡向著氣體分子數(shù)減小的方向感謝閱讀移動(dòng);減小壓力,謝謝閱讀的移動(dòng)沒有影響。4.溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響:在其他條件不變的情況下,升高溫度,會(huì)使化學(xué)平衡向著吸熱反應(yīng)的方向移動(dòng);精品文檔放心下載降低溫度,會(huì)使化學(xué)平衡向著放熱反應(yīng)的方向移動(dòng)。注意:催化劑能同樣倍數(shù)的加快正逆反應(yīng)速率,故不能使平衡發(fā)生移動(dòng).感謝閱讀如,對(duì)于反應(yīng)NO(g)+CO(g)=N2(g)+CO2(g)NO和CO的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施感謝閱讀是低溫高壓。5.利用反應(yīng)商判斷反應(yīng)移動(dòng)的方向(1)反應(yīng)商:反應(yīng)在任意狀態(tài)(或起始狀態(tài))時(shí),生成物相對(duì)濃度(或相對(duì)壓力)以計(jì)量系數(shù)為指數(shù)的的謝謝閱讀乘積與反應(yīng)物相對(duì)濃度(或相對(duì)壓力)以計(jì)量系數(shù)為指數(shù)的的乘積的比值稱為反應(yīng)商。以Q表示.精品文檔放心下載對(duì)于氣體反應(yīng):aA(g)+bB(g)=====gG(g)+dD(g)感謝閱讀QP=,稱為壓力商;對(duì)于溶液中的反應(yīng):aA(aq)+bB(aq)=gG(aq)+dD(aq)感謝閱讀QC=,稱為濃度商。(2)熱力學(xué)等溫方程式:=+RTlnQ;其中,=-RTlnKθ由此可得:(3)反應(yīng)方向(即平衡移動(dòng))判斷當(dāng)Q<Kθ,則<0,反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)行(平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng));精品文檔放心下載當(dāng)Q=Kθ,則=0,平衡狀態(tài)(反應(yīng)不移動(dòng));當(dāng)Q>Kθ,則>0,反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行(平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng))精品文檔放心下載如,對(duì)于反應(yīng)在298K時(shí)標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)為.310,在此溫度時(shí),該反應(yīng)的反應(yīng)商Q=1.2,則該反應(yīng)可正向進(jìn)感謝閱讀K624行(Q<Kθ)。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)方程式的配平謝謝閱讀1.氧化反應(yīng):物質(zhì)失去電子的反應(yīng)稱氧化反應(yīng)即化合價(jià)升高的過程.精品文檔放心下載例,Zn-2e-1=Zn2+2.還原反應(yīng):物質(zhì)得到電子的反應(yīng)稱還原反應(yīng)即化合價(jià)降低的過程謝謝閱讀例Cu2++2e-1=Cu3.氧化劑:得到電子(化合價(jià)降低)的物質(zhì)是氧化劑,如Cu2+。精品文檔放心下載4.還原劑:失去電子(化合價(jià)升高)的物質(zhì)是還原劑,如Zn。謝謝閱讀5.氧化還原反應(yīng):有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)。6感謝閱讀如,歧化反應(yīng)3I2+6OH-=====IO3-+5I-+3H2O中,單質(zhì)I2既是氧化劑又是還原劑。精品文檔放心下載6:氧化還原反應(yīng)方程式的配平有離子—電子法和化合價(jià)升降法,下面是離子謝謝閱讀—電子法的配平步驟:(1)用離子式寫出參加氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物;如,MnO4-+Fe2+→Mn2++Fe3+謝謝閱讀(2)寫出氧化還原反應(yīng)的兩個(gè)半反應(yīng):還原劑失去電子被氧化—氧化反應(yīng);氧化劑得到電子被還原—還原反應(yīng);感謝閱讀MnO4-+e-→Mn2+;Fe2+→Fe3+精品文檔放心下載(3)配平半反應(yīng)式:使兩邊的各種元素原子總數(shù)和電荷總數(shù)均相等;謝謝閱讀MnO4-+8H++5e-→Mn2++4H2O;感謝閱讀Fe2+-e-→Fe3+(4)根據(jù)氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等的原則確定各半反應(yīng)式的系數(shù),并合并之,寫出配平的離子方程謝謝閱讀式和分子方程式。MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O感謝閱讀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))原電池的圖式謝謝閱讀1.原電池及電極反應(yīng)(1)原電池:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)原電池的電極反應(yīng)(半反應(yīng))及電池反應(yīng)(總反應(yīng)):精品文檔放心下載例如銅鋅原電池:負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),Zn-2e-1=Zn2+正極發(fā)生還原反應(yīng),Cu2++2e-1=Cu原電池的總反應(yīng):Zn+Cu2+=Zn2++Cu謝謝閱讀(3)組成原電池的電極歸納起來分為四類:1)金屬—金屬離子電極,例如:Zn︱Zn2+(C)感謝閱讀2)非金屬—非金屬離子電極,例如:Pt︱H2(P)︱H+(C)謝謝閱讀3)金屬離子電極,例如:Pt︱Fe3+(C1),Fe2+(C2)精品文檔放心下載4)金屬—金屬難溶鹽電極,例如:Ag,AgCl(S)∣Cl—(C)謝謝閱讀說明:1)非金屬電極及離子電極,必須外加一個(gè)能導(dǎo)電而本身并不參加反應(yīng)的惰性電極(如鉑Pt、石墨C)作感謝閱讀輔助電極;2)H+離子或OH-離子參與了氧化還原反應(yīng),也應(yīng)寫入半電池中。精品文檔放心下載2.原電池的圖式:(-)B︱B+(CA+(C)∣A(+)感謝閱讀“︱”代表相界,“┆┆”代表鹽橋,電子通過鹽橋流動(dòng),鹽橋起溝通線路作用。感謝閱讀如,銅鋅原電池圖式為:(-)Zn︱Zn2+(CCu2+(C)∣Cu(+)感謝閱讀又如,反應(yīng)5Fe2++8H++MnO=Mn2++5Fe3++4H2O,設(shè)計(jì)為原電池,原電池圖式為:感謝閱讀(-)Pt|Fe3+,F(xiàn)e2+MnO,Mn2+,H+|Pt(+)謝謝閱讀3.5.3標(biāo)準(zhǔn)氫電極標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)原電池電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)的能斯特方程及電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算電極電勢(shì)的能斯感謝閱讀特方程及電極電勢(shì)的計(jì)算1φ表示。精品文檔放心下載2:電極處在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(氣體分壓為100kPa,離子濃度為1mol.dm-3)時(shí)的電極電勢(shì),以φθ表謝謝閱讀示。(1)標(biāo)準(zhǔn)氫電極:規(guī)定在任何溫度下標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì)為零,即φθ(H+/H2)=0.0000V謝謝閱讀標(biāo)準(zhǔn)氫電極為Pt︱H2(100kPa)︱H+(1mol.dm-3)精品文檔放心下載(2)標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)φθ:將待測(cè)電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成原電池,可求待測(cè)電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)。精品文檔放心下載說明:1)電極電勢(shì)在一定溫度下為一常數(shù),不隨電極反應(yīng)形式的改變而變.例:精品文檔放心下載Cu2++2e=Cu,φθ=+0.34V;Cu-2e=Cu2+,φθ=+0.34V謝謝閱讀2)電極電勢(shì)不隨電極反應(yīng)計(jì)量系數(shù)的改變而變化。例:電極反應(yīng):Cu2++2e=Cu,φθ=+0.34V,電極反應(yīng):2Cu=2Cu2++4e,φθ=+0.34V精品文檔放心下載(3)原電池電動(dòng)勢(shì):E=φ(+)-φ(—);原電池標(biāo)準(zhǔn)電
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