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普通化学第六版知识点整编

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普通化学知识点整理

第1章热化学与能量

1.几个基本概念

1)系统:作为研究对象的那一部分物质和空间

a.开放系统:有物质和能量交换 b.封闭系统:只有能量交换 c.隔离系统:无物质和能量交换2)环境:系统之外,与系统密切联系的其它物质和空间

3)相:系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分——单相(均匀),多相(不均匀)

注意:一个气态(固体)一个相;液体,若相溶,一个相,若不相溶,几种液体,几个相

同一物质不同状态就是不同相;碳元素同素异形体不同相

4)状态:用来描述系统;状态函数:描述系统状态(如pV=nRT)

5)状态函数的性质:状态函数是状态的单值函数;当系统的状态发生变化时,状态函数的变化量只与系统的始、末态有关,而与变化的实际途径无关

6)状态函数的分类:广度性质:其量值具有加和性,如体积、质量,热容,焓,熵等

强度性质:其量值不具有加和性,如温度、压力,密度,摩尔体积等

两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量

7)过程:系统状态发生任何的变化VS 途径:实现一个过程的具体步骤

8)化学计量数

其中νB 称为B的化学计量数(根据具体的反应式子系数)反应物:νB为负;产物:νB为正9)反应进度ξ:反应进度只与化学反应方程式的书写有关

2.反应热:化学反应过程中系统放出或吸收的热量;热化学规定:系统放热为负,系统吸热为正

注意:摩尔反应热指当反应进度为1mol时系统放出或吸收的热量

3.热效应:等容热效应(弹式量热计);等压热效应(火焰热量计)

q V =ΔU q p = ΔU + p(V2–V1)

反应热:(两种液体时比热容不同需分开,注意比热单位)摩尔反应热:

4.热化学方程式:表示化学反应与热效应关系的方程式

注意:先写出反应方程,再写出相应反应热,两者之间用分号或逗号隔开

若不注明T, p, 皆指在T=298.15 K,p=100kPa下

标明反应温度、压力及反应物、生成物的量和状态

5.热力学第一定律

封闭系统,不做非体积功时,若系统从环境吸收热q,从环境得功w,则系统热力学能的增加ΔU(U2–U1)为:

ΔU=q + w(热力学能从前称为热能)

6.内能的特征:状态函数(状态确定,其值确定;殊途同归;周而复始)、无绝对数值、广度性质

7.热:系统吸热为正,放热为负热量q不是状态函数

8.功:系统对外功为负,外部对系统作功为正功w不是状态函数

9.体积功w体的计算

w体=–p外(V2–V1)=–p外ΔV

10.焓(状态函数)(kJ/mol)Δr H m:反应的摩尔焓

H =U + pV q p =H2–H1=ΔH(ΔH<0放热;ΔH>0吸热)

注意:q V=ΔU(定容)VS q P=ΔH(定压)q p–q V = n2(g)RT –n1(g)RT = Δn(g)RT 对于没有气态物质参与的反应或Δn(g)=0的反应,q V≈q p

对于有气态物质参与的反应,且Δn(g)≠0的反应,q V≠q p

11.盖斯定律:

化学反应的恒压或恒容反应热只与物质的始态或终态有关而与变化的途径无关

标准压力p=100kPa

12.标准摩尔生成焓:标准状态时由指定单质生成单位物质的量的纯物质B时反应的焓变称为标准摩尔生成焓,记作

注意:标准态指定单质的标准生成焓为0。生成焓的负值越大,表明该物质键能越大,对热越稳定

13.标准摩尔焓变:标准状态下,反应进度ξ=1mol的焓变称为反应的标准摩尔焓变:Δr H m

注意:f表示生成,r表示反应

标准摩尔焓变与摩尔焓求法的区别

14.反应的标准摩尔焓变的计算:

第2章化学反应的基本原理与大气污染控制

1.自发反应(自发过程):在给定条件下能自动进行的反应或过程

2.熵(状态函数,具有加和性):系统内物质微观粒子的混乱度(或无序度)的量度S=k lnΩ

熵增加原理:在隔离系统中发生的自发进行反应必伴随着熵的增加,或隔离系统的熵总是趋向于极大值

ΔS隔离≥0 自发过程;平衡状态

3. 物质的标准摩尔熵:单位物质的量的纯物质在标准状态下的规定熵,以S m(或简写为S)表示,注意单位为J·mol-1·K-1指定单质的标准熵值是零

4.熵的性质:(1)对于同一种物质:S g > S l > S s

(2)同一物质在相同的聚集状态时,其熵值随温度的升高而增大S高温>S低温

(3)对于不同种物质:S复杂分子>S简单分子

(4)对于混合物和纯净物:S混合物>S纯物质

气体分子数增加,熵增大

5.标准摩尔熵变Δr S m=V B S m

6.吉布斯等温方程:Δr G m=Δr H m r S m

ΔG<0,自发过程,过程能向正方向进行-ΔG>-w'即ΔG

ΔG>0,非自发过程,过程能向逆方向进行-ΔG<-w'即ΔG>w'非自发状态7.标准摩尔吉布斯函数变:

一般可以表示

8.标准摩尔生成吉布斯函数:Δf G m,常用单位为kJ. mol-1 若为单质或H+则Δf G m=0

反应的标准摩尔吉布斯函数

其他温度时:

非标准态:

9.Δr G =0就是化学平衡的热力学标志或称反应限度的判据

10.标准平衡常数K(与方程式的写法有关),K值越大,说明反应进行得越彻底,反应物的转化率越高

平衡时或

11.多重平衡:——

12.化学平衡的移动:因条件的改变(浓度、压力、温度)使化学反应从原来的平衡状态转变到新的平衡状态过程因为,由此可判断

13.范特霍夫等压方程式:某一反应在不同温度T1 和T2 时的平衡常数分别为K1和K2 ,则

14.化学反应的速率:用单位时间单位体积内发生的反应进度,单位mol·dm-3·s-1

15.速率方程和反应级数

υ=k{c(A)}a .{c(B)}b(k为速率常数,n=a+b为反应级数)

16.(基)元反应:由反应物一步直接生成产物

A(l) + b B(aq)g G(s) + d D(g),

升华

17.一级反应的三个特征:ln{c}对t 作图为一直线;t 1/2与反应物起始浓度无关;速率常数k 的量纲为(时间)ˉ1 18.阿仑尼乌斯公式

(E a 为活化能,k 为速率常数)

19.反应的活化能

20.加快反应速率(如表)

21.催化剂

第3章 水溶液化学

1.与溶液中溶质的独立质点数有关(溶液的依数性,也称稀溶液定律):粒子数越多,溶液的蒸气压(当凝聚和蒸发的

速率相等时,蒸气具有该温度下的压力)、凝固点越低;沸点和渗透压越高

加快反应速率

2. 相同溶剂温度升高,蒸气压增大

3.(往溶剂中加入难挥发的溶质)蒸气压下降:同一温度下,纯溶剂蒸气压(大)与溶液蒸气压(小)之差;溶液浓度越大,溶液的蒸气压下降越多

4.质量摩尔浓度m :1kg 溶剂中所含溶质的物质的量,SI 单位mol ?kg -1 m B = n B /w A n B —溶质B 的物质的量,单位为mol ,w A —溶剂的质量,单位为kg

摩尔分数(或物质的量分数):任何一物质的量除以溶液中的总物质的量,用x n 表示 5.在一定温度下,难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压下降Δp 与溶质的摩尔分数成正比

其中x B 是溶质B 在溶液中的摩尔分数,k 为蒸气压下降常数,m B 为溶液的质量摩尔浓度,p A 是纯溶剂的蒸汽压

6.溶液的沸点上升:难挥发物质的溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点

k bp 称为溶剂的摩尔沸点上升常数,单位为K ·kg ·mol -1 7. k fp 称为溶剂的摩尔凝固点下降常数

NOTICE: K fp ,k bp 只与溶剂种类有关 同种溶剂:k fp >k bp (即凝固点下降多) 冰水共存温度0℃;水汽共存点100℃ 水的蒸气压小于冰的蒸气压

8.渗透现象:被半透膜隔开的两边溶液的浓度不等(单位体积内溶质的分子数不等),溶剂通过半透膜进入溶液或溶剂从稀溶液通过半透膜进入浓溶液的现象(单向扩散)

渗透压:阻止渗透进行所施加的最小外压,用П表示,ΠV=nRT 或Π=nRT/V=cRT (是溶剂分子渗透的结果) 等渗溶液:渗透压与人体内的基本相等的溶液

反渗透:若外加在溶液上的压力大于渗透压,则会使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动,使纯溶剂体积增加的过程广泛用于海水淡化、工业废水的处理及溶液的浓缩等

9.解离度:溶液中已解离的电解质的分子数与电解质总分子数之比:

10.1)酸碱电离理论(阿氏水离子论):在水溶液中解离时所生成的正离子全部是H +的化合物是酸;所生成的负离子全部是OH ˉ的化合物是碱

2)酸碱质子理论():凡能给出质子的物质都是酸;凡能结合质子的物质都是碱

11.酸碱共轭关系:酸与对应的碱相互依存、相互转化的关系。酸失去质子后形成的碱被称为该酸的共轭碱;碱结合质子后形成的酸被称为该碱的共轭酸

12.共轭酸与它的共轭碱一起称为共轭酸碱对(酸越强,其共轭碱越弱)

HAc/Ac -,H 3O +/H 2O ,NH 4+/NH 3,H 3O +/H 2O ,HCN/CN -,H 2O/OH -,HCO 3-/CO 32-,H 2O/OH -

14.大多数酸和碱溶液都存在解离平衡,其平衡常数称为解离常数K a (酸)或K b (碱)

15.一元弱酸

16.一元弱碱

C(H +)=K W /c (OH -) pH=-lg{c (H +)}

17.水的离子积K W =1.0*10-14

18.同离子效应:在弱酸的溶液中加入该酸的共轭碱,或在弱碱的溶液中加入该碱的共轭酸,使得弱酸或弱碱的解离度大大下降的现象,如HAc 的水溶液中加入NaAc ,使得HAc 解离平衡向左移动,HAc 的解离度降低 19.缓冲溶液:对外加的酸和碱具有缓冲能力的溶液

保持基本不变;若往系统中加入少量强碱,则H+与OH-结合生成H2O ,使HAc 解离平衡右移, HAc 的浓度减少,而H+的浓度仍保持基本不变

组成缓冲溶液的一对共轭酸碱:HAc-Ac-/NH4+-NH3/H2PO4--HPO42-等

20.缓冲溶液的pH:共轭酸= 共轭碱+ H+

其中K a为共轭酸的解离常数,pK a为K a的负对数

缓冲能力主要与以下因素有关:

a)缓冲溶液中共轭酸的pK a值:缓冲溶液的pH在其pK a值附近时,缓冲能力最大

b)缓冲对的浓度:缓冲对的浓度均较大时,缓冲能力较大

c)缓冲对的浓度比: 为1:1或相近(0.1~10)时,缓冲能力较大

21.一般认为,当缓冲对的浓度比在0.1和10之间才具有缓冲作用

因此,缓冲溶液的pH 和pK a之间有以下关系:pH = pK a±1(pK a可查附录)

22.难溶盐的定义:习惯上将100gH2O中溶解度小于0.01g的物质称作难溶物

多相离子平衡:难溶电解质在水溶液中,溶解和结晶速率相同,存在固体和溶液中离子之间的动态平衡难溶(还是会有溶解的,如沉淀)VS不溶

23.溶度积:难溶电解质的饱和溶液中,当温度一定时,其离子浓度的乘积为一常数,这个平衡常数Ks

K s(A n B m)={c eq(A m+)}n·{c eq(B n+)}m

同类型的物质可以用Ks的大小判断溶解度,不同类型时不能判断

24.溶度积规则

A n

B m(s) = n A m+(aq) + m B n-(aq)

Q c为任意状态下有关离子浓度的乘积即浓度商

25.沉淀溶解的条件:降低溶度积常数中相关离子的浓度,使得Qc<Ks

1)利用酸碱反应

2)利用氧化还原反应

3)利用络合(配位)反应(AgCl(s) + NH3 →[Ag(NH3)2]+ + Clˉ)

26.同离子效应:在难溶电解质饱和溶液中,加入含有与难溶物组成中相同离子的强电解质,使难溶电解质的溶解度降低的现象

27.沉淀转化应用:CaSO4不溶于酸,难以除去。若用Na2CO3溶液处理,可转化为更难溶但质地疏松、易溶于酸的物质——CaCO3

第4章电化学与金属腐蚀

1.原电池:将氧化还原反应的化学能转变为电能的装置(分别在两只烧杯中进行,用盐桥{含有琼胶的饱和氯化钾溶液}联系)

原电池是由两个半电池组成的;半电池中的反应就是半反应,即电极反应,因此将半电池又叫电极

电池反应:Cu2++Zn→Zn2++Cu

正极反应:Cu2+ +2e-Cu {得电子被还原发生还原反应,是氧化剂(即氧化态),反应使化合价降低}

负极反应:Zn2+-2e-Zn2+{失电子被氧化发生氧化反应,是还原剂(即氧化态),反应使化合价升高}

得电子者氧化剂,发生还原反应,化合价升高是被氧化,化合价降低是被还原

原电池:“负氧正还”VS电解池:“阳氧阴还”

电子通过导线,离子通过盐桥(正离子流向铜,负离子流向锌)

图示表示:

(-)Zn |Zn2+(c1)|| Cu2+(c2)| Cu(+)“|”表示两相的界面,“||”表示盐桥,盐桥两边是所处的溶液电势:Zn—低, Cu—高

2.常见电极类型

3.法拉第:单位物质的量的电子所带电荷量(F)1F=96485C/mol

4.电池反应:原电池放电过程所发生的化学反应,是两电极上的电极反应之和

5.标准摩尔生成吉布斯函数与标准电动势的关系:Δr G m =-nFE

电动势的能斯特方程:

电极电势的能斯特方程:(n表示转移的电子数)

注意:1)电极反应中某物质若是气体,则用相对分压p/p(100kPa)表示2)纯液体、纯固体不表示在式中

电极电势: (氧化态/还原态)

标准电动势:E=φ(正极)-φ(负极) 电动势:E =φ(正极)-φ(负极)

注意:1)人为规定标准氢电极电势

2)电势越大氧化性越强,电势越小还原性越强

3)Zn2++2e- = Zn 与2Zn2++4e- = 2Zn φ数值相同

4)Cu2++2e- = Cu与Cu = Cu2++2e φ数值相同

6.氧化还原反应方向的判断

E >0 即ΔG <0 反应正向自发

E =0 即ΔG =0 反应处于平衡状态

E <0 即ΔG >0 反应正向非自发(逆过程可自发)

7.氧化还原反应进行程度的衡量:氧化还原反应标准平衡常数K的大小

8.化学电源

1)一次电池:放电后不能充电或补充化学物质使其复原的电池

锌-锰干电池(1.5伏,携带方便)/锌-氧化汞电池(能量高,电压平稳,但不环保)/锂-铬酸银电池(能量高,稳定)

2)二次电池:放电后通过充电使其复原的电池

铅蓄电池(廉价,实用,太笨重)

3)连续电池:在放电过程中可以不断地输入化学物质,通过反应把化学能转变成电能,连续产生电流的电池

燃料电池

9.电解:利用外加电能的方法迫使反应进行的过程,电能转变为化学能

电解池:阳极氧化,阴极还原

10.电解池中两极的电解产物

在阳极上进行氧化反应的首先是析出电势(考虑超电势因素后的实际电极电势)代数值较小的还原态物质;在阴极上进行还原反应的首先是析出电势代数值较大的氧化态物质

阳极析出的物质:金属电极, X- , S2-,OH-,含氧酸根(还原态)

M-n e-2X--2e-4OH- –4e-→2H2

阴极析出的物质:不活泼金属正离子(如Cu2+、Zn2+),H+,(活泼金属离子(如Na+、Mg2+)在水溶液中不放电) (氧化态)

2H++2e-M2++2e-

11.电解的应用

1)电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程,既可防腐蚀又可起装饰的作用(电镀液一般为含镀层金属配离子的溶液)

2)阳极氧化:用电解的方法通以阳极电流,使金属表面形成氧化膜以达到防腐耐蚀目的的一种工艺

3)电刷镀:把适当的电镀液刷镀到受损的机械零部件上使其回生的技术

12.腐蚀的分类

A.化学腐蚀:金属与周围介质直接发生氧化还原反应而引起的腐蚀(钢铁的高温氧化脱碳、石油或天然气输送管部件的腐蚀等)

B.电化学腐蚀:金属与周围介质发生电化学作用而引起的金属腐蚀(钢铁在潮湿的环境中生锈)

1)析氢腐蚀(酸性较强的条件下,产生氢气)阴极产生氢气

2)吸氧腐蚀(弱酸性或中性条件下)阴极氧气被还原

3) 差异充气腐蚀

13.金属腐蚀的防止

1)改变金属的内部结构2)保护层法

3)缓蚀剂法(无机缓蚀剂,有机缓蚀剂,气相缓蚀剂)

4)阴极保护法

牺牲阳极保护法:用较活泼的金属或其三元合金如(Zn、Al)连接在被保护的金属上,被保护的金属作为腐蚀电池阴极而达到不遭腐蚀的目的(腐蚀电池)

外加电流法:将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个电极,被保护金属作为电解池阴极,在直流电的作用下阴极受到保护(电解池)

第5章物质结构基础

1.波函数:λ=h/mv(λ为粒子波的波长;v为粒子的速率,m为粒子的质量)

2.薛定谔方程:

x=r·sinθcosφ;y=r·sinθsinφ;z=r·cosθ; r2=x2 + y2+z2;

3.量子数

a.主量子数n(n=1,2,3,4…对应电子层K,L,M,N…)

表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离

确定单电子原子的电子运动的能量

n 的值越大,离核的平均距离越远,电子能级就越高 b .角量子数l (电子亚层)受限于n l 的取值:l = 0,1,2,3,···, (n –1)

的原子轨道习惯上分别称为

p 、d 、f 轨道 表示亚层,基本确定原子轨道的形状

对于多电子原子,与n 共同确定原子轨道的能量 c .磁量子数m

m 的取值: m = 0,±1,±2,··· l ,共可取2l + 1个值 确定原子轨道的伸展方向(注:s--1,p--3,d--5,f--7) d .自旋量子数m s

对 错

4.电子云:空间某单位体积内找到电子的概率分布的图形,故也称为概率密度

氢原子基态波函数的平方: (表明1s 电子出现的概率密度是离核距离r 的函数,r

,概率密度

氢原子基态电子云呈球状

注意:波函数角度分布有正、负之分,电子云角度分布无正、负之分

电子云的径向分布(即离核远近情况)

当主量子数增大时,离核的距离越来越远;当主量子数相同时,角量子数可取不同的值

5.多电子原子轨道的能级

1)主量子数n相同时,l越大,能量越高E1s

2)角量子数l相同时,n越大,能量越高E ns

3)当主量子数n和角量子数l都不同时,可以发生能级交错的现象E4s

若n,l都相同的轨道,能量相同,称为等价轨道.

6.核外电子分布原理与方式

1)泡里不相容原理:在同一个原子中,不允许两个电子的四个量子数完全相同,即同一个原子轨道最多只能容纳两个电子,且自旋相反(量子数为n的电子层内允许排布的电子数最多为2n2个)

2)能量最低原理

3)洪德规则:当电子在n,l相同的数个等价轨道上分布时,每个电子尽可能占据磁量子数不同的轨道且自旋平行补充:当相同能量的轨道为全充满、半充满或全空的状态时,能量较低,比较稳定

7.原子与离子的特征电子构型(电子分布式)1-30号元素

8.多电子原子轨道的能量估算

9.元素周期表分区

10.原子半径

在同一周期中,从左到右减小;在同一族中,从上到下增加

11.第一电离能:处于基态的1mol气态原子失去一个电子成为气态+1价阳离子所需吸收的能量,单位kJ/mol 规律:原子半径r大时,电子离核远,受核的引力小,较易电离,从而电离能较小

金属活泼性越强,电离能越小

同一周期中,自左至右,第一电离能一般增加;同一族中,主族元素自上而下第一电离能依次减小

12.电负性:元素的原子在分子中吸引电子的能力,反映了元素的金属性和非金属性强弱

电负性是一个相对数值,在同一周期中,从左到右电负性增加;在同一族中,自上而下电负性下降

一般金属元素(除铂系外)的电负性数值小于2.0,而非金属元素(除Si外)则大于2.0

13.元素的氧化值

同周期主族元素从左至右最高氧化值

逐渐升高,并等于元素的最外层电子

数即族数

注意:F、O例外

14.化学键:分子中原子之间的长程强相互作用力;化学键可分为离子键、金属键和共价键三种

1)离子键(没有方向性,没有饱和性)电负性差值大于1.8

活泼金属,活泼非金属靠近,通过静电相互作用结合成离子型化合物

注意:FeCl3、AlCl3不是典型离子键,是向共价键过度的化学键

2)金属键:金属的电离能较小,最外层的价电子容易脱离原子的束缚而形成自由电子,金属离子紧密堆积,所有自由电子在整个堆积体间自由运动而形成(没有方向性,没有饱和性;本质:金属离子与自由电子之间的库仑引力)3)共价键(具有方向性和饱和性):两个原子共用成键电子对形成的,成键电子对可以由两个原子共同提供,也可以由一个原子单独提供(后者习惯上称为配位键)电负性差值小于1.8

a.价键理论:(必须同号重叠)

组成分子的两个原子必须具有未成对的电子,且它们的自旋反平行(能提供的未成对电子数就是形成共价键的数目

形成共价键的两个原子轨道的对称性必须匹配;形成共价键的两个原子轨道获得最大程度的重叠b.分类:(π键的强度一般不及σ键)

15.共价键参数

a.键长:分子中成键原子的两核间的距离

b.键角:分子中相邻两键间的夹角

c.键能E:298.15K,标准状态下单位物质量的气态物质的共价键断裂生成气态原子所需的能量称为键离解能( D),键能的数值为同类键各级解离能的均值,但习惯上取正值

16.分子极性和电偶极矩

分子中正、负电荷重心重合的分子称为非极性分子,不能重合的分子则称为极性分子

电偶极矩(与电负性差值有关):μ=q·l (μ的值越大,分子的极性就越大)

17.杂化轨道与分子极性

18.典型分子的空间构型

1)HgCl2分子直线型、两个sp杂化轨道性质完全相同、成键轨道夹角为180度

2)BF3分子平面三角形、三个sp2杂化轨道、成键轨道夹角为120度

3)CH4(CCl4、金刚石)分子正四面体结构、四个sp3杂化轨道、成键轨道夹角为109°28’

4)NH3分子三角锥形、极性分子、成键轨道夹角为107度

5)H2O分子V字形、极性分子、104°40’

19.分子间作用力:范德华力(取向力、诱导力、色散力)、氢键、疏水作用等,比化学键要弱得多,范德华力存在于所有分子中

范德华力的特点:永远存在于分子间的弱相互作用;短程力;没有方向性、没有饱和性;以色散力为主

1)取向力(正负相吸):分子固有电偶极之间的作用力,存在于极性分子中

2)诱导力:固有偶极与诱导偶极之间的作用力,存在于极性分子之间或极性分子与非极性分子之间

3)色散力(最主要):当非极性分子相互靠近时,由于电子和原子核的不断运动,正负电荷中心不能始终保持重合,产生瞬间偶极,瞬间偶极之间的相互作用

色散力存在于所有分子之间,同类型分子距离相等时,相对分子质量越大,其色散力越大

只有当分子的极性很大时(如H20)才以色散力为主

4)氢键:负性很大的原子X(F、O、N)与H原子成键时,由于X吸引电子的能力很强,使氢原子带有较多正电荷,它与另一个电负性大且半径又小的原子Y (F、O、N)形成氢键(F-H/O-H/N-H)HF、H2O、NH3 20.分子间力和氢键对物质性质的影响

1)分子间氢键使物质的熔点和沸点大幅升高,无氢键时,同类单质和化合物的熔点和沸点随分子摩尔质量的增加而升高

2)物质的溶解性:极性溶质易溶于极性溶液;非性溶(弱极性)易溶于非极性(弱极性)溶液

I2溶于乙醇、CCl4;离子键--极性大

21.晶体(固定形状、熔点、各向异性)结构

1)离子晶体:点阵点上的物质微粒是正、负离子,粒子之间作用力是离子键力

特点:熔点高,硬度大,质脆,延展性差,融状态可导电;离子晶体的熔点、硬度等性质主要与晶格能有关

晶体的晶格能:298.15K,标准状态下,由气态正、负离子形成单位物质的量的离子晶体所释放的能量

2)原子晶体:点阵点上的物质微粒是原子,微粒之间的作用力是共价键

特点:一般低配位、硬度高,强度大与熔点高

金刚石,SiC,SiO2(方英石),Si3N4,BN,AlN

3)金属晶体:点阵点上的物质微粒是金属离子,微粒之间作用力是金属键书P195表格

特点:展延性;导电导热性;金属晶体的硬度、强度、熔点等相差很大

金属钨熔点最高;汞硬度最低;铬硬度最高;氦沸点最低;自然界金刚石硬度最高

4)分子晶体:点阵点上的物质微粒是分子,微粒之间作用力是分子间力

熔点,若有氢键则高,无氢键看分子量

第6章无机化合物

1.单质的熔点、沸点、硬度

单质的熔点、沸点和硬度一般具有相同的变化趋势,即熔点高的单质其沸点一般也高,硬度也较大

第2、3周期元素的单质:从左到右,逐渐升高,第四主族的元素最高,随后降低

第4、5、6周期元素的单质:从左到右,逐渐升高,第六副族的元素最高,随后总趋势是逐渐降低

2.金属单质活泼性规律

3.氯化物的熔点和沸点

活泼金属的氯化物如NaCl、KCl、BaCl2等是离子晶体,熔点、沸点较高

非金属的氯化物如PCl3、CCl4、SiCl4等是分子晶体,熔点、沸点都很低

位于周期表中部的金属元素的氯化物如AlCl3、FeCl3、CrCl3、ZnCl2等是过渡型氯化物,熔点、沸点介于两者之间

注意:Cl和F、Cl和O组成的不叫氯化物

同一金属元素的低价态氯化物的熔点比高价态要高,如FeCl2

4.离子极化理论

离子极化的结果,使正、负离子之间发生了额外的吸引力,甚至有可能使两个离子的轨道或电子云产生变形而导致轨道的相互重叠,趋向于生成极性较小的键,即离子键向共价键转变;因而,极性键可以看成是离子键向共价键过渡的一种形式

5.影响离子极化作用的重要因素

离子的电荷:电荷数越多,极化力越强

离子的半径:半径越小,极化力越强,如Mg2+> Ba2+

离子的外层电子构型:8电子构型(稀有气体原子结构)的离子(如Na+、Mg2+)极化力弱,9~17电子构型的离子(如Cr3+、Mn2+、Fe2+、Fe3+)以及18电子构型的离子(如Ag+、Zn2+等)极化力较强

6.影响离子变形性大小的重要因素

离子的电荷:随正电荷的减少或负电荷的增加,变形性增大Si4+

离子的半径:随半径的增大,变形性增大F-

离子的外层电子构型:18、9~17等电子构型的离子变形性较大,具有稀有气体外层电子构型的离子变形性小

K+

负离子的极化力较弱,正离子的变形性较小

Be的极化力极强,MgCl2过渡化合物,BeCl2共价化合物

高价态金属氯化物比低价态的熔点、沸点往往要低些,挥发性也极强

地壳:O,Si,Al,Fe 空气:N2土壤:SiO2,Al2O3

7.氧化物

大多数同价态的金属氧化物的熔点都比其氯化物的要高,如MgO>MgCl2

金属性强的元素的氧化物是离子型化合物,如Na2O、MgO,熔点、沸点大都较高

大多数非金属氧化物是共价化合物,如CO2、N2O5,固态时是分子晶体,熔点、沸点低;SiO2则是原子晶体,熔点高,硬度大

8.铁的氧化物

FeO 黑色粉末;Fe2O3(氧化性高)棕红色或黑色粉末、氧化性高、具有两性;Fe3O4(FeO、Fe2O3)黑色晶体、有磁性铁丝燃烧生成四氧化三铁

9.酸碱性

从左到右(同周期):酸性增强,碱性减弱;自上而下(同族):酸性减弱,碱性增强

高价态的酸性比低价的态强;低价态的碱性比高价的态强

10.氯化物

活泼金属的氯化物:钾、钠、钡的氯化物在水中解离并水合,但不与水发生反应;不太活泼金属的氯化物:镁、锌、铁等氯化物会不同程度地与水发生反应(水解),酸性增强;非金属氯化物:除CCl4外,高价态氯化物与水完全反应

无机化学读书笔记

无机化学读书笔记 【篇一:无机化学学习心得】 《普通化学》培训总结 本人作为化学专业的一名普通老师,有幸参加了高等学校教师网络 在线培训课程,同济大学吴庆生教授主讲的《普通化学》生动形象,他渊博的知识、严谨的态度、丰富的经验以及独特的教学艺术,给 我留下深刻的印象,使我受益良多。 本门课程的培训视频以在校的普通化学及其相关课程的授课老师为 对象,主要介绍了普通化学的课程定位、课时安排、教学理念、难 重点教学设计、主要的教学方法、示范教学、考核与评价、教学前 沿等内容。通过主讲教师对其多年课程教学经验的分享,经过面对 面交流,为我们指点迷津,提高了我们对本门课程教学能力。 我作为一名老师队伍当中的新人,需要从学生的学习思维模式和立 场迅速切换到老师的授课思维状态,经过本门课程的学习,使我有 了一定的感悟。我初步明白,作为一名老师,要竭尽所能的将知识 传授给学生,但用何种教学方式才能更好地激发学生的学习热情与 潜能,这是我目前以至于以后都要不断思考、总结的问题。经过此 次的培训,给我提供了一些思路,我打算从以下几方面着手: 第一,丰富教学形式。以丰富多样的课堂教学模式,充分结合当代 学生的性格特点,不拘泥于枯燥的理论教学,而要采用富有激情、 生动形象、理论结合实际的教学方式,把理论化学与生活中的化学 结合在一起,使学生能更好地运用到生活的方方面面,做到理论与 实践完美结合。当然,除了课堂教学之外,还要适当增加实践教学,激发学生的学习热情。 第二,充分利用多媒体教学与板书教学相结合的方式。对一些无机 化学当中抽象的内容,要采用动画的方式,具象地展现在学生面前,以便于他们更好地理解。 第三,教学要详略得当,对于重难点问题,要深入解析,以具体的 教学案例深入分析问题,使学生更好地掌握所学内容和解决问题的 方法,同时,要将所学内容完美结合,前后串起来,在学习新知识 的同时,复习旧知识,而且便于更好地理解所学内容。 以上就是我本次学习的心得体会,我非常感谢吴教授的精彩授课, 同时非常荣幸有这次机会可以跟吴教授面对面交流学习,使我我受 益匪浅,希望以后还有更多的交流、学习和提升的机会。

大学普通化学复习知识点

配浙大普通化学第五版复习,根据注册结构师考试摘选课本内容编辑。 .1物质的结构和物质状态 原子结构的近代概念;原子轨道和电子云;原子核外电子分布;原子和离子的电子结构;原子结构和元素周期律;元素周期表;周期;族;元素性质及氧化物及其酸碱性。离子键的特征;共价键的特征和类型;杂化轨道与分子空间构型;分子结构式;键的极性和分子的极性;分子间力与氢键;晶体与非晶体;晶体类型与物质性质。 3.2溶液 溶液的浓度;非电解质稀溶液通性;渗透压;弱电解质溶液的解离平衡;分压定律;解离常数;同离子效应;缓冲溶液;水的离子积及溶液的pH值;盐类的水解及溶液的酸碱性;溶度积常数;溶度积规则。 3.3化学反应速率及化学平衡 反应热与热化学方程式;化学反应速率;温度和反应物浓度对反应速率的影响;活化能的物理意义;催化剂;化学反应方向的判断;化学平衡的特征;化学平衡移动原理。 3.4氧化还原反应与电化学 氧化还原的概念;氧化剂与还原剂;氧化还原电对;氧化还原反应方程式的配平;原电池的组成和符号;电极反应与电池反应;标准电极电势;电极电势的影响因素及应用;金属腐蚀与防护。 3.5;有机化学 有机物特点、分类及命名;官能团及分子构造式;同分异构;有机物的重要反应:加成、取代、消除、氧化、催化加氢、聚合反应、加聚与缩聚;基本有机物的结构、基本性质及用途:烷烃、烯烃、炔烃、;芳烃、卤代烃、醇、苯酚、醛和酮、羧酸、酯;合成材料:高分子化合物、塑料、合成橡胶、合成纤维、工程塑料。;第1章 热化学与能源 系统环境 按照系统与环境之间有无物质和能量交换,可将系统分成三类: (1)敞开系统与环境之间既有物质交换又有能量交换的系统,又称开放系统。 (2)封闭系统与环境之间没有物质交换,但可以有能量交换的系统。通常在密闭容器中的系统即为封闭系统。热力学中主要讨论封闭系统。 (3}隔离系统与环境之间既无物质交换又无能量交换的系统,又称孤立系统。绝热、密闭的恒容系统即为隔离系统。 系统中具有相同的物理性质和化学性质的均匀部分称为相。所谓均匀是指其分散度达到分子或离子大小的数量级。相与相之间有明确的界面,超过此相界面,一定有某些宏观性质(如密度、折射率、组成等)要发生突变。 系统的状态是指用来描述系统的诸如压力P、体积V温度T、质量M和组成等各种宏观性质的综合表现。用来描述系统状态的物理量称为状态函数。

大学有机化学B知识点总结(精编版)

有机化学期末复习总结 一、有机化合物的命名 命名是学习有机化学的“语言”,因此,要求学习者必须掌握。有机合物的命名包括俗名、习惯命名、系统命名等方法,要求能对常见有机化合物写出正确的名称或根据名称写出结构式或构型式。 1.俗名及缩写:要求掌握一些常用俗名所代表的化合物的结构式,如: 甘油、石炭酸、蚁酸、水杨醛、水杨酸、草酸、呋喃、吡咯、吡啶、甘氨酸、丙氨酸、葡萄糖、果糖等。 2、习惯命名法:要求掌握“正、异、新”、“伯、仲、叔、季”等字头的含义及用法,掌握常见烃基的结构,如:烯丙基、丙烯基、正丙基、异丙基、异丁基、叔丁基、苄基等。 3、系统命名法:系统命名法是有机化合物命名的重点,必须熟练掌握各类化合物的命名原则。其中烃类的命名是基础,几何异构体、光学异构体和多官能团化合物的命名是难点,应引起重视。要牢记命名中所遵循的“次序规则”。 4、次序规则:次序规则是各种取代基按照优先顺序排列的规则 (1)原子:原子序数大的排在前面,同位素质量数大的优先。几种常见原子的优先次序为:I>Br>Cl>S>P>O>N>C>H (2)饱和基团:如果第一个原子序数相同,则比较第二个原子的原子序数,依次类推。常见的烃基优先次序为:(CH3)3C->(CH3)2CH->CH3CH2->CH3(3)不饱和基团:可看作是与两个或三个相同的原子相连。不饱和烃基的优先次序为: -C≡CH>-CH=CH2>(CH3)2CH- 次序规则主要应用于烷烃的系统命名和烯烃中几何异构体的命名 烷烃的系统命名:如果在主链上连有几个不同的取代基,则取代基按照“次序规则”依次列出,优先基团后列出。 按照次序规则,烷基的优先次序为:叔丁基>异丁基>异丙基>丁基>丙基>乙基>甲基。 (4)、几何异构体的命名:烯烃几何异构体的命名包括顺、反和Z、E两种方法。简单的化合物可以用顺反表示,也可以用Z、E表示。用顺反表示时,相同的原

普通化学笔记

普通化学 1、化学反应的半衰期 A A kc dt dc u =- = 注意积分计算。 2、关于化学反应的吉布斯自由能的计算 (1)、计算公式:G=H-TS (2)、关于H 的计算:所有稳定单质在标准状态下的焓变为0。系统吸热焓变0>?H ;放热反应0?G ,反应向逆方向自发进行。0=?G ,表示反应达到平衡。 (5)、f y w s c w RT G G m r m r ln +?=?Θ (注意:生成物用标准状态,压强100KPA )。 3、关于化学平衡 (1)、压力对化学平衡的影响:用平衡常数计算。 (2)、温度:注意吸热及放热。 4、关于缓冲溶液的计算: -++=Ac H HAc B 0 A B-Ba Ba A+Ba -++=Ac K KAc A A A [A+Ba][Ba]/[B-Ba]=Ka 5、关于氧化还原反应和电化学 (1)、失去电子的反应:氧化反应;充当电池的负极。 (2)、得到电子的反应:还原反应;充当电池的正极。 记住:还原剂被氧化,氧化剂被还原。 (3)、原电池负极写在左边,(-)Zn|Zn 2+(CZn 2+)|| Cu 2+(Ccu 2+)|Cu(+)。 (4)、标准电极:氢电极为0V 。 (5)、能特斯方程:氧化态(1)+ne=还原态(2) )21lg(0.059 -1/21/2-+ =n E E 应用能特斯方程应注意的情况:若电极中有气体,则用相对压力解决。若有难容固体及液体,则不用写进方程。关于有氢离子的反应,写在氧化态一边,就作为氧化态处理,写在还原态一边就作为还原态处理。 关于用电动势的大小表示可以判断氧化剂的强弱:电动势越高,高价氧化性越强,低价还原性越强。

浙江大学普通化学知识点总结二

普通化学知识点总结 二.化学热力学基础 本章研究化学反应进行的方向及限度问题。 1.热力学第一定律 (1)体系:根据体系与环境之间能量、物质交换的情况,将体系分类。①开放体系:既有物质交换,又有能量交换②封闭体系:没有物质交换,但有能量交换③孤立体系:既没有物质交换,又没有能量交换。(2)过程:①可逆(reversible)过程:热力学系统从状态A出发,经过过程p到达另一状态B;如果存在另一过程p*,它能使系统和环境完全复原,即系统回到原来状态A,同时消除原来过程p对环境产生的影响,则过程p称为可逆过程。 ②准静态过程(平衡过程):若系统从一个平衡状态连续经过无数个中间的平衡状态过渡到另一个平衡状态,在任意有限的时间内,系统状态不发生改变,该过程称为准静态过程。 准静态过程是可逆过程的必要条件(可逆过程要求没有非平衡损失和耗散损失,准静态过程只满足前者)。在一般讨论中,认为两者等价。 ③自发过程:自发过程是由于体系与环境不平衡引起的,故自发过程都是不可逆过程。 综上,在以下讨论中,可以粗糙地认为:“不可逆(irreversible),非平衡,自发”三者等价,“可逆,平衡,非自发”三者等价。 (3)热力学第一定律:,式中 ①为内能增量。内能是体系内部所有能量的总和,包括分子动能,分子间势能,分子内部的能量(转动、振动、电子和核运动),但不包括体系整体运动的能量。内能是状态函数,U = f((n,T,V))。 ②W为体系对外界做功,分为非体积功和体积功,即。 注意当环境压力与体系压力不等时,应该用环境压力,因为体系处于非平衡态时,压力p没有意义。

可以证明,恒温膨胀或压缩,可逆过程比不可逆过程的功(代数值)大。 ③Q为体系吸热量。分物理过程和化学过程讨论如下: 物理过程:相变潜热(熔化热,汽化热,升华热等):单位质量的物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相吸收或放出的热量。利用T1、T2温度下的饱和蒸气压,可以计算出摩尔蒸发热(焓)。 变温过程的热:,上式中C为热容,是温度的函数。恒容过程(且不含非体积功)的(摩尔)热容称为恒容(摩尔)热容,恒压过程的(摩尔)热容称为恒压(摩尔)热容。理想气体两者的关系为:恒容过程中=。 恒压过程中--,得=-。定义状态函数焓(Enthalpy) ,所以=。因此,通常讲的蒸发焓等于恒压蒸发热,反应焓(变)等于恒压反应热。对理想气体而言,与内能一样,焓也只是温度的函数。 化学反应热:化学反应后体系回到反应前的温度,与环境交换的热量。可利用弹式量热计测量: 样品在纯氧气氛中完全燃烧,使氧弹及周围介质温度升高。已知仪器的热容C,测量反应过程温度改变值ΔT(较小以近似保证“回到反应前的温度”),即可求算样品的恒容燃烧热:反应热=C×ΔT,一般用已知燃烧热的标准物质来标定弹式量热计的仪器常数。 对于任意化学反应,容易证明以下关系成立:,其中为反应中气态组分的物质的量增量。 利用状态函数法(盖斯定律),也可以推得某些反应的反应热。如果将一些常见物质的标准摩尔生成焓集结成表,则更能方便地计算许多反应热。标准摩尔生成焓是指在标准压力)下,以最稳定相态的单质为原料,生成1mol某物质的反应的焓变(恒压反应热),用记号表示,f(form)表示形成,是标准压力的上标(反应组分不混合),m表示摩尔。显然所有最稳定相态单质的标准摩尔生成焓为零。

北京大学普通化学原理考试题目

说明:仅供参考! 北京大学化学学院考试专用纸 《普通化学》___级期终考试 姓名:学号:院系:班级: 考试时间:2007年1月9日14:00-16:00 命题教师:王颖霞

一、简要回答并填写(可能多选): 1.下列说法中确切的是: (1) 吸热反应都无法自发进行(2) ?Gθ < 0反应能自发进行 (3) 吸热熵增型反应高温有利(4) ?G < 0反应能自发进行 2.下列变化中熵增的过程有: (1) 一定量的气体所受压强增大(2) NaCl溶于水 (3) 水结成冰(4) 氧气变为臭氧 (5) 某一定物质受热温度升高(6) 晶体中产生缺陷 3.根据右图,下列说法正确的有: (2) Na和Ca是很好的还原剂,可以 还原其他金属氯化物 (3) Cu与氯气反应时,温度越高,越 有利于CuCl的生成 (4) 温度高于500K, 金属Al总是可以 还原ZnCl2 (5) 温度在600-1600K区间,Zn既可 以还原CuCl2, 也可以还原CuCl 4.(在括号给出判断)元素的电负性差值越大,所形成的化学键离子性越强();所以,所形成的化学键的强度也越大() 5. 在下列卤化物中,键的共价性最强的是,最弱的是 1) 氟化锂2) 氟化钠3) 氯化锂4) 氯化铍 6. 下列物质中,分子间存在取向力的是 (1) BF3 (2) PF3(3) SiF4(4) PF5 (5) SF6(6) SF4 7.第81号元素是, 其核外价层电子排布为, 它位于第周期第族, 该元素的离子在水中较稳定的氧化态为,原因是 8. 金属中,熔点最高的是,最低的是 9. Fe(H2O)63+显淡紫色,说明它吸收颜色的光,相应的跃迁类型是 10. HBrO4与HBrO3相比,酸性更强的是;HBr与HI相比,酸性更强的是

注册电气工程师 普通化学知识点总结(可打印版)

注册电气工程师普通化学知识点总结一、物质的结构与状态 (一)波函数Ψ Ψ(n,n,n),确定一个原子轨道: 主量子数n:电子离核的远近和电子能量的高低,n越大,电子能量越高。 n = 1, 2, 3, 4, ... 角量子数l:亚层,确定原子轨道的形状;对于多电子原子,与n一起确定原子轨道的能量。l = 0, 1, 2, ..., n-1 磁量子数m:确定原子轨道的空间取向。 一个电子层内,波函数Ψ数目=n2 Ψ(n,l,m,m s),确定一个电子完整的运动状态。 自旋量子数m s:电子自身两种不同的运动状态。 m s= ±1/2 (二)原子核外电子分布三原则 1)能量最低原理:电子由能量低的轨道向能量高的轨道排布(电子先填充能量低的轨道,后填充能量高的轨道. 2)Pauli(保利)不相容原理:每个原子轨道中只能容纳两个自旋方向相反的电子(即同一原子中没有运动状态完全相同的电子,亦即无四个量子数完全相同的电子). 3)Hunt(洪特)规则:电子在能量简并的轨道中, 要分占各轨道,且保持自旋方向相同. 保持高对称性, 以获得稳定. 包括: 轨道全空, 半充满,全充满三种分布.

(三)元素周期律

元素在周期表中的分区 (四)化学键与分子结构 σ键:头碰头

氢键 物质的熔点与沸点 同类型的单质和化合物,一般随摩尔质量的增加而增大。含有氢键的比不含的要大。 物质的溶解性 相似者相溶,(非)极性易溶于(非)极性。 (五)晶体结构 离子晶体,离子电荷与半径规律如下: 1)同一周期,从左到右,电荷数增多,半径减小; 2)同一元素,电荷数增多,半径减小; 3)同一族,从上到下,离子半径增大; (六)物质状态 1)理想气体的状态方程: ①摩尔表示: 克拉珀龙方程pV=nRT 其中p为气体压强,单位帕斯卡(帕 Pa) V为气体体积,单位为立方米(m3) n为气体的物质的量,单位为摩尔(摩 mol) T为体系的热力学温度,单位开尔文(开 K) R为比例常数,单位是焦耳/(摩尔·开),即J/(mol·K) 对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026 J/(mol·K). ②质量表示: pV=mrT 此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均分子量 ③分子数表示: pV=NKT N为分子数 K为波尔兹曼常数,K=1.38066×10-23J/K 2)道尔顿分压定律 气体混合物总压力等于各组分气体分压总和: p=p a +p b +...

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第 1 章化学反应与能量转化 第 1 节化学反应的热效应 教学重点:反应热概念的含义;热化学方程式的正确书写;热化学方程式的正确书写以及反应焓变的计算。 从物质结构的角度看,化学反应的实质是旧化学键的断裂和新化学键的 生成,因此几乎所有的化学反应都伴随着能量的释放或吸收。通过过去对化学的学习,我们知道在化学反应中,化学能可以与多种形式的能量发生转化,其中最普遍的能量转化是化学能与热能之间的转化。因此可以将化学反应分为放热反应和吸热反应。 第 1 节化学反应的热效应 类型比较放热反应吸热反应 定义有热量放出的化学反应吸收热量的化学反应 形成原因反应物具有的总能量大于生反应物具有的总能量小于生成 成物具有的总能量物具有的总能量 与化学键生成物分子成键时释放出的生成物分子成键时释放出的总 强弱关系总能量大于反应物分子断裂能量小于反应物分子断裂旧键 旧键时吸收的总能量时吸收的总能量 常见的放热反应: ① 活泼金属与水或酸的反应②酸碱中和反应③ 燃烧反应④ 多数化合反应常见的吸热反应: ①多数分解反应,如 CaCO3 高温2↑ CaO+CO ②2NH4 Cl(s)+Ba(OH)2·8H2O(s)= BaCl2+2NH 3↑ +10H2O ③ C(s)+H2 高温 2 ④ 2 高温 CO+H 2CO O(g) CO +C 注意:化学反应是放热还是吸热,与反应条件(加热或不加热)没有关系。放热反应和吸热反应我们还可以借助下面的图像来理解。 生成物反应物 能能量 反应物生成 反应过程吸热反应反应过 放热反 下列对化学反应热现象的说法不正确的是(AC)A. 放热反应时不必加热 B.化学反应一定有能量变化 C.一般地说,吸热反应加热后才能发生 D.化学反应的热效应的数值与参加反应的物质的多少有关

普通化学第六版知识点整理

普通化学知识点整理 第1章热化学与能量 1.几个基本概念 1)系统:作为研究对象的那一部分物质和空间 a.开放系统:有物质和能量交换 b.封闭系统:只有能量交换 c.隔离系统:无物质和能量交换2)环境:系统之外,与系统密切联系的其它物质和空间 3)相:系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分——单相(均匀),多相(不均匀) 注意:一个气态(固体)一个相;液体,若相溶,一个相,若不相溶,几种液体,几个相 同一物质不同状态就是不同相;碳元素同素异形体不同相 4)状态:用来描述系统;状态函数:描述系统状态(如pV=nRT) 5)状态函数的性质:状态函数是状态的单值函数;当系统的状态发生变化时,状态函数的变化量只与系统的始、末态有关,而与变化的实际途径无关 6)状态函数的分类:广度性质:其量值具有加和性,如体积、质量,热容,焓,熵等 强度性质:其量值不具有加和性,如温度、压力,密度,摩尔体积等 两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量 7)过程:系统状态发生任何的变化VS 途径:实现一个过程的具体步骤 8)化学计量数 其中νB 称为B的化学计量数(根据具体的反应式子系数)反应物:νB为负;产物:νB为正 9)反应进度ξ:反应进度只与化学反应方程式的书写有关 2.反应热:化学反应过程中系统放出或吸收的热量;热化学规定:系统放热为负,系统吸热为正 注意:摩尔反应热指当反应进度为1mol时系统放出或吸收的热量 3.热效应:等容热效应(弹式量热计);等压热效应(火焰热量计) q =ΔU q p= ΔU + p(V2–V1) V 反应热:(两种液体时比热容不同需分开,注意比热单位)摩尔反应热: 4.热化学方程式:表示化学反应与热效应关系的方程式 注意:先写出反应方程,再写出相应反应热,两者之间用分号或逗号隔开 若不注明T, p, 皆指在T=298.15 K,p=100kPa下 标明反应温度、压力及反应物、生成物的量和状态 5.热力学第一定律 封闭系统,不做非体积功时,若系统从环境吸收热q,从环境得功w,则系统热力学能的增加ΔU(U2–U1)为: ΔU=q + w(热力学能从前称为热能) 6.内能的特征:状态函数(状态确定,其值确定;殊途同归;周而复始)、无绝对数值、广度性质 7.热:系统吸热为正,放热为负热量q不是状态函数 8.功:系统对外功为负,外部对系统作功为正功w不是状态函数 9.体积功w体的计算 w =–p外(V2–V1)=–p外ΔV 体 10.焓(状态函数)(kJ/mol)Δr H m:反应的摩尔焓 H =U + pV q p =H2–H1=ΔH(ΔH<0放热;ΔH>0吸热) 注意:q V=ΔU(定容)VS q P=ΔH(定压) q p– q V = n2(g)RT – n1(g)RT = Δn(g)RT

美国普通化学笔记5

Chemistry Chapter 8 ?In 1864, English chemists john newlands noticed that when the known elements were arranged in order of atomic mass, every eighth element had similar properties. Newlands referred to this peculiar relationship as the law of octaves. Howe ver, this “law” turned out to be inadequate for elements beyond calcium, and newland’s work was not accepted by the scientific community. ?Representative elements are the elements in groups 1A through 7A, all of which have incompletely filled s or p subshells of the highest principal quantum number. With the exception of helium, the noble gases (the group 8A elements) all have a completely filled p subshell. The transition metals are the elements in groups 1B and 3B through 8B, which have incompletely filled d subshells or readily produce cations with incompletely filled d subshells (these metals are sometimes referred to as the d-blok transition elements). The group 2B elements are Zn, Cd, and Hg, which are neither representative elements nor transition metals. The lanthanides and actinides are sometimes called f-block transition elements because they have incompletely filled f subshells ?The outer electrons of an atom, which are those involved in chemical bonding are often called the valence electrons. Having the same number of valence electrons accounts for similarities in chemical behavior among the elements within each of these groups. ?Ions, or atoms and ions, that have the same number of electrons and hence the same ground-state electron configuration are said to be isoelectronic. ?Atomic radius of a metal is one-half the distance between the two-nuclei in two adjacent atoms. For elements that exist as diatomic molecules, the atomic radius is one-half the distance between the nuclei of the two atoms in a particular molecule. ?When looking at a periodic table: o The elements are increasing as in atomic radius as you go from right to left, and from up to down. **** ?Ionic radius is the radius of a cation or an anion. Ionic radius affects the physical and chemical properties of an ionic compound. ?When a neutral atom is converted to an ion, we expect a change in size. If the atoms forms an anion, its size increases, because the nuclear charge remains the same but the repulsion resulting from the additional electron enlarges the domain of the electron cloud. On the other hand, a cation is smaller than the neutral atom, because removing one or more electrons reduces electron-electron repulsion but the nuclear charge remains the same, so the electron cloud shrinks. ?Focusing on isoelectronic cations, we see that the radii of tripostive ions (that is, ions that bear three positive charges) are smaller than those of dipositive ions (that is, ions that bear two positive charges) which in turn are smaller than unipositve ions (that is, ions that bear one positive charge).

普通化学第六版知识点整理

第1章热化学与能量 1.几个基本概念 1)系统:作为研究对象的那一部分物质和空间 a.开放系统:有物质和能量交换 b.封闭系统:只有能量交换 c.隔离系统:无物质和能量交换2)环境:系统之外,与系统密切联系的其它物质和空间 3)相:系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分——单相(均匀),多相(不均匀) 注意:一个气态(固体)一个相;液体,若相溶,一个相,若不相溶,几种液体,几个相 同一物质不同状态就是不同相;碳元素同素异形体不同相 4)状态:用来描述系统;状态函数:描述系统状态(如pV=nRT) 5)状态函数的性质:状态函数是状态的单值函数;当系统的状态发生变化时,状态函数的变化量只与系统的始、末态有关,而与变化的实际途径无关 6)状态函数的分类:广度性质:其量值具有加和性,如体积、质量,热容,焓,熵等 强度性质:其量值不具有加和性,如温度、压力,密度,摩尔体积等 两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量 7)过程:系统状态发生任何的变化VS 途径:实现一个过程的具体步骤 8)化学计量数 其中 B 称为B的化学计量数(根据具体的反应式子系数)反应物:B为负;产物:B为正 9)反应进度ξ:反应进度只与化学反应方程式的书写有关 2.反应热:化学反应过程中系统放出或吸收的热量;热化学规定:系统放热为负,系统吸热为正 注意:摩尔反应热指当反应进度为1mol时系统放出或吸收的热量 3.热效应:等容热效应(弹式量热计);等压热效应(火焰热量计) q =ΔU q p= ΔU + p(V2–V1) V 反应热:(两种液体时比热容不同需分开,注意比热单位)摩尔反应热: 4.热化学方程式:表示化学反应与热效应关系的方程式 注意:先写出反应方程,再写出相应反应热,两者之间用分号或逗号隔开 若不注明T, p, 皆指在T= K,p=100kPa下 标明反应温度、压力及反应物、生成物的量和状态 5.热力学第一定律

普通化学知识点总结(完整版)

普通化学复习资料 3.1物质的结构与物质的状态 3.1.1原子结构 1.核外电子的运动特性 核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征,不能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态。2.核外电子的运动规律的描述 由于微观粒子具有波的特性,所以在量子力学中用波函数Ψ来描述核外电子的运动状态,以代替经典力学中的原子轨道概念。 (1)波函数Ψ(原子轨道):用空间坐标来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。 一个确定的波函数Ψ,称为一个原子轨道。 (2)概率密度(几率密度):Ψ2表示微观粒子在空间某位置单位体积内出现的概率即概率密度。 (3)电子云:用黑点疏密的程度描述原子核外电子出现的概率密度(Ψ2)分布规律的图形。黑点较密的地方,表示电子出现的概率密度较大,单位体积内电子出现的机会较多。 (4)四个量子数:波函数Ψ由n.l.m三个量子数决定,三个量子数取值相互制约: 1)主量子数n的物理意义: n的取值:n=1,2,3,4……∞ ,

意义:表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离; 确定单电子原子的电子运动的能量。 n = 1,2,3,4, ……∞,对应于电子层K,L,M,N, ··· 具有相同n值的原子轨道称为处于同一电子层。 2)角量子数ι: ι的取值:受n的限制,ι= 0,1,2……n-1 (n个)。 意义:表示亚层,确定原子轨道的形状;对于多电子原 子,与n共同确定原子轨道的能量。… ι的取值: 1 , 2 , 3 , 4 电子亚层:s, p, d, f…… 轨道形状:球形纺锤形梅花形复杂 图3-1 3)磁量子数m: m的取值:受ι的限制, m=0 ,±1,±2……±ι(2ι+1个) 。 意义:确定原子轨道的空间取向。 ι=0, m=0, s轨道空间取向为1; ι=1, m=0 ,±1, p轨道空间取向为3; ι=2, m=0 ,±1,±2 , d轨道空间取向为5;

大学化学相关知识点整理

无机化学,有机化学,物理化学,分析化学 无机化学 元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学(即络合物化学)、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。 有机化学 普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学。 物理化学 结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体化学、量子化学、催化作用及其理论等。 分析化学 化学分析、仪器和新技术分析。包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种电化学分析方法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析方法,在线分析、活性分析、实时分析等,各种物理化学性能和生理活性的检测方法,萃取、离子交换、色谱、质谱等分离方法,分离分析联用、合成分离分析三联用等。 无机化学 第一章:气体 第一节:理想气态方程 1、气体具有两个基本特性:扩散性和可压缩性。主要表现在: ⑴气体没有固定的体积和形状。⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。 2、理想气体方程:nRT PV = R 为气体摩尔常数,数值为R =8.31411--??K mol J 3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。 第二节:气体混合物 1、对于理想气体来说,某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。 2、Dlton 分压定律:混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。 3、(0℃=273.15K STP 下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg)

第二章:热化学 第一节:热力学术语和基本概念 1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同,将系统分为: ⑴封闭系统:系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。 ⑵敞开系统:系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物质传递。 ⑶隔离系统:系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。 2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现。描述系统状态的物理量称为状态函数。状态函数的变化量只与始终态有关,与系统状态的变化途径无关。 3、 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分叫做相。相可以由纯物质或均匀混合物组成,可以是气、液、固等不同的聚集状态。 4、 化学计量数()ν对于反应物为负,对于生成物为正。 5、反应进度νξ0 )·(n n sai ke t -==化学计量数 反应前反应后-,单位:mol 第二节:热力学第一定律 0、 系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热。热能自动的由高温物体传向低温物体。系统的热能变化量用Q 表示。若环境向系统传递能量,系统吸热,则Q>0;若系统向环境放热,则Q<0。 1、 系统与环境之间除热以外其他的能量传递形式,称为功,用W 表示。环境对系统做功,W>O ;系统对环境做功,W<0。 2、 体积功:由于系统体积变化而与环境交换的功称为体积功。 非体积功:体积功以外的所有其他形式的功称为非体积功。 3、 热力学能:在不考虑系统整体动能和势能的情况下,系统内所有微观粒子的全部能量之和称为热力学能,又叫内能。 4、 气体的标准状态—纯理想气体的标准状态是指其处于标准压力θP 下的状态,混合气体中某组分气体的标准状态是该组分气体的分压为θP 且单独存在时的状态。 液体(固体)的标准状态—纯液体(或固体)的标准状态时指温度为T ,压力为θ P 时的状态。 液体溶液中溶剂或溶质的标准状态—溶液中溶剂可近似看成纯物质的标准态。在溶液中,溶质的标准态是指压力θP P =,质量摩尔浓度θb b =,标准质量摩尔浓度11-?=kg mol b θ,并表现出无限稀释溶液特性时溶质的(假想)状态。标准质量摩尔浓度近似等于 标准物质的量浓度。即11-?=≈L mol c b θθ 5、 物质B 的标准摩尔生成焓θm f H ?(B,相态,T )是指在温度T 下,由参考状态单质生成物质B (1+=B ν)反应的标准摩尔焓变。 6、 参考状态一般指每种物质在所讨论的温度T 和标准压力θP 时最稳定的状态。个别情况下参考状态单质并不是最稳定的,磷的参考状态是白磷4P (s,白),但白磷不及红磷和黑磷稳定。O 2(g)、H 2(g)、Br 2(l)、I 2(s)、Hg(l)和P 4(白磷)是T=298.15K ,θP 下相应元素的最稳定单质,即其标准摩尔生成焓为零。 7、 在任何温度下,参考状态单质的标准摩尔生成焓均为零。 8、 物质B 的标准摩尔燃烧焓θ m c H ?(B ,相态,T )是指在温度T 下,物质B(1-=B ν)完全氧化成相同温度下指定产物时的反应的标准摩尔焓变。 第四节:Hess 定律 1、 Hess 定律:化学反应不管是一步或分几步完成,其总反应所放出或吸收的热总是相等的。其实质是化学反应的焓变只与始态和终态有关,而与途径无关。 2、 焓变基本特点: ⑴某反应的θm r H ?(正)与其逆反应的θm r H ?(逆)数值相等,符号相反。即

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有机化学复习总结 一.有机化合物的命名 1. 能够用系统命名法命名各种类型化合物: 包括烷烃,烯烃,炔烃,烯炔,脂环烃(单环脂环烃和多环置换脂环烃中的螺环烃和桥环烃),芳烃,醇,酚,醚,醛,酮,羧酸,羧酸衍生物(酰卤,酸酐,酯,酰胺),多官能团化合物(官能团优先顺序:-COOH >-SO3H >-COOR >-COX >-CN >-CHO >>C =O >-OH(醇)>-OH(酚)>-SH >-NH2>-OR >C =C >-C ≡C ->(-R >-X >-NO2),并能够判断出Z/E 构型和R/S 构型。 2. 根据化合物的系统命名,写出相应的结构式或立体结构式(伞形式,锯架式,纽曼投影式,Fischer 投影式)。 立体结构的表示方法: 1 )伞形式: COOH OH H 3 2)锯架式:CH 3 OH H H OH C 2H 5 3) 纽曼投影式: H H 4)菲舍尔投影式:COOH CH 3 OH H 5)构象(conformation) (1) 乙烷构象:最稳定构象是交叉式,最不稳定构象是重叠式。 (2) 正丁烷构象:最稳定构象是对位交叉式,最不稳定构象是全重叠式。 (3) 环己烷构象:最稳定构象是椅式构象。一取代环己烷最稳定构象是e 取代的椅 式构象。多取代环己烷最稳定构象是e 取代最多或大基团处于e 键上的椅式构象。 立体结构的标记方法 1. Z/E 标记法:在表示烯烃的构型时,如果在次序规则中两个优先的基团在同一侧,为Z 构型, 在相反侧,为E 构型。 CH 3 C H C 2H 5CH 3C C H 2H 5Cl (Z)-3-氯-2-戊烯 (E)-3-氯-2-戊烯 2、 顺/反标记法:在标记烯烃和脂环烃的构型时,如果两个相同的基团在同一侧,则为顺式; 在相反侧,则为反式。

(完整版)同济大学普通化学实验基础思考题答案及重点

连续变化法测定配合物组成时,为什么说只有当金属离子与配位体浓度之比恰好与配合物组成相同时,配合物的浓度最大? 在加入的配体浓度小于金属离子的时候连续加入生成的配合物越多所以浓度是一直上升的,当配位体浓度与金属离子浓度之比恰好达到计量点时配合物浓度达到最大值再加入过量也没有多余的金属离子与之络合!!实验十七乙酰苯胺的制备 除了醋酸酐外,还有哪些酰基化试剂?答:常用的酰基化试剂有: 酰氯,酸酐,羧酸,酯反应活性依次降低。此处已乙酰氯、乙酸酐、乙酸、乙酸酯来进行比较。乙酰氯反应速度最快,但价格昂贵,且易吸潮水解,因此应在无水条件下进行反应。醋酸酐试剂较贵,但反应迅速,副反应易发生。 醋酸试剂易得,价格便宜,但反应时间较长,适合大规模制备。乙酸酯反应活性很差,故不经常采用。 2、加入HCl和醋酸钠 CH3COONa的目的是什么? 答:苯胺直接和乙酸酐作用反应剧烈,难以控制,易生成副反应。加入盐酸后由于大部分苯胺生成苯胺盐酸盐,反应式如下: C6H5NH2+ HCL C6H5NH2.HCL 此时只有少量的游离未成盐苯胺和乙酸酐进行反应,使得反应比较缓和,且随着反应的进行,平衡左移,使得反应一直在游离苯胺浓度较低的状态下进行,反应易控制,且减少了副反应的发生。 用游离胺与纯乙酸酐进行酰化时,常伴有N,N-二乙酰苯胺[ArN(COCH3)2]副产物的生成。加入醋酸钠可以和生成的醋酸组成醋酸-醋酸钠的缓冲溶液,调节溶液pH在其中进行酰化,由于酸酐的水解速度比酰化速度慢得多,可以得到高纯度的产物。加入醋酸钠还可以将HCL 中和掉,使得盐酸盐的可逆平衡反应向左进行,是反应彻底,提高产率。 3、若实验自制的试问:乙酰苯胺熔点为113℃~114℃,所制得的苯胺纯度如何? 答:纯乙酰苯胺的熔点为114.3℃,若实验室自制的乙酰苯胺熔点为113℃~114℃,说明里面可能含有少量杂质,但纯度已经很高。 本实验在将Grignard试剂加成物水解前的各步中,为什么使用的药品仪器均需绝对干燥?为此你采取了什么措施? Grignard试剂的制备必须在无水条件下进行,所用仪器和试剂均需干燥,因为微量水分的存在抑制反应的引发,而且会分解形成的Grignard试剂而影响产率。实验采取的方法有:一、实验所用的玻璃仪器,包括三颈瓶,冷凝管,滴液漏斗等在使用前均需洗净并于烘箱内烘干,然后取出后放于干燥箱内冷却待用(也可取出后在仪器开口处用塞子塞紧,防止冷却过程中玻璃壁吸附空气中的水分)。二、实验试剂溴苯需用无水CaCl2干燥,再经蒸馏纯化,二苯酮须经无水K2CO3干燥(CaCl2会和二苯酮反应生成络合物,故此处不用CaCl2而选用无水K2CO3),再经蒸馏纯化,市售乙醚需用压钠机压入钠丝,瓶口用带有无水CaCl2干燥管的橡皮塞塞紧,在远离火源的阴凉处放置24小时,至无氢气泡放出。 三、反应过程中,冷凝管及滴液漏斗上方与外界相通处均装置无水CaCl2干燥管,以保证实验过程中空气中水汽不会进入装置内。。 2、本实验中溴苯加入太快或一次加入,有什么不好? C6H5-Br + Mg → C6H5-Mg-Br 由于制备Grignard试剂的反应是一个放热反应,易发生偶合等副反应,所以滴加溴苯、醚混合液时需控制滴加速度,不宜过快(过快加入会造成暴沸的现象),并不断振摇。当反应开始后,应调节滴加速度,使反应物保持微沸为宜。补充思考题 1、实验中加碘的作用? 答:在形成格氏试剂的过程中往往有一个诱导期,作用非常慢,所以对活性较差的卤化物或

普通化学课件 北大 卞江教授 第一章

北京大学化学学院 2006级
“这里要根绝一切犹豫, “Qui si convien lasciare ogni sospetto, Ogni这里任何怯懦都无济于事。” viltà convien che qui sia morta.”
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Dante (1265-1321) 但丁 Divine 《神曲》地狱篇,第三歌 Comedy, Inferno, Canto III
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绪 论
1. 2. 3. 4. 5. 6.
1. 什么是化学?
7. 如何在大学获得成功? 8. 如何学好普通化学? 9. 科学方法论 10. 科学计算:有效数字 11. 关于我们的课程
什么是化学? 为什么要学习化学? 化学简史:从黑色魔 术到科学 化学王国的版图 化学的理论支柱 化学:面向未来
基本定义: “化学是研究物质的性质、组成、结构和化学变化及 其能量变化的规律的科学” 简单定义: “化学是一门关于变化的科学。”
Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006
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Jiang Bian
2. 为什么要学习化学?(1)
为什么要学习化学?(2)
化学是我们认识自然的重要途径 化学是一项智力挑战 化学与人类社会的发展息息相关 化学是生动的和激动人心的
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Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006 Jiang Bian Introduction, General Chemistry, CCME, Peking University. 2006 Jiang Bian
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