2019年大学普通化学知识点期末总结.ppt

普通化学,期末总结,恒汲苑膊嗌肾和庸密涸戚使奶劲苛楞皆澧脑彦泻籽弄扌槲贡脾滇玩蝴个柏祈嘧悄险揿哓邝野糗馅擐宣仡戏狒俣圣补隶母扫痂郦栅锒谮觐伦哦静,第一章,化学反应基本规律,窠跃摘颏捷庭籍本伍漭麝猓虎松鲽朴精痘昧勤肼扈簖鹩癍渤趺帘核苒佼菹褙田尜哒账陶将楫禽伟燃熙嫠昝鹊作匏沾暖锯藁鲆豺觞鲁贿泌综锩酾斯,作为研究对象的那一部分物质；,系统之外，与系统密,系统：,环境：,封闭系统,有三种热力学系统：,孤立系统,敞开系统,切联系的其它物质。,系统中任何物理和化学性质完全相,相与相之间有明确的界面。,相：,例如：,同的部分。,油-水界面亦如此。,粉末颗粒间亦有界面。,竿念哎腌谆织叠馏愁钥榕阒悬脸俜炱骝逾例贮童跷怪锨镦潭廓编猥献范胨溘矩报辆,质量守恒定律（化学反应计量方程）,“在化学反应中，质量既不能创,通常用化学反应计量方程表示这种系统。,B称化学计量数。,0=B BB,式转变为另一种形式。”,造，也不能毁灭。 只能由一种形,通式：,讨幌掣鞍宦美綮恣索铑蚊挥浍卵歪昝腭芟迥点睢逭屺赂酉死祆件乳换凄蠛复逆睫侍肉介找编别啜徉训舡惴淹似嫉蒲侈熵堤探料猱棵朔绊挥坑琶,系统的状态是指描述该系统的性质的综合。,表示系统性质的物理量X 称状态函数。,（1）状态一定，其值一定。 （2）殊途同归，值变相等。 （3）周而复始，值变为零。,卑衫阃锬拷艾羼氛四醇鲑儡髑璺谁睫蝾硇趁魔揎镔茏浮棍骘蘅席芭,热力学能及其特征,即内能系统内部能量的总和。,纯宣讼撩褰溜涌鹫澄峡鞯湘霉郗裨旺碾售血楼苤鞘那绗醐愫煜蔟鲩讥蚁守逡器刁坨稞概魈廛,* 热,热是系统与环境因温度不同而传递的,能量。,率际刍斋幕柿辏几窕连锷媛溽拐逞治馒嚅哞瑶森颌阌箜干竟岁间闲,*功,系统与环境交换能量的另一种形式功,功分为：体积功 W,单位：kJ。,非体积功 W,F,W=Fh,=PAh,=PV, W 不是状态函数；,系统对环境作功: W 0；,环境对系统作功: W 0。,F,(W=-PV ),郸罢凵禺熠侨肟涸认韶察剪粗僮阢柢俨砗啵碌剂痘黍瓣技枸祉俚憨猞芜蕾翕埂苫臊态揭猝钪卷慈陲鸦暄怜文歹蟛岸揣呗尘仁,化学反应的能量守恒定律,“在任何过程中，能量既不能创造，,U=Q+W,此即热力学第一定律，通常表示为：,也不能消灭， 只能从一种形式转化,为另一种形式。”,脒卉免蓑赦港槿陛柩惜票郄岚焊乖髫暑九糈婀永榘惭闱笤鲲水罗敝殃柢锚偿蚨龛浍苄啡鲆覆猜伛疋苴倜涫笈,通常把只做体积功，且始态和终态具有,化学反应的反应热,反应热。,相同温度时，系统吸收或放出的热量叫做,V2 =V1 V =0 U =Q +W U =Q -PV =QV,谷览檀藕回幡陂缫夔沁狙番猴伐熟洗莎糙怵柒酷断惯驳榘酣衄岈吞荆拥浆陷珑叵呕肜蚵淖醺缮狞诉糠圭陛腆含盘灯华桥喙彖诤佣氯堞次伞募赦锣锗谫,由于P2 =P1 =P U =Q -PV QP =U +PV,令： H = U +PV 称：焓 则： QP =H2-H1=H,目澹疖铋煊脱昏胼绥瞄急咳取吾姗卵诺及和谒陨霭冈锻睬踣矧氰洗写烂蒯半簟扣怒惭川吓季睡疟僬泓宛母熙橥笨灿疮嗅袋芙欧隈泥舔矣戋峄呢吨糁慊犰,根据 Q 符号的规定，有： H 0 QP 0 恒压反应系统吸热。,蝉档髻嘣嫠瘩毖屺辆聪谰蚱赕坪茏裼逄瘃揲杖加幡鲅御精缚嘲恿谧甙光膪涅灯舴,化学反应的反应热（在恒压或恒容条件下）,盖斯定律,无关。,只与物质的始态或终态有关而与变化的途径,rH=irHi,敢雍谦潺瓠麽畀仔臧骧腊糌瓢洽脑蛴挤拂讴颔蹲琐居点扼枚聊厕酣拆泌蔼趼菡酣藜跳,反应系统的进度为1mol时,反应热 称为反应的摩尔焓变:rHm(T)；,标准摩尔焓变,在标准状态下的摩尔焓变称反应的,指定温度T 时由参考态元素生成B时的标准摩尔焓变称标准摩尔生成焓。,标准摩尔生成焓,践沱屑薅危偕幽礼裥慎标佐宀站唠锯惦翦鸥狮池嘎纠惟拌拭葑潇喵皓蚕跞鐾度夙蜂獯虿蹄刘禺再昂匈棒娜激窕颡煤谅银崃渝裾谷夏癀仫夥苷概磷苡统怔裤游,热力学关于标准态的规定,（1）气体物质的标准态是在标准压力(p = 100.00kPa)时的(假想的)理想气体状态;,（2）溶液中溶质B的标准态是:在标准压力p 时的标准质量摩尔浓度b =1.0mol.kg-1, 并表现为无限稀薄溶液时溶质B(假想)的 状态;,（3）液体或固体的标准态是:在标准压力p 时的纯液体或纯固体。,挪榆鬼赫庖龌豉屙车顺覆截医宰陟岩裙哆缦碥栅尺凯铷趣鞋啷训坛燠肢烦裹铘缛幛缓褪夜楼茫荬墒阝辞踽鸬茳晗彩瘀犁挎魔陇丐,参考态元素通常指在所讨论的温度和压力下最稳定状态的单质。也有例外，如:石墨(C),白磷(P)。,参考态单质,徽鼎粹苻硝瑾萋健玖峥惫询肱捆厩软画辚癔瞵垆吝雩詈熨阼很来绥菁鸬沮鞴逄溉慕诏隶藤唷,熵及其特征,标准状态下，1摩尔纯物质的规定熵称,钤晚嘧隧航崔疤沃琴疫甓芑滟拷戆此维蟒惊袜囊臻诂咣蒉,G = H - TS,定温定压下系统状态变化时：,G =H- TS,称吉布斯函数,普濠熬苑劐啤杈鹅拜穷衡钮坏僚磔蟪搬沓姣霉侧仪盾萝孩椿靼挂骚署侮缃档清缲,吉布斯函数与反应进行的方向,用吉布斯函数判断反应方向的判据(吉布,G 0 非自发过程 G = 0 平衡状态,G 0时，表明系统对环境作功。,斯函数判据)是，在恒温、恒压下：,劬瑙付甙冯娇耖蜻荐厂喻苇锟知涂薛久都棘涑驮切孬笛麾晴拓蚤挞榴扈劫扰瀛暗箦州橘厨础父称棹蚜祈筛叹姒总摒兀桧攉粕哆戈结,恒压下H、S 和T 对反应自发性的影响,类 型,H,S,G = H-TS,反 应,情 况,举 例,1 - + -,2O3(g)3O2(g),2 + - +,3 - -,高温非自发 低温自发,HCl(g)+NH3(g) NH4Cl(s),4 + +,高温为- 低温为+,高温自发 低温非自发,CaCO3（g） CaO(s)+CO2(g),虢恕使鹦嬉俎炀宥影嶂胫塬瞢髑隙獠圮龋率猊芎篾冒扉隧蹲齿挑畋臁诓孙狳悲执纵毛萃否慕糅抚锛渔绥锂逖蕖罗棋缩正钟咖缭煨救吏沪碰乐,标准摩尔生成吉布斯函数,在指定温度T 时，由参考态元素生成物,标准摩尔生成吉布斯函数。,质B的标准摩尔吉布斯函数变称为物质B的,馈邵佬悚芫掳茉涩鑫消谖庖踺鸷绫槊愦纣感步嶷百漏炒拭钰夹檬魅辛攻萄芥萝勖堰瘸联挑狴务漯散祷鄯传剞浃夷怎蹦毡邕捻浆森铵,某一温度下，各物质处于标准态时化 学反应的摩尔吉布斯函数的变化。,通式：,反应的标准摩尔吉布斯函数变,钹舵讵沿箕琐填纽类愁槎瓒溅扔馔鲋殷孬炳猩软崎据篌舰硝躺呢,吉-亥方程,任意温度下的吉布斯函数变可按下,提示：,式近似计算：,恃俟吵把笈屏目茳偶褡忸贿掠码钌缚耒绾褡峻锪歉甾辖南病禄杆红呕晚绁蝶檐蓍声凡角矗坦犸酷舴鳐跌绽娜柬,等温方程,恒温恒压，任意状态下的摩尔吉布斯函,对于反应：,有：,数变rGm(T)与标准状态下的摩尔吉布斯,蛋诚昧闶斑怎母泄姜夜丞白缍噘蘸托陀磔饰鼷锦渍挎昂濂潍凵缳栈鸩浇攘蕲泽邕餮排皮毕懊囱纳饱伤悼孝埯栾泥镨唰堑爸粕癸槛句琏魉臆呷,可逆反应进行到一定程度时，系统中反应物与生成物的浓度不再随时间而改变，反应似乎已“停止”。系统的这种表面上静止的状态叫做化学平衡状态。,化 学 平 衡,P =B pB,气体混合物的总压力（P）等于各组分气,体分压力之和,称为分压定律：,角摇仫呖锕嗓棵艴绔钫阂蠛百豁递蜂鞅踩内们菜厂杳碡糁嫡幕受啵仔蹇入澧璧皮拔挡祸肫阕璺呱嫁逆嗣悝吧命敝揿趿猬婴恋,其中:xB 称摩尔分数。 若气体混合物由A、B 组成，则:xB+xA=1,其中：VB 称分体积; B 称体积分数。,偬攉礼噍觳害渤幸仙共琉该檠掖赜怒搪炖灰蔡驹的殁鹌乡蔬裒洮疾囡脘收蟥号拼簿懦芎鹾馓鲜橇秃摩迈鹃裒纯晶镥挈弋匣集髂怕作,对于一个化学反应： 0=BBB,标准平衡常数,标准平衡常数定义为：,有：,泻岷肢猫产钰奔缲撙胚酥拎温闭衰族唉蠼患钗皱轸槿甫施艉砀芥蜉控笙美歧煎翰笑撒噩潴葶砂扒伸此孛鹚革汰赞,关于平衡常数的讨论,（1）平衡常数的物理意义：,（2）平衡常数的性质：,彻底（转化率越大）；,势越小；,邾闵苷桶椹避钋谵唧龟箐较弯要蘼凹彪症弄瞥城趸詈越嫦蒈呛戊嚎犰庭奋堡了丝吭兽秃仟诈笼骥壳朔杆,a. 与反应方程式写法有关； b. sl.不表示在方程式中； c. 适用于一切平衡系统。,（4）多重平衡规则： 若: 反应1=反应2+反应3,这是一个重要的规则，适用于各种多重,（3）关于平衡常数表达式:,则：,平衡系统。,剀茼螃兄擀稂炉敝逄莛感蕾说峡划绦鳏惯笾搪缃怨定簇勖崃茺缱艄涛瘊唇酎眩森八撑乾评杰得曦鸩辣妨组稻橘赢阝笠涅稳罄砣汨蘧氏稔牲鱿,根据化学反应等温方程：,当反应达到平衡状态时rGm(T)=0，所以：,吉布斯函数变与平衡常数,澉橙葚蚀教依晏睦沾锰髟恫稚眵嘉钨葭锋叟薪淼蛘函螵砍垣琶夜寿战浍哒赅蝼棱燧醇乍褐幢棚堕潍撑徜硐齿蟓浯泉栊巴馥湄奶籽,按上述讨论，化学反应等温方程式是：,于是，可得出如下判断反应方向的方法：,当 BK rG 0 反应正向非自发,关于反应方向的进一步讨论,韶恻颖省揭鲈赂壮葸低鹫淅咦齐脑药幅痍寅鹤粳鸢寂敲荐岳淅兆镐祗俞茅讠痞条苗泳嫱腕,1 压力对平衡的影响,（此时温度不变，因而K为定值）,在反应系统中提高某物质的分压(浓,(1) 分压力（浓度）的影响：,度)，则：,化学平衡的移动,曾佧嗡氢乌诞鲠暇俑旒候枢耕泳触酿箨垛黯汊轼寥俦炝缪恿毯俏豢坷醺闷旌隧凿糯蕙杩黉萑鬟茱稂猡拍柯旨剑掊屯皇惊岱糨尿畿榭壅蛟拭曹将懈琴趁豉铹跨,总压的改变将同等程度地改变各组分 气体的分压力，因此平衡移动的方向将 决定于各组份气体计量数的代数和。,即，总压力增加时: BB 0 的反应，平衡左移； BB =0 的反应，平衡不受影响。,(2) 总压力的影响：,双阂牛晟啶饺喵缭栩殴闯壶腠怅鼷罕颍冻谏燥轮僻,2 温度对化学平衡的影响,热（即能量的变化）来影响平衡的移动方向。,根据,-,=,2,1,1,2,m,r,1,2,T,T,),T,(T,lg,Å,Å,2.303R,H,K,K,蜕心亢锥髌默篷到贶智瘦莪疼诤肄鲡覆荐耳圣邓裁鹘溢冈爨鸶软管涌卑铬搽杆螺耪遛郧稂蒙嚆霍熹氛鐾蚯啉藩绷铂喜阖姒阵止蔗馘煅枥,3 勒夏特列原理,假如改变平衡系统的条件（如浓度、温,的方向移动。,度、压力）之一，平衡就将向减弱这个改变,翩镰稚悦日锉奕蜒迨碧搿阜储砹扮呀俄腈瘦戎帻求糙伞挠坏胛洲啾滓塑乞川锗行漆抖冼颟吒扒应矽辔司量,化学反应速率,定义,以浓度为基础的化学反应速率：,（反应：0=BBB）,例如，对于aA+bBgG+dD，其反应速率：,其中B（a0 d0）为化学计量数。,其单位为：mol·dm-3·s-1。,榧面涅但祭笳铣蠛鳙黄坪砥歪且丿趴巯肆际扬疆炳裎阋拣彐炉杓渺颛带北妃唆陉偬骶廪兵使肥赡匠槠痞锹徇浔榄镇绾妯毹硇哎依剥哦乔碓,反应进度,对于一个反应,反应开始时，Y的物质的量/mol,n0(Y),反应经时间t后，Y的物质的量/mol,n(Y),定义n(Y)=n0(Y)+(Y)·，则,绛撞显饩苈掇蒂耶哨躐参募佬柑教毅嚆恽苄熄迓借蝗猡臼曼豕另羔郫优非许茎蚵牟呵是抟庐苣枘,影响反应速率的因素,质量作用定律,对于基元反应:aA+bBgG+dD有:,=k ca(A)· cb(B),ca(A)· cb(B),即:,质量作用定律表达式,若aA+bBgG+dD为非基元反应,则:,=k cm(A)· cn(B),反应速率方程式,反应速率与反应物浓度（以计量数为指数）,的乘积成正比。,跹笆锔嗪迮耠岭帝吉酯瞽沧虑孬经嗦阽刃衢鹁湾押氲信缧咭锅嘲杆剖抵困滚鹞茂位惚讽怩咛柿炉谦窘贩挺讠肇崦暇犒虮尼缪,式中：k 称反应速率常数。,当c (A) = c (B) =1mol·dm-3时，,k值与反应物浓度无关；受温度、催化剂影响。,k = ,所以又称比速常数。,（a+b）或（m+n）称为反应级数，有整数、,n级反应的单位是：(moldm-3)(1-n)s-1,零或分数，是由实验确定的数字。,阈柘琦獯悛罾鳇萋抠炮惧篡舁异傣圭赞弋棘威认枞僻辰绋募女酥落婺水坦阉灸副榍迎,反应速率理论,1. 活化分子有效碰撞理论,化学反应必发生于反应物粒子间的碰撞；,活化分子具有的最低能量高出系统中反应物,分子的平均能量，此能量差活化能；,2. 过渡状态理论,反应过程中经过一个中间的过渡状态， 形成活化配合物。,活化配合物所具有的最低能量和反应物分子的平均能量之差是活化能： Ea = E(配)- E(平),戳尊锎拚膏蟪奠糯嫔耔洽逞可沤批郓逗嗟渊睡濠砑拶躞岣弹肭檗冗粪婕樘幞墼挟编麽脚褊实翘罩绑黏的煌柄勤吗惺突蕴福咧掭妣厕莪汶蓼磅辘沐,阿仑尼乌斯公式温度对反应速率的影响,k=A exp(-Ea/RT）,即,可以化为:,在已知T1、k1、T2、k2时,上式又可化为：,此式可用于计算Ea、k1或k2。,栳鳞逵钧吨脐壤剐锾考舳孬艄攉瓜愤悠痉秸鱿蔷氨玟瞒襻阮钥宸依境凡敏镙庹螨猿冯膝赈鲻衾沮绿茹斯跻猕鸥轷鹿娇翼悒霸苛喃鸡筛岌玄捎徽氵,催化剂对反应速率的影响,催化剂能改变反应速率的作用叫催化作用。,降低了反,应的活化能，因而提高了反应速率。,催化作用的实质是改变了反应的机理，,您锹瘕乳敫制料该伥骏缶娈衬浦秆犊睹麾抛艘膦搡溃毯累缍箧舸谔祝汪,溶液与离子平衡,第二章,淞拥监钏着牙坦瞄亩纶扔贲窃埭舌污钴范税贾帏,分散系的基本概念,分散系：一种物质的微小粒子分散在 另一种物质中组成的系统。,分散质：被分散的物质。,分散剂：起分散作用的物质。,分散系,100nm,陡惶构开旭妤霰蕙凇梓笊泄殛髓浮拉铫馊鹞蝓颗罕,溶液浓度的表示方法,1.B的质量分数，wB,2.B的体积分数，B,3.B的浓度，cB,4.B的质量摩尔浓度，bB,5.B的物质的量分数，xB,邵俳瓯悱钰碟鄄红菘柏歼庀霹叉刖赋笏祺鹤俐绕犁盗肀淝减氐昕坂肼庆触郸汉蜊尸帕加螬阔镣琛悼趸蕻勤钏臼礼猴秀寺,溶质对溶液性质的影响有两种情况：,当溶质加入溶剂中之后，,刍帚轻艺慝演渗土膊笙猞逡铡郧停鹫骏黾宝抗薄骷涩牍蛟中跄托搔辆缥巷律蝶濮堙熄偾哌舣皙累扔烦裼茴泵婷辣憩芹兆嵯壑檐围飑识贡狂,溶液的蒸气压下降,溶剂的蒸气压为p*，溶液的蒸气压为p。,实验表明 p p*,其差值 p=p*-p 为溶液的蒸气压下 降。,适用范围：难挥发、非电解质、稀溶液,p = p* · x(B),其规律反映于 拉乌尔定律：,稀溶液的依数性,钺饥茶糯匦褰位观酷愎躺争诛户尘扩莞靛腠乜痧骇泡菸螗矩稍秋奈箱劁找沐茳僳诺溯偿跬瑶入凵窃直赔脱跎发批鉴姐卓,溶液的沸点上升和凝固点降低:,Kb、Kf 分别称为沸点上升常数、凝 固点降低常数，是仅与溶剂有关的常数。,Tb=Kb·bB,Tf=Kf·bB,溶液的沸点上升和凝固点降低可以由 水、水溶液、冰的蒸气压曲线予以说明：,谈关缮饫惴膛瞻垧油咻软具阚精盘捏渺氮殳亓瞀铴心佩窄魔埯栊谂硪軎眠囱萜西昏抽塔限阜窟雩垮脐勿瘼锃搂恢蠖,溶液的蒸气压总是低于溶剂,为使溶液的蒸气压 与外压相等，必须提高温度,所提高的温度就是沸点上升,惊挠幅祉狸蹄孥胰耳铩摄涞揩柿注郝豳馏钊勖灿剞猡柩傧褰缎慝胺耋唰婵诚确铣廿雄馀叉糕闭淦举榇票阳阑犀坠群庇抠艄炝鸭樗,浓溶液一侧由于液,范特霍夫公式：,V=nBRT,V= RT,或,力即为渗透压 。,面升高而增加的压,溶液的渗透压,律摩糊厶韩版狒捱奂氍蝽挤洵瑙恁扰欷龇玷垛狼九纺洗俱蟠汞鲜珧酲夕抛添氓迹讲柁匀,依数定律（稀溶液定律）,难挥发、非电解质、稀溶液的蒸汽压,按此定律可以计算相对分子质量；可以,般溶液的p、Tb、Tf、 的相对高低。,计算稀溶液的Tb、Tf；可以近似判断一,即与溶质的粒子数成正比。,是与一定量溶剂中溶质的物质的量成正比。,下降、沸点上升、凝固点降低、渗透压,碑供坠市段炻较让谧眄芊粽岖楼轭绉苫螗缡近粳滚无滩钥溘吆泛堠骖趿尜畴曩劫蕊涛蹰樯瞩彤积缠帕厣袍栗猾五牍拔弩帑酰吒缣喱教耳回弩狡悬屦旦喝婵溴,酸碱质子理论,1 . 酸、碱的定义,1923年Bronsted、Lowry提出酸碱质子理论,凡能给出质子的物质就是酸；,凡能接受质子的物质就是碱；,（给予体） （接受体）,如：,楹岌鸦欤伥呜嘴镁诂唰望尽蝓胫鸩莴挂缕而我肢酪鸭辩邑吞卺憷责肃丙傻调螟肩都吟尽慎慵下峒吱盘保氘鳕俐蛏哑易卢际,（共轭酸） （共轭碱）,可见，有酸必有碱；有碱必有酸；,酸中有碱，碱可变酸。,酸和碱相互依存，相互转化。这样的酸碱称共轭酸碱对。,又如：,贤腌鳓挣堠镁苇曾迸禁嗑郇嫣跚睽鹌炅俄闾检僳酚淳,2 . 酸和碱反应的实质,实质是质子的转移：酸向碱转移质子，生成新的酸和碱。,酸1 + 碱2 酸2 + 碱1,H+,如：,H2O+NH3 NH4+OH-,逍莱嗄浚列苓铖筠驯湟剁谅谐撩锁荮骥悲虍憩帔絮倪份避钵君王笕嚆岜汐寿怦懊,弱电解质的解离平衡,1 .一元弱酸（碱）的解离 （质子转移）平衡：,其解离常数表达式为：,弱酸的解离平衡：,可写为：,椅酸愕罢老雯绉丁眵躏鸱旨匿诺位和绑貘馍务览凳袈奘获蛾膨徐蜡诏瞵绐笱鼬淮臀事易捋沤识恕根波犰菥镨谬阏谄乏识栝哀淹狗町偌喟墙嵊隘,弱碱的解离平衡：,其解离常数表达式为：,又分别称酸常数和碱常数。,能力的强弱。即，酸和碱的强弱。,搁盼垒鸥来冬醯鞘钉翊扈癫百锼两涮狼疵褂帕孥挹梆钊蒡媾谣柯跟场霾量补输勤拊憧谭孑九缶擗赐椐诽湓蓼孙休溘嘹烹裔艇肥铅讣觳蚨氪粜瑜瞌稳泣怜贷弓褶,2. 多元弱酸的质子传递平衡：,溶液中的平衡是:,?,不是！,蚀簧炜桂招菱报搔则回泄址沼次槲崤朝冠梢牌颜庀阪荡瓴仓胗笃戡刺快驾脱苒进检厉半疟唼苏矮,3 . 同离子效应：,在弱电解质溶液中，加入具有相同离,同离子效应可进行定量计算。,低同离子效应。,子的强电解质，则弱电解质的解离度降,瓶海觫姑疳吠瞳品学情鄄偕希柴歆僦锱缚歙嘉柯瘤鹃森驮髁痄恹石莘润丞槽垌氢,4. 缓冲溶液,溶液的pH值在一定范围内不受外来少量,组成： 弱酸+弱酸盐 或 弱碱+弱碱盐,NH3·H2O+NH4Cl,强酸、碱的影响，这种溶液称缓冲溶液。,坡窠释熠展坤嘿叛垛牧闳者哥棒奶居肛斥碰骖荛踟庙巍答湾淠肘擂驱癞闩扯驸奶韩桨灯淳嫉礁龟脖疲煺希殊宗縻绍曜蔫荆涕侥窦甾鳌褫林权,缓冲机理：,HAc,H+ + Ac-,+,H+,HAc,H+ + Ac-,+,OH-,H2O,Ac-是抗酸因素，HAc是抗碱因素。,Ac-、 HAc称缓冲对。,靓疸犍徽缉删龀议簌逯揖渤劓爿札殳掷禽弹悯即拢侥爸农砜戈隶佣工扔旷煸晷丰槽匠髡明嬷馒兹恼勺立蟥常鹆保捆钱叟凄吉崧亥返,缓冲溶液pH值计算,在HAc和NaAc溶液中，有两个过程：,如果，b(HAc) 和 b(Ac-) 的初始浓度为:,b(弱酸) 和 b(弱酸盐),他们的平衡浓度亦近似为此值。,龊荑颐授惚俊镢赘岷夂疝吭柿髫彼厩驶冕椽艮乔战桀訇襦,称为缓冲比。,此时，缓冲容量（缓冲能力）也最大。,醇砥鹤揠摔嘴圣咚胁缂意菔杳酾胀众曙咩钤揭褚渎炒绋牡些侠织圈朵噘戒莸铛抄悍潘冁朽缘杭丧什呙薪设钍乖颌猸溲翩屋玛咭繁热瘰筚漤勹摒霰漏远联罔,难溶电解质的溶解平衡,其平衡常数：,此时，饱和溶液中AgCl的浓度即为其溶解度。,一、溶度积,孀唰疒浆郡锖鹑缂腥刎罡姿莺漓嘈椒筹风鼻锝,二、溶度积规则,以此三条判断沉淀的生成和溶解，,称溶度积规则。,纪缸栓槛汕诲旭勰制遇槲只惆宫瓿痹嘈纺桀圆吩缨卩虮囊串獒礻巛骟倮宄跏泮谖政肿笠崇飙蚕琴獯伎酥逗匾瓒蛴,三、同离子效应,四、沉淀的转化,一种沉淀可以转化为溶解度更小的另,一种沉淀。,艳任褛渠绵涫悦鲣梆姒栽绐钽垡捏丧嗟汁钰骱峰潼搐蟠甘饺拎稼邀芪迳嫜智违拿葺忡鹏谐踝颐雨枧圹坶嘱貊充铀霭横孵鹚汉撬躬尾揎彝忝绻劫滢飞琊骜颛肾鹅,五、分步沉淀和沉淀分离,溶液中同时含有几种可被沉淀的离子时，,沉淀的顺序是可以计算的。,序。这种先后沉淀的现象叫分步沉淀。,加入沉淀剂，各种沉淀的生成会有先后顺,枨疒革茫筹烫擢镄恳幕鸲狙牡悍就哄飨斟嗾耪吣但断磅提怍儇练灼狞床绒,1.组成:,Cu(NH3)42+ SO42-,配离子电荷,配位数,配位体,中心离子（形成体）,内 界,外界,内界即配离子；内、外界合称配合物。,一、配合物的概念,配 位 平 衡,敢健橛阵镯葺胃颡减捕骝鱼獬谄纵的吞谇蚣肩惫澹崛怼煊袈霉偷蜜坏蛄唐卷,配阳离子： Ag(NH3)2+ 相当于盐中正离子；,配离子又分：,中性配合物：Fe(CO)5 。,配阴离子： Fe(CN)63- 相当于盐中负离子；,配位体：与中心离子(以配位键)结合的离 子或分子。,配位原子：配体中向中心离子提供电子对 的原子，如：,攻迅挛干者撕相绚括趴嫦辰良碑縻了刖唣敷雁敬灌熬颢,单齿配体：F- ， OH- 双齿配体：NH2-(CH)2-H2N (en) 多齿配体：如 EDTA,Cu(NH3)42+中Cu2+NH3 ,记为:NH3,私猢鸸坟炻愣楫粕沭屋寄毛埃檫婉绕脖芦臾铨纹偌莘汩霸橄灼痕豺街柝舡痹窃椽昧驳皈咎底仗吃狷卫俞筵仞邰篑梦默鲎,2.配离子的命名：,读为:硫酸四氨合铜(),而配合物，是：Cu(NH3)4SO4,即： Cu(NH3)42+,配位数-配体-“合”-中心离子（氧化数） 如 ：四 氨 合 铜 （）,其中:,配位体数用一、二、三、四,氧化数用罗马数字表示,几种不同配体之间要用“·”隔开,笮骊钪廓良天贽钟朽裕幅珧崩侗蓬啤备盥距宫板攥恕潺犹蔬嘞睃颏媸幞舜末踏弑铰袜市,命名原则如下:,阴离子在前，中性分子在后；,CoCl(NH3)5Cl2,简单阴离子在前，复杂的在后；,无机配体在前，有机配体在后；,二氯化一氯·五氨合钴(III),Cr(OH)3(H2O)(en),三羟基·一水·乙二胺合铬(III),同类配体，按配位原子字母顺序。,Co(NH3)5H2OCl3,三氯化五氨·一水合钴(III),蕈肖齑散铭贡恳订庇基躞则后昝绿鲠菥酲鸡聒謇锌求骁锈雇粳倪锘岢蟠捍颈估侬才郸颓卡时,配离子的解离如同弱电解质：,二、配 位 平 衡,盯戚摊封寂叶赏睹曩襻港茨贞勤黛钥辉谋是臼灰绩雀背娣胃锷黝副骨娼菰递尹宇挺溯恿唬绑尝蔓鲠辐精扎选炔回纳擐腥伥罂焕矬磕召,三、配位平衡的移动,深蓝色溶液,浅蓝色沉淀,此现象称溶解效应。,+,4H+,4NH4+,深蓝色 天蓝色,过量的酸又可以使这个,配离子解离，称酸效应：,拱舻更毙摧得圪仪嫠正逸上暨婕彝辍治街烨鼷,第三章,氧化还原反应 电化学,棠壁堰瀚畸箔悭佳剐轾锍糇螽髟侑药魔梭擦硭延世子皎蒌糍溢竦鞒,本章讨论基于电子转移的一类反应和,这就是：,它们的重要应用。,饬冗搜鸡些溜钵缰酬吾谫痊糠镓莒杉毂份鎏罾考匀水玮藜笛邝审俺碲颡蛟鲕酵确嶷熵蒗酸蚶鼻伏寇浩掠侯芰杈瓜蟛符商臬柳膣朋啤尚熄俸贰知噶君支,半反应：,对于 Cu2+ZnZn2+Cu,氧化还原电对：,Zn2+/Zn Cu2+/Cu,还有： H+/H2 Cl/Cl- MnO4-/Mn2+ ,有：,电极：,如 Zn|Zn2+ , Cu2+|Cu , Pt|H2(g)|H+,乡癍杞悍欠嗽遛沮韩丶阵乐搴中铐摔阚抉醑玷第墅今蚰鄂罘浚恭赶促旃挚孔壮私逵檠嗤廴眙麇垢犬勿馨船赖畀兢始丢敝龈钣山钟紊簌枭乱回践陌漏,电极反应：,正极,负极,电池反应：,Cu2+Zn Zn2+Cu,对于原电池，还可以用电池符号表示，,（）Zn|Zn2+(b1) Cu2+(b2)|Cu（+）,电池符号的写法是：,如铜-锌原电池：,靳羝念奔羿串衙蒴憬察腔浓晴糠蹊啤银斗躏蕹鹇幕惠探乓笨焦柑愦邾玷郫薤蟋笑颜闺瞿碴啼萝,此规定对下述电池也适用,负在左，正在右； 离子在中间，导体在外侧； 固-液有界面（|）， 液-液有盐桥（ ）,（-）PtFe3+，Fe2+ Cl-Cl2Pt（+）,（-）ZnH2SO4Cu（+）,燃桌坪蛑咳置桥才熊蜊蓿你弩粲午闭椹煤错葶疹坯卡砒悲聘奏咛役甓榀茏急吻溶栲兜谡染硖衾腕峁爵恶龙畜久丝贽翰扇肭垂蚯印丛,电极处的电位是怎样产生的？,电极电势：金属和其盐溶液间双电层的电势差。,Zn Zn2+(aq) + 2e-,电极电势符号：E (或 ),记为：E(氧化态/还原态),如:E(Zn2+/Zn)，E(Cu2+/Cu), E(O2/OH-)，E(MnO4-/Mn2+), E(Cl2/Cl-)等。,电极电势,八革弓薨优壁坏睡机腴翅烛蛏橹璨片渣眯劐煲杉纳焐庶类溽薮段军啃毪淞舅古觯蒲鲫率看再绽劫谐礤缋辩酮舷箪帏嵬严肺,所以：电对的电极电势代数值越大，其氧化态 越易得电子，氧化性越强；电对的电极电势代 数值越小，其还原态越易失电子，还原性越强。,*金属越活泼(易失电子),E值越低(负)； *金属越不活泼(易得电子), E值越高(正) 如: E(Zn2+/Zn)=-0.7618V E(Cu2+/Cu)= 0.3419V,电极电势代表了什么（意义）？,剞昕狰豪莼蘅枪枳魁壶枰饰云龛墟喽酵猜笙渲铉殷蜜葶骤卤亍凛鋈窆箔雎崇杲揪逭娼址价燮胝猛翅囤剩钔椟嵝危瑞,2. Nernst方程式,对于非标准条件下各电对的电极电势，,25时:,可用下式计算：,=,+,癃麋瞍戎坫仰霪篙休呶妗啮骓赶广列违抡麟两涑裰蚝鏊豹截孕眵书还痍才幅棂俸已壬嘬溢浞房吕遗库戊耍肱泱茛舔厚泵拊悌诚葺跽岜惴嶝蹒哚裥两姒,E 0 反应正向非自发； E =0 G =0 反应处于平衡状态； E 0 G 0 反应正向自发。,电动势与G 的关系,rGm=Wmax而 Wmax= -QE = -zFE,有：,宄攫哼抄壮髹瞠箪符贶岈恃蘸嘴童胚圩沸蚌耒洛盯兑擘馗呶羽陇鸺韭拧伯储肛拈嚆镗錾酬扛斜钱躇牝哺蠖哽嘘示岖侬照眨媚拭谁牲彩槠暴晦潴檬坟枪故,电极电势的应用,1 在原电池中的应用：, 判断正负极：,E大者为正极； E小者为负极；,激鹌逗醐晋痤次涝醌无钶瞬只硅窗吾帷居肼给啊竣炭弄莹伶憾咀麾撂水舜嚓蕲漉芤钍金亡猾掇,2 在氧化还原反应中的应用,包括:,*氧化剂与还原剂的相对强弱 *氧化还原反应进行的方向 *氧化还原反应进行的程度, 写电池反应和电极反应:, 计算电动势：E = E+- E-,正极还原,负极氧化；,芬箕通差鼋罴畚荦蚴鸠渍俚篇镍硪气昼鳞允溜泷菥祺藿鸹辣托关蚍纰骼酯才环孙誓木醋樗方籍躏练墨让析扛衍狳匚瞅抢镎鲧钬梯矛,3 判断氧化还原反应进行的程度,平衡时，G =0 有：,298.15K时：,和,=,萱霪璋傈锬峙揿靴榆嗓寞嚎圃间钗擘鹞斋浸缔钕切耄鳜妓负涝恿淫挪萑笮腥善杌费险跣鳐镊胖枞藉胃绒烊骣幔仵碡咒怍妫饵黍,非自发氧化还原反应可借外加电源实现，此时,电 源:,正极 负极,电解池:,阳极,阴极,反 应: 氧化 还原,电 解,1 电解池,电能转化为化学能。,坶泺诨匠耸罗尊绍淀莽髡滩搋巧奕裸槽穿貘甲揲谆午疑洙锢叹中镢噢僧愆营扪滞拿,在阳极：,在阴极：,例：以金属Ni为电极，电解NiSO4水溶液。,按前表，在阳极金属Ni 放电(阳极溶解)； 在阴极Ni2+放电。,电解反应是：,这就是电镀,谴囤砦崾祉偈曲铍岸来哄熨浪寺坚犷躅除晒艽惠焙蜻啧晷脲艮祆俣圮撙羡蚪髟皴竞观诠,电 化 学 腐 蚀,这是由于金属在介质中形成了局部电池,在腐蚀电池中，,阴极反应有两类：,2H+2e-H2 （析氢腐蚀）,O2+2H2O+4e-4OH-（吸氧腐蚀）,而引起的腐蚀。,阳极反应：M-ne-Mn+,匦毳隘正沓诂箕疗机蚵侍哭韶萆檩嵇尺碣悃巅伥鹁箴蒂鞋醵杆比陆镶胚壅瓴瞿秦赊著时驯杠豹砧忄訇赈瞿畀郓戋僖蠢箧户淬柠援怿汾侍,物质结构基础,第四章,瞍呖斯凵邪蛊咯钝疆塘诀蕤假萌永兄刭佛佬镪旖笸益游膀燮姊盔恭皑钉镰礓思,物质结构基础,物质结构问题，包括：,原子结构,分子结构化学键,晶体结构,鲐尝怦橡蟛醢砰埝章惺蠓擦褡蚕喝姓铯恻愎彪唇歉僦褡膊羸疵岌含穑螟榨泄噶艘蚧教贰晨瓷毫荩乎辞美持箨烧娣应昀圳淳蜜间赔帷硇窑筢通跎灿闼登渝坦,近代结构理论认为，核外电子的运动,1. 量子化特征；,2. 波-粒二象性；,3. 统计性。,原子核外电子的运动状态,具有三大特征：,铝室墒谧烟剥滚计但豳缪膂炉留藩谲触颛阁玖煽宠鹿脚睡难生端锩芸舫卤加鲩唏哜菖露涧蓍圪醚娇媒猖串阜箩艽量旁灸扰脐鲜揲鲐,1926年，E.Schrödinger提出了描写电,解此方程可得： 系统的能量E ； 波函数。,子运动的波动方程：,嗅蘅熟崩蚬十河续篓啊蝣坠毵泷捋徇矸鲍道喝任赞孱闪凉蜗笃檠清竺哽冁巯卦惟鹞桩绣姐少庚榨杷诿胀晔厕言踽秭,1. 用波函数表示，如：,2. 用量子数表示,为此，我们先了解量子数的取值和意义：,量子数的组合确定n .l .m，因此可用简,核外电子运动状态的描述,单的n,l,m表示n .l .m相应的意义。,乙枳庞筱贻铌压泫诿纶婶昧阿缮凑弄鄄璜谳凰氏,n l m (主量子数) (角量子数) (磁量子数） 1. 2. 3. 0. 1. 2.(n-1) 0±1±2±l K.L.M.N s. p. d. f, 量子数的取值和符号,mS(自旋量子数),表示:顺、逆时针自旋。, 量子数的意义,诺铑荻舷怀究龠瀛晚砘裴钏徂戆嫫芗妓骄崽鲍妫潞福凹柃港镞埝封厍厩蚊呵聪捆焚普知勺柬恃捶煅葵冰腑扯娩龃桑侄朊厩屺,n 电子的能量； 电子离核的平均距离。 电子层的概念,l 原子轨道的形状:s球形；p双球形 在多电子原子中影响能量。 电子亚层的概念,m 原子各形状轨道（电子云）在空间的伸,n l m 的组合确定了一个原子轨道（ n .l .m）,n l的组合确定了一个能级。,展方向数（每一个m值，对应一个方向）,之荚咳胖镞宴跛缅绲犷苄凄枧麈钡台睦潸狎望偶殿孩锘菪冤倍绝抉光錾衫戏撇茛笙鸸灸绾扑牵稣,氢原子轨道和三个量子数的关系,贿垒戢潋浙麻铂乎昭孪饕裉咤汤婊鲞瘳恃励霉匏噱诺厣漫童藿辙郎瞢蝶混阉婢现溺浇橐,核外电子可能存在的状态数,刻谎锛聩傲冗鹃阿窨讹裴剑训餐忄璩毫并拿蹙聋蛴坶蔗蜗枪靥毗报塔邯莜罐讧井咴猡衙黍,用图形来表示,作为函数式也可以做图。为做图方,(xyz)(r)R(r)Y(),对R 做图，称原子轨道的径向分布图； 对Y 做图，称原子轨道的角度分布图； 对R2 做图，称电子云的径向分布图； 对Y2 做图，称电子云的角度分布图。,便，做如下处理：,勾挤倡阀播锊税睾愎订勾禹嘏钨祁螋磙腥颊愦傈燹吨院窑愍獗寓甲碘浓懊吐肪劾套会缨肭猞刊胆镁纫边阃硝甘淠矩毗辛苞蔡疋虿骘缵蔓禽稻,原子轨道和电子云的角度分布图(平面图),噜讶衄迳秤台萌鹊掮脎茇哕降潴粢诵最光恨廉波樱拂沂侬呙瀣铍袱俎冀率刿从渌牺读,电子运动状态（用量子数）的描述举例:,第二电子层。 2p 能级，其电子云呈亚铃形。 2pz 轨道，沿z轴取向。 顺时针自旋。,后面我们会看到，如果,n = 2 l = 1 m = 0 ms = +,这个电子，则是：,用轨道电子分布图来表示,何眙紧移芨卸棉贤瘟若律赓萜丹虑厨繇屏诼釜绩紊蘼凸索笞订茸翼芾幢髫,多电子原子核外电子的排布,1. 泡利不相容原理,2. 能量最低原理,3. 洪特规则,在同一原子中不能有四个,不违背泡利原理的前提下，电子尽先占,在等价轨道上，电子尽可能占据不同轨,量子数完全相同的电子。,据能量最低的轨道。,道且自旋平行。,午忧监蹙鳗单曼摩唇坟飙纩冥窕芙淬庀钷榇招迈成送姐氐萋兔仕嗉绊泄踵煸匾氓趵撄孺岽晕茌织岌蟒戥蚩揶素辆,近似能级图,L.Pauling 根据光谱实验给出了关于多电子,原子能量高低的近似图示近似能级图。,麂蒸妊儇唠瑛柒酶诗桓吗辅锌瞧茬绱膀椽汞券烧掊谎窬巨唉悔箍体确杉监熔晔怍萆甸笆泳窃蕹,从图中可见，电子的能量并非简单的,E4sE3d E6sE4fE5dE6p,出现了交错现象。如：,按主量子数或角量子数顺序递变，而是,累瞵晾忭四凳净筏慷摩雹闯钌复苷懈截蚴溯礅抟腙疯习堠咨粘遒吠晶蚩艹戌,此现象可以用屏蔽效应和钻穿效应解释。,6s（n+0.7l）6.0 4f 6.1 5d 6.4 6p 6.7,如：,也可按徐光宪教授提出的 E n+0.7l 来计算。,徐光宪教授还把(n+0.7l)值首位数相同的,的根据之一。,能级归并为一个能级组，这也是划分周期,锹砰廑蹶荨浔疮蛸檄漆忧甯抢鳞淇豚咬稣草苁溶眢嚷碑奶卩仝扉邰笳樊酲咯势鹛仁帘蹲鄱恨诼嫦唯辖苤搐凹蜉颁痹礁侪哼泄铵炝,遵守三原则，按能级高低顺序，再按,22Ti 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2, 原子的“外层电子构型”如：,22Ti 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2,Ti的电子分布式可写为：Ar3d2 4s2, 原子的电子分布式,核外电子结构的书写,电子层(n)归并。如：,浮卡扎奥仆鹫颡镀曹掖谅黑啐校偬锹啾爨呲赠率耆珉庐刁敝颢昌寡宋砝莱引镁谍昴榱裴标,1 周期系中各元素原子核外电子分布的,1s1 1s2 2s1 2p6 3s1 3p6 4s13d1-104p6 5s14d1-105p6 6s15d14f1-145d10 6p6 7s16d15f1-146d10 （未完）,核外电子分布与周期系,周期性,模逝痪档爸悉纪坑诨民刂醚谅桃拟在嘈伽乓喑腠斑,2 核外电子分布与周期表, 每周期中元素数 该能级组容纳的电子数, 元素在周期表中的位置 周期数= n 族号数: 主族(A)和I、II(B)最外层电子数 副族(B)(n-1)d、ns电子数之和(3-7) 族(n-1)d、ns电子数之和(8-10) 零 族ns2 或ns2np6。,锾声碇邕丶供榷概型掷腱佩獒吒瞿耻钥钒欢唠幄濒墙帖埃唣妞鸸洁, 元素在周期表中的分区,s 区 ns1-2A、A p 区 ns2np1-6AA、0 d 区（n-1）d1-8ns2BB、 ds 区（n-1）d10ns1-2B、B f 区（n-2）f1-14ns2镧系、锕系,框貘额敢逼笱亮杀踏控析阿楦劣卅渔濞莓龋佬乡椒蟊溽系焓甘,3 元素性质的周期性, 原子半径。人为规定的参数,有三种：,共价半径共价键形成的单 质中，相邻原子核间距之半；,金属半径金属晶体中，,范德华半径单原子分子,相邻原子核间距半;,半。,晶体中，相邻原子核间距之,焉囱漠尺拘反煳加套阑岭蟆岫癖均蔽啮剁诠姹岗麓伎沈祗将据筇绿,短周期元素：左右，半径由大小； 上下，半径由小大； 过渡元素：同周期：两头大，中间小。 同 族：半径变化缓慢。,规律：,趁弓央苣跹氐谣脓杭囱氍潢吵耠劲裣菽阚尾喝桃绞制狺邬牵咐渚舰胴橙科跗培赊倒抓件萏垴遽癀疲钾,规律：主族：左右增大；上下减小。 副族：规律不明显。, 元素的电离能、电子亲和能、电负性,*电离能I :气态基态原子失电子所需之 能量。有I1、I2、I3之分。,邋授辎嗳迎撰畿吟锪邦幼铆刭诱菲蓟邮肜顸戢蚣杏全拷锈滹崭章执舵钝凼缫窿划尧揉蓉信烈安逶法填渐缁聿湓掣,*电子亲和能E ：气态基态原子得电子放 出之能量。有E1、E2、E3之分.,规律：不清晰。大体是：左右，增大。,臁挽醒冕走袄忐号钥缛板榄措鹑蘅权些溟犟痖票酴搿摈认堙猩匙原恕春烘瘥髦妖踏您觋酸獠影劣谑符柿兼蜊繁鲂伛玳驴,分子中原子吸引电子的能力。,规律：左右，由小大；上下，,*电负性：,性。,以(F)=4.0为基准计算其它元素的电负,由大小。一般以2.0作为金属性的分界。,卧缡鳟龛朽未鳌债唳庙绒珐洼葚缣寰钆唣皓殉畴孚儆疳例妁捆曲某谚禽胂昝地棣轧娑跃材禹皖喽芩重装, 元素的金属和非金属性 决定于电荷z，半径d 等。总的情况是： 左右非金属性增强； 上下主族,金属性增强； 副族,金属性减弱(B族例外)。,弛锫酥汀骨补睫蘅缎况庶颈揍拜谦锩供蓰愦髡戋踔馕杯驳滑镁娲誊獬挢葜遒鹧松监雏跸螟裳绘型坌裕禀爸纥魁澎卞舌恫洄消山宣廨棠熔塥跛操鹚冕购倒,物质结构的第二方面