大學(xué)化學(xué)期末考試復(fù)習(xí)資料_第1頁(yè)
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大學(xué)化學(xué)期末考試復(fù)習(xí)資料_第3頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、大學(xué)化學(xué)第一章 熱化學(xué)與反應(yīng)重要概念1.系統(tǒng):客觀世界是有多種物質(zhì)構(gòu)成的,但我們可能只研究其中一種或若干物質(zhì)。人為地將一部分物質(zhì)與其他物質(zhì)分開,被劃分的研究對(duì)象稱為系統(tǒng)。2.相:系統(tǒng)中具有相同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分稱為相。3.狀態(tài):是指用來描述系統(tǒng)的諸如壓力P、體積V、溫度T、質(zhì)量m和組成等各種宏觀性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。4.狀態(tài)函數(shù):用來描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量稱為狀態(tài)函數(shù)。5.廣度性質(zhì):具有加和性,如體積,熱容,質(zhì)量,熵,焓和熱力學(xué)能等。6.強(qiáng)度性質(zhì):不具有加和性,僅決定于系統(tǒng)本身的性質(zhì)。如溫度與壓力,密度等。系統(tǒng)的某種廣度性質(zhì)除以物質(zhì)的量或者質(zhì)量之后就成為強(qiáng)度性質(zhì)。強(qiáng)度性質(zhì)不必指定物質(zhì)的量就可

2、以確定。7. 熱力學(xué)可逆過程:系統(tǒng)經(jīng)過某種過程由狀態(tài)1到狀態(tài)2之后,當(dāng)系統(tǒng)沿著該過程的逆過程回到原來狀態(tài)時(shí),若原來的過程對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的一切影響同時(shí)被消除(即環(huán)境也同時(shí)復(fù)原),這種理想化的過程稱為熱力學(xué)的可逆過程。8. 實(shí)際過程都是不可逆的,可逆過程是一種理想過程。9. 化學(xué)計(jì)量數(shù):0= 表示反應(yīng)中物質(zhì)的化學(xué)式,是B的化學(xué)計(jì)量數(shù),量綱為一;對(duì)反應(yīng)物取負(fù)值,生成物取正值。10. 化學(xué)計(jì)量數(shù)只表示當(dāng)安計(jì)量反應(yīng)式反應(yīng)時(shí)各物質(zhì)轉(zhuǎn)化的比例數(shù),并不是各反應(yīng)物質(zhì)在反應(yīng)過程中世界所轉(zhuǎn)化的量。11. 反應(yīng)進(jìn)度: 對(duì)于化學(xué)反應(yīng)來講,一般選未反應(yīng)時(shí), 引入反應(yīng)進(jìn)度這個(gè)量最大的優(yōu)點(diǎn)是在反應(yīng)進(jìn)行到任意時(shí)刻時(shí),可用任一反應(yīng)物

3、或產(chǎn)物來表示反反應(yīng)進(jìn)行的程度,所得的值總是相等的。12. 反應(yīng)熱的測(cè)定: 所用到的儀器是彈式熱量計(jì)又稱氧彈 彈式熱量計(jì)中環(huán)境所吸收的熱可劃分為兩部分:主要部分是加入的吸熱介質(zhì)水所吸收的,另一部分是金屬容器等鋼彈組件所吸收的。前一部分的熱用表示,后一部分熱用表示,鋼彈組件的總熱容告訴了則直接求得。13. 習(xí)慣對(duì)不注明溫度和壓力的反應(yīng),皆指反應(yīng)是在298.15K,100kPa下進(jìn)行的。14. 一般沒有特別的注明,實(shí)測(cè)的反應(yīng)熱(精確)均指定容反應(yīng)熱,而反應(yīng)熱均指定壓反應(yīng)熱。15. 能量守恒定律:在任何過程中,能量不會(huì)自生自滅,只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,在轉(zhuǎn)化過程中能量的總值不變。也叫做熱力學(xué)第

4、一定律。16. 熱力學(xué)能具有狀態(tài)函數(shù)的特點(diǎn):狀態(tài)一定,其值一定。殊途同歸,值變相等。周而復(fù)始,值變?yōu)榱恪?7. 系統(tǒng)與環(huán)境之間由于存在溫差而交換的熱量稱為熱。若系統(tǒng)吸熱值為正,若系統(tǒng)放熱值為負(fù)。18. 系統(tǒng)與環(huán)境之間除了熱以外其他形式傳遞的能量都稱為功。系統(tǒng)得功為正,系統(tǒng)做功為負(fù)。在一定條件下由于系統(tǒng)體積的變化而與環(huán)境交換的功稱為體積功,除體積功以外的一切功稱為非體積功。19. 功和熱都是過程中被傳遞的能量,它們都不是狀態(tài)函數(shù),其數(shù)值與途徑有關(guān)。而熱力學(xué)第一定律中的熱力學(xué)能的改變量只有過程的始態(tài)和終態(tài)決定,而與過程的具體途徑無關(guān)。20. 化學(xué)反應(yīng)熱是指等溫過程熱,即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生了變化后,使反應(yīng)產(chǎn)

5、物的溫度回到反應(yīng)前始態(tài)的溫度,系統(tǒng)放出或吸收的熱量。21. 定容反應(yīng)熱,在恒容,不做非體積功條件下。這樣熱力學(xué)能改變量等于定容反應(yīng)熱。其也只取決與始態(tài)和終態(tài)。22. 定壓反應(yīng)熱,在恒壓,只做體積功的條件下,是焓的增量,稱為焓變。如果<0表示系統(tǒng)放熱,>0表示系統(tǒng)吸熱,為吸熱反應(yīng)。23. 對(duì)于只有凝聚相的系統(tǒng)即液態(tài)和固態(tài)的系統(tǒng),對(duì)于有氣態(tài)物質(zhì)參與的系統(tǒng),考慮到體積的變化,可得24. 蓋斯定律:在恒容或者恒壓條件下,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),而與變化途徑無關(guān)。25. 在任一溫度、標(biāo)準(zhǔn)壓力下表現(xiàn)出理想氣體性質(zhì)的純氣體狀態(tài)為氣體物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。液體固體物質(zhì)或溶液的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為

6、任一溫度,標(biāo)準(zhǔn)壓力下的純液體,純固體或標(biāo)準(zhǔn)濃度時(shí)的狀態(tài)。26. 單質(zhì)和化合物的相對(duì)焓值,規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的焓變叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。生成焓的負(fù)值越大,表明該物質(zhì)鍵能越大,對(duì)熱越穩(wěn)定。27. 規(guī)定水和氫離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓值為零。28. 298.15K溫度下標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓等于同溫度下個(gè)參加反應(yīng)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓與其化學(xué)計(jì)量數(shù)的乘積的總和。若系統(tǒng)的溫度不是298.15K,反應(yīng)的焓變會(huì)有些改變,但一般變化不大,即反應(yīng)的焓變基本不隨溫度而變。第二章化學(xué)反應(yīng)的基本原理重要概念1. 自發(fā)反應(yīng):在給定的條件下能自動(dòng)進(jìn)行的反應(yīng)或過程叫做自發(fā)反應(yīng)或自發(fā)過程。自發(fā)過

7、程都是熱力學(xué)的不可逆過程。2. 系統(tǒng)傾向于取得最低的勢(shì)能。3. 反應(yīng)的焓變是判斷一個(gè)反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行的重要依據(jù)但是不是唯一的依據(jù)。4. 過程能自發(fā)地向著混亂程度增加的方向進(jìn)行。5. 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。,式中為熱力學(xué)概率或者稱混亂度,k為波爾茲曼常數(shù)。6. 熵的公式表明:熵是系統(tǒng)混亂度的量度,系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)越多,熱律學(xué)概率越大,系統(tǒng)越混流亂,熵就越大。7. 熱力學(xué)第二定律:在隔離系統(tǒng)中發(fā)生的自發(fā)反應(yīng)必伴隨著熵的增加,或隔離系統(tǒng)的熵總是趨向于極大值,這就是自發(fā)過程熱力學(xué)的準(zhǔn)則,稱為熵增加原理。8. 熱力學(xué)第三定律:在絕對(duì)零度時(shí),一切純物質(zhì)的完美晶體的熵值都等于零。

8、表達(dá)式為S(0K)=kln1=0;9. 依此為基礎(chǔ),若知道某一物質(zhì)從絕對(duì)零度到指定溫度下的一些熱力學(xué)數(shù)據(jù)如熱容等,就可以求出此溫度時(shí)的熵值,稱為這一物質(zhì)的規(guī)定熵。10. 單位物質(zhì)的量的純物質(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。11. 規(guī)定處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水合氫離子的標(biāo)準(zhǔn)熵值為零。12. (1)對(duì)于同一物質(zhì)而言,氣態(tài)時(shí)的熵大于液態(tài)時(shí)的,液態(tài)時(shí)的熵又大于固態(tài)時(shí)的熵。(2) 同一物質(zhì)在相同的聚集態(tài)時(shí),其熵值隨溫度的升高而增大;(3) 在溫度和聚集態(tài)相同時(shí),分子或晶體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的物質(zhì)熵值大于分子或晶體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的物質(zhì)的熵值。(4)混合物或溶液的熵值往往比相應(yīng)的純凈物的熵值大。13. 對(duì)于物理或

9、者化學(xué)變化而言,幾乎沒有例外,一個(gè)導(dǎo)致氣體分子數(shù)增加的過程或反應(yīng)總伴隨著熵值的增大。14. 注意,雖然物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)熵隨溫度的升高而增大,但是只要是沒有引起物質(zhì)聚集狀態(tài)的改變,其值通常相差不大,可以認(rèn)為反應(yīng)的熵變基本不隨溫度而變,這一點(diǎn)和焓變很類似。15. 自由能:把焓和熵并在一起的熱力學(xué)函數(shù)。16. 吉布斯函數(shù):。17. 以G作為判斷化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的標(biāo)準(zhǔn),稱為最小內(nèi)能原理即:G<0自發(fā)過程,過程能向正向進(jìn)行;G=0平衡狀態(tài);G>0 非自發(fā)過程,過程能向逆向進(jìn)行。18. 熵判據(jù)和吉布斯函數(shù)判據(jù)的比較:熵判據(jù)吉布斯函數(shù)判據(jù)系統(tǒng)孤立系統(tǒng)封閉系統(tǒng)過程任何過程恒溫恒壓不做非體積功自發(fā)變化的方向

10、熵值增大,>0吉布斯函數(shù)減小,G<0平衡條件熵值最大,=0吉布斯函數(shù)最小,G=0判據(jù)法名稱熵增加原理最小自由能原理19. 如果化學(xué)反應(yīng)在恒溫恒壓條件下,除了做體積功外還做非體積功,則吉布斯函數(shù)判據(jù)應(yīng)為:,上式的意義是在等溫等壓下一個(gè)封閉系統(tǒng)所能做的最大非體積功等于吉布斯函數(shù)自由能的減少。,表示最大電功。20. 熱力學(xué)等溫方程:其中R為摩爾氣體常數(shù),為參與反應(yīng)的物質(zhì)的分壓力,為標(biāo)準(zhǔn)壓力(100kPa),為連乘算符,習(xí)慣上將稱為反應(yīng)商Q,稱為相對(duì)分壓,所以上式可以寫成:,若所有氣體的分壓均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),即Q=1,這時(shí)任一態(tài)變成了標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。21. 道爾頓分壓定律:第一,混合氣體的總壓力p等

11、于各組分氣體分壓力之和。即;第二,混合氣體中的某組分氣體i的分壓力等于混合氣體的總壓力p與該組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)之乘積,即式中,即某組分氣體i的摩爾分?jǐn)?shù)等于該氣體i的物質(zhì)的量與混合氣體總的物質(zhì)的量n之比。22. 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù):在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí),由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純凈物時(shí)反應(yīng)的吉布斯函數(shù)變。23. 水合氫離子的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)等于零。24. 反應(yīng)的焓變和熵變基本不隨溫度改變,而反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)變則是溫度的線性函數(shù)。25. 任意狀態(tài)時(shí)的反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變可根據(jù)實(shí)際條件用熱力學(xué)等溫方程進(jìn)行計(jì)算。26. 宏觀上的化學(xué)平衡是由于微觀上仍持續(xù)進(jìn)行著正逆反應(yīng)的效果相互抵消

12、所致,所以化學(xué)平衡是一種動(dòng)態(tài)平衡。27. 就是化學(xué)平衡的熱力學(xué)標(biāo)志或稱反應(yīng)限度的判據(jù)。平衡系統(tǒng)的性質(zhì)不隨時(shí)間而改變。28. 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù):當(dāng)化學(xué)反應(yīng)處于平衡狀態(tài)時(shí),以其化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)(絕對(duì)值)為指數(shù)的各產(chǎn)物與反應(yīng)物分壓或濃度的乘機(jī)之比為一個(gè)常數(shù)。只是溫度的函數(shù),值越大說明反應(yīng)進(jìn)行的越徹底,反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越高。29. 轉(zhuǎn)化率是指某反應(yīng)物在反應(yīng)中已轉(zhuǎn)化的量相對(duì)于該反應(yīng)物初始用量的比率。30. 標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)可從標(biāo)準(zhǔn)熱力學(xué)方程函數(shù)求得。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),=0,則熱力學(xué)等溫方程式可以寫成,將代入上式中得:,31. (1)表達(dá)式可直接根據(jù)化學(xué)計(jì)量方程式寫出;(2)的數(shù)值與化學(xué)計(jì)量方程式的寫法有關(guān);(

13、3)不隨壓力和組成而變,但與一樣都是溫度T的函數(shù)。32. 多重平衡原則:如果某個(gè)反應(yīng)可以表示成兩個(gè)或者多個(gè)反應(yīng)的總和,則總反應(yīng)的平衡常數(shù)等于各反應(yīng)平衡常數(shù)的乘積。33. 一切平衡都只是暫時(shí)的,相對(duì)的。因條件的改變使化學(xué)反應(yīng)從原來的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變到了新的平衡狀態(tài)的過程叫化學(xué)平衡的移動(dòng)。34. 呂·查德里原理:假如改變平衡系統(tǒng)的條件之一,如濃度壓力或者溫度,平衡就會(huì)向能減弱這個(gè)改變的方向移動(dòng)。35. 根據(jù)熱力學(xué)等溫方程式及合并此兩式可得根據(jù)此式只需比較靜態(tài)的反應(yīng)商Q與平衡常數(shù)的相對(duì)大小,就可以判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向即平衡移動(dòng)的方向,可分為下面三種情況:當(dāng)Q<,則<0 反應(yīng)正向自發(fā)進(jìn)

14、行;當(dāng)Q=,則=0,平衡狀態(tài);當(dāng)Q>,則>0,反應(yīng)逆向自發(fā)進(jìn)行。36. 范特霍夫等壓方程式:由和吉布斯函數(shù)方程式合并得到 37. 呂·查德里原理得出:化學(xué)平衡的移動(dòng)或化學(xué)平衡的方向是考慮反應(yīng)的自發(fā)性,決定于是否小于零;而化學(xué)平衡則是考慮反應(yīng)的限度,及平衡常數(shù)它取決于(注意不是)數(shù)值的大小。38. 影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素概括為三類:一是反應(yīng)物的本性,二是反應(yīng)物的濃度和系統(tǒng)的溫度壓力催化劑等客觀量。三是光電磁等外場(chǎng)。39. 元反應(yīng):一步完成的反應(yīng)又稱作基元反應(yīng)。40. 在給定的溫度條件下對(duì)于元反應(yīng),反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度(以化學(xué)反應(yīng)方程式中相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)的絕對(duì)值為指數(shù))的

15、乘積成正比。,其中k稱為反應(yīng)的速率常數(shù),對(duì)于某一給定反應(yīng)在同一溫度、催化劑等條件下,k是一個(gè)不隨反應(yīng)物濃度而改變的定值。顯然k的單位隨反應(yīng)級(jí)數(shù)n=a+b值的不同而異。41. 一級(jí)反應(yīng):(1)lnc對(duì)t作圖得一直線,斜率為;(2)半衰期與反應(yīng)物的起始濃度無關(guān)。當(dāng)溫度一定時(shí),是與k成反比的一個(gè)常數(shù)。(3)速率常數(shù)k具有的量綱。42. 阿倫尼烏斯公式:,他不僅用于基元反應(yīng)也適用于非基元反應(yīng),稱為表現(xiàn)活化能,此公式和范特霍夫等壓方程式相似,注意區(qū)別。43. 有效碰撞:根據(jù)氣體分子運(yùn)動(dòng)理論,可以認(rèn)為只有具有所需足夠能量的反應(yīng)物分子(或原子)的碰撞才有可能發(fā)生反應(yīng),這種能夠繁盛反應(yīng)的碰撞叫做有效碰撞。44

16、. 有關(guān)活化能的計(jì)算:,活化能的大小代表反應(yīng)阻力的大小。45. 催化劑:催化劑能與反應(yīng)物生成不穩(wěn)定的中間化合物,改變?cè)瓉淼姆磻?yīng)方程,為反應(yīng)提供提供一條能壘較低的反應(yīng)途徑,從而降低反應(yīng)的活化能。46. 催化劑的主要特性:(1)能改變反應(yīng)途徑,使反應(yīng)速率明顯增大;(2)只能加速達(dá)到平衡,而不能改變平衡狀態(tài);(3)催化劑對(duì)少量雜質(zhì)特別敏感。第三章 水化學(xué)重要概念1. 稀溶液定律(依數(shù)性定律):由難揮發(fā)的非電解質(zhì)所形成的稀溶液的性質(zhì),溶液的蒸氣壓下降,沸點(diǎn)上升,凝固點(diǎn)下降和溶液滲透壓與一定量溶劑中所溶劑溶質(zhì)的數(shù)量(物質(zhì)的量)成正比,而與溶質(zhì)本身的性質(zhì)無關(guān),故稱依數(shù)性。2. 蒸氣壓:在一定條件下,液體內(nèi)

17、部那些能量較大的分子會(huì)克服液體分子間的引力從液體表面逸出,成為蒸氣分子,這個(gè)過程稱為蒸發(fā)或者氣化,此過程吸熱。相反蒸發(fā)出來的蒸氣分子也可能撞到液面,為液體分子所吸引,而重新進(jìn)入液體中,此過程稱為液化,此過程放熱。隨著蒸發(fā)的進(jìn)行,蒸氣濃度逐漸增大,凝聚的速度也就隨之增大,當(dāng)凝聚的速度和蒸發(fā)的速度達(dá)到相等時(shí),液體和它的蒸氣就達(dá)到了平衡狀態(tài)。此時(shí)蒸氣所具有的壓力叫做該溫度下液體的飽和蒸氣壓。3. 蒸氣壓下降:向溶劑(如水)中加入難揮發(fā)的溶質(zhì),使它溶解成為溶液時(shí),可以測(cè)得溶劑的蒸氣壓下降。同一溫度下,純?nèi)軇┱魵鈮号c溶液蒸氣壓之差叫做溶液的蒸氣壓下降。4. 在一定的溫度下,難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液中溶劑的

18、蒸氣壓下降()與溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)成正比: 。5. 溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降:當(dāng)某一液體的蒸氣壓等于外界壓力時(shí)(無特殊說明外界壓力均指101.325kPa),液體就會(huì)沸騰,此時(shí)溫度稱為液體的沸點(diǎn)。表示為。6. 凝固點(diǎn):該物質(zhì)的液相蒸氣壓和固相蒸氣壓相等時(shí)的溫度。表示為。7. 一般由于溶質(zhì)的加入會(huì)使溶劑的凝固點(diǎn)下降,溶液的沸點(diǎn)上升,而且溶液越濃,凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)改變?cè)酱蟆?. 難揮發(fā)的非電解質(zhì)稀溶液的沸點(diǎn)上升和凝固點(diǎn)下降與溶液的質(zhì)量摩爾濃度成正比(所謂的質(zhì)量摩爾濃度指1kg溶劑中所含溶質(zhì)的物質(zhì)的量)。用公式表示為: 式中分別稱為溶劑的摩爾沸點(diǎn)上升常數(shù),和溶劑的摩爾凝固點(diǎn)下降常數(shù),單位為。9. 滲透壓:

19、是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。,10. 凡符合以上四種依數(shù)性定律的溶液叫做理想溶液,其各組分混合成溶液時(shí),沒有熱效應(yīng)和體積變化。如甲醇乙醇、苯和甲苯等11. 電解質(zhì)溶液的通性:對(duì)于電解質(zhì)溶質(zhì)的稀溶液,蒸氣壓下降、沸點(diǎn)上升和滲透壓的數(shù)值都要比同濃度的非電解質(zhì)稀溶液的相應(yīng)的數(shù)值要大,而且存在凝固點(diǎn)下降類似的情況。其中一些電解質(zhì)水溶液的凝固點(diǎn)下降的數(shù)值都比同濃度(m)非電解質(zhì)溶液的凝固點(diǎn)下降數(shù)值要大。這一偏差可用電解質(zhì)溶液與同濃度的非電解質(zhì)溶液的凝固點(diǎn)下降的比值i來表示。12. 可以看出,強(qiáng)電解質(zhì)如氯化鈉氯化氫等(AB型)的i接近于2,硫酸鉀(A2B型)的i在23

20、之間,弱電解質(zhì)如醋酸的i略大于1。因此對(duì)于同濃度的溶液來說其沸點(diǎn)高低或滲透壓大小的順序?yàn)椋?,而蒸氣壓或者凝固點(diǎn)的順序則相反。13. 酸堿質(zhì)子理論:凡是給出質(zhì)子的物質(zhì)都是酸;凡是能與質(zhì)子結(jié)合的物質(zhì)都是堿。酸堿質(zhì)子理論對(duì)酸堿的區(qū)分只以質(zhì)子為判據(jù)。14. 酸與堿的辯證關(guān)系可以表示為:,這種相互依存相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系叫做酸堿的共軛關(guān)系。酸失去質(zhì)子后形成的堿叫做酸的共軛堿,堿結(jié)合質(zhì)子后形成的酸叫做堿的共軛酸,酸與它的共軛堿一起叫做共軛酸堿對(duì)。15. 解離常數(shù):大部分酸和堿溶液中存在著解離平衡,其平衡常數(shù)K就是解離常數(shù)。16. 設(shè)一元酸的濃度為c,解離度為a,則有 代入后得當(dāng)a很小時(shí)1-a近似等于1,則 所以

21、17. 稀釋定律:溶液的解離度近似于其濃度的平方根成反比,即濃度越稀解離度越大。18. 多元酸的解離是分級(jí)進(jìn)行的,每一級(jí)都有一個(gè)解離常數(shù),下面以氫硫酸為例:則,二級(jí)解離為則,式中分別為一級(jí)解離常數(shù)和二級(jí)解離常數(shù),一般情況下二元酸的,因此計(jì)算多元酸的氫離子濃度時(shí),可以忽略二級(jí)解離平衡。19. 同離子效應(yīng):在弱酸溶液中加入該酸的共軛堿,若在弱酸溶液中加入該堿的共軛酸時(shí),可使這些弱酸弱堿的解離度降低。共軛酸堿之間的平衡:,式中為的負(fù)對(duì)數(shù),即。20. 配離子:由中心原子或者中心離子和若干個(gè)中性分子或它種離子(稱為配位體)通過配位鍵結(jié)合而成的復(fù)雜離子叫做配離子,又稱絡(luò)離子。含有配離子的化合物稱為配位化合

22、物,如等。21. 對(duì)于同一類型的配離子來說越大,表示配離子越易解離,即配離子越不穩(wěn)定。所以配離子的又稱為不穩(wěn)定常數(shù),用來表示,配離子的穩(wěn)定性也可以用配離子的穩(wěn)定常數(shù)來表示,是由中心離子與配體生成配離子即配離子生成反應(yīng)的平衡常數(shù)。于是。22. 多相離子平衡:在一定條件下,當(dāng)溶解與結(jié)晶速率相等時(shí),便建立了固相與液相之間的動(dòng)態(tài)平衡,叫做多相離子平衡也叫做溶解平衡。如:其平衡常數(shù)表達(dá)式為:在不考慮的單位時(shí)可將上式轉(zhuǎn)化為:叫做溶度積常數(shù)。溶度積規(guī)則:一種難溶電解質(zhì)在適當(dāng)?shù)臈l件下可以轉(zhuǎn)換為更難溶的電解質(zhì)。23. 膠體粒子由膠核和吸附層組成,膠粒帶有電荷,有利于溶膠的穩(wěn)定。加入電解質(zhì)溶液、將兩種帶異號(hào)電荷的

23、溶膠混合、加熱均可促使溶膠聚沉。第四章 電化學(xué)與金屬腐蝕重要概念. 原電池是一種利用氧化還原反應(yīng)對(duì)環(huán)境輸出電功的裝置。. 根據(jù)熱力學(xué)原理,對(duì)于恒溫恒壓進(jìn)行的熱力學(xué)反應(yīng),摩爾吉布斯函數(shù)變與反應(yīng)過程中系統(tǒng)能夠?qū)Νh(huán)境做的非體積功之間存在以下關(guān)系:,如果反應(yīng)是熱力學(xué)可逆的,上式取等號(hào),如果反應(yīng)是自發(fā)進(jìn)行的,取小于號(hào)。. 圖示表示原電池,負(fù)極寫在左邊,正極寫在右邊,以單線“|”表示兩相放入界面,以雙虛線表示鹽橋,鹽橋兩邊應(yīng)是兩級(jí)所處的溶液。. 氧化還原電對(duì):在原電池中由氧化態(tài)物質(zhì)和對(duì)應(yīng)的還原態(tài)物質(zhì)構(gòu)成的電極(又稱半電池)這里的氧化態(tài)物質(zhì)以對(duì)應(yīng)的還原態(tài)物質(zhì)稱為氧化還原電對(duì)。金屬與其正離子是最常見的氧化還原

24、電對(duì)。. 負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生還原反應(yīng),統(tǒng)稱為電極反應(yīng)。. 通常把單位物質(zhì)的量的電子所帶電量稱為1Faraday(法拉第),簡(jiǎn)寫1F,即 1F=96485。. 如果在1mol的反應(yīng)過程中有nmol的電子即nF庫(kù)侖的電量通過電路,則反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變與電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系如下:,如果原電池在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下工作則:,反應(yīng)的摩爾吉布斯函數(shù)變可按照熱力學(xué)的等溫方程求得:上式稱為電動(dòng)勢(shì)的能斯特方程。當(dāng).時(shí)將上式中的自然對(duì)誰(shuí)換成常用對(duì)數(shù)可得:。. 應(yīng)注意原電池的電動(dòng)勢(shì)數(shù)值電池反應(yīng)計(jì)量數(shù)無關(guān)。. 電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系:由而,所以,.時(shí)。10. ,標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢(shì)為零。表示為11.電極電

25、勢(shì)的能斯特方程:,。12.電極電勢(shì)的能斯特方程應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意:原電池反應(yīng)或電極反應(yīng)中,某物質(zhì)若是純的固體或者純的液體(不是混合物),則能斯特方程中該物質(zhì)的濃度為;原電池反應(yīng)或電極反應(yīng)中,某物質(zhì)若為氣體,則能斯特方程中該物質(zhì)的相對(duì)濃度用相對(duì)壓力表示。13.電極電勢(shì)的大小反映了氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)在水溶液中氧化還原能力的相對(duì)強(qiáng)弱。若某電極電勢(shì)代數(shù)值越小,則該電極上越容易發(fā)生氧化反應(yīng),該極是較強(qiáng)的還原劑。反之則為氧化劑。14.電解:是環(huán)境對(duì)系統(tǒng)做電功的電化學(xué)過程,在其過程中電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。能使電解進(jìn)行的最低電壓叫做實(shí)際分解電壓,簡(jiǎn)稱分解電壓。15.超電勢(shì):有顯著大小的電流通過時(shí)電極的電勢(shì)與沒有電流

26、通過時(shí)電極的電勢(shì)之差的絕對(duì)值叫做超電勢(shì),表示為。第五章物質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ). 電子也具有波粒二象性,為普朗克常量,為微觀粒子的質(zhì)量,為微觀粒子的波長(zhǎng)。電子是遵循一定統(tǒng)計(jì)規(guī)律的概率波。. 主量子數(shù):可取數(shù)值為1、2、3、4值是確定電子離核較近(平均距離)和能級(jí)的主要參數(shù),越大表示電子離核的平均距離越遠(yuǎn),所處狀態(tài)的能級(jí)越高。. 角量子數(shù):可取的數(shù)值為n-1,值受值的限制。值基本反映了波函數(shù)即原子軌道的形狀。,的軌道分別稱為,軌道。. 磁量子數(shù):可取的數(shù)值為值受值的限制,值基本反映了波函數(shù)的空間取向。. 除了上述確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的三個(gè)量子數(shù)以外,還有自旋量子數(shù),只有+1/2、-1/2,通??捎孟蛏系募^和向下

27、的箭頭表示電子的兩種所謂自旋狀態(tài),自旋反平行用兩組方向不同的箭頭表示,自旋平行用兩組方向相同的箭頭表示。. 多電子原子軌道的能級(jí);氫原子軌道的能量決定于主量子數(shù)n,但在多電子原子中,軌道能量除決定與主量子數(shù)n外,還與角量子數(shù)l有關(guān),其規(guī)律為:A. 角量子數(shù)l相等時(shí),隨著主量子數(shù)n值增大,軌道能量升高,例如。B. 主量子數(shù)n相同時(shí),隨著角量子數(shù)l值增大,軌道能量升高,例如。C. 當(dāng)主量子數(shù)和角量子數(shù)不相等時(shí),有時(shí)出現(xiàn)能級(jí)交錯(cuò)現(xiàn)象。例如:,我國(guó)化學(xué)家徐光憲根據(jù)軌道能量與主量子數(shù)n及角量子數(shù)l的相互關(guān)系,歸納得到一個(gè)m=(n+0.7)近似規(guī)律,m值越大,原子軌道能量越高。并把m值的首位相同的原子軌道歸納為一個(gè)能級(jí)組如6s、4f、5d和6p都?xì)w為第六能級(jí)組,同時(shí)還提出p=(n+0.4),表示離子外層電子的能量高低順序。7. 核外電子分布的三個(gè)原理:泡利不相容原理,最低能量原理,洪德規(guī)則。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,由這一原理可以確定各電子層最多可容納電子數(shù)為。最低能量原理:核外電子分分布將盡可能優(yōu)先占據(jù)能及較低的軌道,以使系統(tǒng)能量處于最低。洪德規(guī)則:處于主量子數(shù)和角量子數(shù)

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