大学化学教程12总复习

1、总复习化学反应的基本规律o化学热力学基础o化学平衡和几种溶液o化学动力学基础化学热力学基础o概念：系统、环境、系统的分类、状态函数o热力学第一定律n掌握符号表示、是否状态函数、规定、计算o标准摩尔焓变的计算U = Q + WrHm (T)= BBfHmB(T)根据盖斯定律：r rHm m ( (T T）=i if fHmimi( (T T）化学热力学基础o熵和熵变n熵的定义、符号、意义、性质（与聚集度和温度有关）、规定o区别：绝对零度（T=0K）时，纯物质的完整晶体的熵等于零；参考态单质的fHm 0 ofHm单位是 kJmol-1 ， fSm的单位是 JK-1mol-1 n熵变的计算： rSm

2、 (298.15K) vB Sm (B，298.15K)化学热力学基础oGibbs函数（自由能）和Gibbs函数变n定义、符号、性质nGibbs判据n由定义式简单判断反应能否发生G0 自发过程自发过程 G0 体系处于平衡态体系处于平衡态 G0 非自发过程非自发过程o标准摩尔Gibbs函数变ofGm (参考态单质)=0ofGm的计算or rG Gm m (298.15K)(298.15K) v vB Bf fG Gm m(B(B，298.15K)298.15K)o也可由也可由G=HTS 计算，并可求转变温度计算，并可求转变温度 化学平衡o定义和平衡的特征o平衡态时 G = 0o 化学平衡是一种动

3、态平衡v正 v逆o 平衡态时，平衡体系的性质不随时间而改变o 化学平衡是一定条件下的平衡o 平衡态的意义反应进行的最大限度o反应限度的标志平衡常数平衡常数平衡常数平衡常数 KC 、Kp CG 、CD、CA 、 CB各物质的平衡浓度 pA 、 pB 、 pG 、pD 反应中各物质的平衡分压 aA+bB gG + dD Kc = CGg CDdCAa CBb平衡时：KppGg pDdpAa pBb平衡常数oK标准平衡常数标准平衡常数n平衡常数的意义n平衡常数表达式与反应方程式的书写方式有关n如果反应中有固体或纯液体参加，它们的浓度可看成常数，不写入平衡常数表达式n如果一个反应是各分步反应之和，则总

4、反应的平衡常数等于各分步反应平衡常数的乘积标准平衡常数的计算标准平衡常数的计算（1） （2）mrmrHRTSTKlnRTlnKT）（mrG平衡的移动o规律nLe Chtelier原理：改变条件之一，平衡向减原理：改变条件之一，平衡向减弱这一作用的方向移动弱这一作用的方向移动o压力压力o浓度浓度o温度温度溶液平衡o平衡常数的计算n一元弱酸电离平衡常数的计算n多元弱酸（碱）分步电离、以第一步电离为主n缓冲溶液定义和计算n溶度积和溶度积规则 c(弱酸弱酸) c(弱酸盐弱酸盐) pH = pKa lg c(Az+) v+ c(Bz) v- Ksp ，rGm = 0，饱和溶液，饱和溶液 c(Az+) v

5、+ c(Bz) v- Ksp ，rGm 0，有沉淀生成，有沉淀生成 c(Az+) v+ c(Bz) v- Ksp ，rGm 0，沉淀溶解，沉淀溶解配位平衡o概念n配合物、中心离子、配位体、配位原子电化学原理o原电池、组成、符号表示n规定：规定：o负极在左边，正极在右边，按实际顺序从左至右依次排列出各个相的组成及相态;o用单实竖线 表示相界面,用双虚竖线 表示盐桥; o溶液注明浓度，气体注明分压;o若溶液中含有两种离子参加电极反应,可用逗号隔开，并加上惰性电极.o标准电极和标准电极电势o附录中，还原态还原能力自上而下减小，氧化态氧化能力自上而下增加动力学基础o反应速率n平均速率 = = B B-

6、1-1 C CB B/ / t t o影响反应速率的因素n浓度ocA和cB分别表示反应物A和B的初始浓度，固体或纯液体不计在内；气体用分压代替n温度oArrhenius公式: k=Aek=Ae-Ea/RT-Ea/RT BnAmckcvo催化剂n定义、分类n特点o正反应的催化剂也必然是逆反应的催化剂。o催化剂只能加速热力学上可能进行的反应 。不影响化学反应的热效应值。o催化剂具有特殊的选择性物质结构基础o原子结构o化学键与分子结构o晶体结构原子结构o波函数和原子轨道o波函数的径向部分和角度部分o电子云2 (r,)，表示电子在核外空间某点附近出现的概率密度量子数o分类nn主量子数nl角量子数nm磁

7、量子数nms磁量子数o取值规律nn = 1，2，3，4正整数nl = 0，1，2，3.（n-1），共可取n个值nm= 0，1，2，3.l 共可取2l+1个值nms 取值+1/2和-1/2，分别用和表示o主量子数nn确定电子出现几率最大处离核的距离n与电子能量有关，对于H，电子能量决定于no角量子数ln与角动量有关，对于多电子原子, 与E 有关n取值 0，1，2，3n-1(亚层） 简写s, p, d, f. n决定了的角度函数的形状o磁量子数mn决定了函数角度的空间取向原子轨道o原子轨道与波函数是同义词描述电子运动状态的数学函数式o原子轨道名称n1 23l00 ， 10 ， 1， 2m 00,

8、0,10, 0,1 0,1,2轨道名称轨道名称1s2s 2p3s 3p 3d轨道数轨道数 1 1 31 3 5多电子原子的核外电子排布o原则nPauli不相容原理 ：在一个原子中，没有四个量子数完全相同的电子存在。n能量最低原理nHund规则 ：在同一亚层的等价轨道上，电子将尽可能地分占不同的轨道，且自旋平行 o顺序n根据能级图元素性质的周期性o有效核电荷o原子半径o第一电离能，全满和半充满的特殊情况化学键与分子结构o化学键n分类：离子键、共价键、金属键n离子键的本质是静电作用力，只有电负性相差较大的元素之间才能形成；离子键无方向性，无饱和性n共价键的形成o价键理论o杂化轨道理论o分子轨道理论

9、价键理论o要点n具有自旋反向的未成对电子的原子接近时，原子轨道的重叠而形成稳定的共价键n原子轨道重叠程度越大，共价键越牢固o共价键的特征n饱和性和方向性n共价键的极性o共价键的类型： 杂化轨道理论o杂化轨道n同一原子中能量相近的几个原子轨道经混杂平均化，组合成同等数目的新的原子轨道n杂化后，轨道的成分、能量、形状变化o杂化轨道的类型n等性杂化（sp、sp2、sp3实例）n不等性杂化的原因：孤对电子分子轨道理论o分子轨道以原子轨道组合而成o分子做为一个整体，参与成键的电子不再从属于某一个原子而是在整个分子势场中运动配合物的化学键理论o价键理论n配合物的中心离子提供空轨道，配位体提供孤对电子，二者形成共价配位键n中心离子采用杂化轨道n杂化方式与空间构型有关二配位，spAg(NH3)2 ，直线形四配位，sp3，Ni(Cl)42-，正四面体 dsp2 Ni(CN)42- ，平面四边形六配位，d2sp3Fe(CN)63- ，八面体 sp3d2Fe(Cl)63- ，八面体分子间作用力和氢键o分子间作用力n分为：色散力、诱导力、取向力n