大学普通化学复习知识点

1、.1物质的结构和物质状态原子结构的近代看法；原子轨道和电子云；原子核外电子散布；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；元生性质及氧化物及其酸碱性。离子键的特色；共价键的特色和种类；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；晶体种类与物质性质。溶液溶液的浓度；非电解质稀溶液通性；浸透压；弱电解质溶液的解离均衡；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。化学反响速率及化学均衡反响热与热化学方程式；化学反响速率；温度和反响物浓度对反响速率的影响；活化能

2、的物理意义；催化剂；化学反响方向的判断；化学均衡的特色；化学均衡挪动原理。氧化复原反响与电化学氧化复原的看法；氧化剂与复原剂；氧化复原电对；氧化复原反响方程式的配平；原电池的构成和符号；电极反响与电池反响；标准电极电势；电极电势的影响要素及应用；金属腐化与防备。；有机化学有机物特色、分类及命名；官能团及分子结构式；同分异构；有机物的重要反响：加成、取代、除去、氧化、催化加氢、聚合反响、加聚与缩聚；基本有机物的结构、基天性质及用途：烷烃、烯烃、炔烃、；芳烃、卤代烃、醇、苯酚、醛和酮、羧酸、酯；合成资料：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依据系统与环境之

3、间有无物质和能量互换，可将系统分红三类:1)敞开系统与环境之间既有物质互换又有能量互换的系统，又称开放系统。关闭系统与环境之间没有物质互换，但能够有能量互换的系统。往常在密闭容器中的系统即为关闭系统。热力学中主要议论关闭系统。(3隔绝系统与环境之间既无物质互换又无能量互换的系统，又称孤立系统。绝热、密闭的恒容系统即为隔绝系统。系统中拥有相同的物理性质和化学性质的均匀部分称为相。所谓均匀是指其分别度达到分子或离子大小的数目级。相与相之间有明确的界面，超出此相界面，必定有某些宏观性质(如密度、折射率、构成等)要发生突变。系统的状态是指用来描绘系统的诸如压力P、体积V温度T、质量M和构成等各样宏观性

4、质的综合表现。用来描绘系统状态的物理量称为状态函数。当系统的状态确立后，系统的宏观性质就有确立的数值，亦即系统的宏观性质是状态的单值函数。系统的性质之间是有必定联系的，所以一般只需确立少量几个性质，状态也就确立了。状态函数之间的定量关系式称为状态方程式。状态函数按其性质可分为两类:（1）广度性质(又称容量性质)，系统的某性质等于各部分该性质之和，拥有加和性。体积、热容、质量熵、焓和热力学能等均是广度性质。（2强度性质此类性质不拥有加和性，其量值与系统中物质的量多寡没关，仅决定于系统自己的特征。温度与压力、密度、粘度等均是强度性质。系统经过某过程由状态I变到状态ll以后，当系统沿该过程的逆过程回

5、到本来状态时，若本来过程对环境产生的全部影响同时被除去(即环境也同时复原)，这种理想化的过程称为热力学可逆过程。比如，等温可逆、绝热可逆、可逆相变等。实质过程都是不行逆过程。可逆过程是在系统靠近于均衡的状态下发生的无穷迟缓的过程，从适用的看法看，可逆过程最经济、效率最高。很明显，系统的某种广度性质除以物质的量或质量(或任何两个广度性质相除)以后就成为强度性质。状态函数的计算在热力学中很重要，而状态函数的变化值只取决于过程的始态与终态而与门路没关。所以，在计算一过程状态函数的变化值时经常需要假定实现该过程的某一门路。合成氨反响写成可见，对同一反响方程式，不论采纳哪一种物质表示反响进度均是相同的。

6、同一反响，反响方程式写法不一样，化学计量数就不一样，因此进度也就不一样，所以当波及反响进度时，一定指明化学反响方程式。关于反响热q，负号表示放热，正号表示吸热。现代常用的量热设施是弹式热量计(也称氧弹)，能够精准的测得恒容条件下的反响热。弹式热量计中环境一部分是金属容器等所汲取的热可分为两个部分:主要部分是加入的钢弹组件所汲取的。吸热介质水所汲取的，另表示化学反响与热效应关系的方程式称为热化学方程式。因为反响热与系统的状态有关，所以写热化学方程式时注明反响热的同时，还一定注明物态、温度、压力、构成等条件。习惯上，对不注明温度和压力的反响，皆指反响是在T=298.15K,p=100kPa下进行的

7、。应当指出，同一反响能够在定容或定压条样下进行，前述的弹式热量计测得的即是定容反响热qv，而在敞口容器中或在火焰热量计测得的是定压反响热qp。一般若没有特别注明，实测的反响热(精准)”均指定容反响热qv，而“反响热”均指定压反响热qP。将能量守恒定律应用于热力学中即称为热力学第必定律。式(就是关闭系统的热力学第必定律的数学表达式。它表示关闭系统以热和功的形式传达的能量，必然等于系统热力学能的变化。热力学能既是系统内部能量的总和，所以是系统自己的性质，是状态函数。系统处于必定的状态，其热力学能就有必定的数值，其变化量只决定于系统的始态和终态，而与变化的门路没关。即热力学能拥有状态函数的三个特色:

8、状态必定，其值必定;同归殊途，值变相等;循环往复，值变为零。系统与环境之间由T存在温度差而互换的能量称为热，并用q值的正、负号来表示热传达的方向。若系统吸热，规定g为正当;系统放热，q为负值。q的SI单位为。系统与环境之间除热之外的其余形式传达的能量都叫做功。以符号w表示，其SI单位为J。规定系统得功，w为正当;系统做功，w取负值。热力学中将功分为体积功和非体积功两类。在必定外压下，因为系统的体积发生变化而与环境互换的功称为体积功(又称膨胀功)。功和热都是过程中被传达的能量，它们都不是状态函数，其数值与门路有关。但应注意:依据热力学第必定律，它们的总量(q+w)与状态函数热力学能的改变量U相等

9、，只由过程的始态和终态决定，而与过程的详细门路没关。定容反响式表示:定容反响热所有用于改变系统的热力学能，或说定容反响热等于系统热力学能的增量(也称改变量)。定容反响热也只取决于始态和终态，这是定容反响热的特色。式子（是热力学函数焓H的定义式，H是状态函数u,p,V的组合，所以焓H也是状态函数。式(1.14)中H是焓的增量，称为焓变.明显，焓变与u相同，其SI单位为J。在定压过程中，如焓变小于零，表示系统放热;若焓变则为吸热反响。故定压反响热也只取决于始态和终态，这是等压反响热的特色。能够得出:在恒容或恒压条件下，化学反响的反响热只与反响的始态和终态有关，而与变化的门路没关，以后称为盖斯定律。

10、可得出同一反响的qp和qv的关系为关于只有凝集相(液态和固态)的系统，热力学标准状态与物质的标准摩尔生成焓物质的热力学标准态重申物质的压力必为标准压力pe，对温度并没有穷制。单质和化合物的相对焓值，规定在标准状态时由指定单质生成单位物质的量的纯物质时反响的焓变叫做该物质的标准摩尔生成焓。一般选T=K为参照温度。生成焓是说明物质性质的重要数据，生成焓的负值越大，表示该物质键能越大，对热越稳固。2。反响的标准摩尔焓变在标准状态时反响的摩尔焓变叫做该反响的标准摩尔焓变，温度下标准摩尔反响焓等于同温度下各参加反响物质的标准摩尔生成焓与其化学计量数（有正负差别）乘积的总和。求反响的摩尔焓变除注明系统的状

11、态(T，p，物态等)外，还一定指明相应的反响计量方程式。若系统的温度不是，反响的焓变会有些改变，但一般变化不大，即反响的焓变基本不随温度而变。第2章化学反响的基来源理与大气污染这种在给定条什下能自动进行的反响或过程叫做自觉反响或自觉过程。“自觉过程都是热力学的不行逆过程”。这是全部自觉过程的共同特色，也是热力学第二定律的基础。应注意:自觉其实不意味快速。反响可否自觉进行，还与给定的条件有关。可是热力学第必定律没法说明化学反响进行的方向，热力学第二定律的主要任务之一是研究过程方向和限度。为此要引进新的热力学状态函数熵S和吉布斯函数G。这就是说，系统偏向于获得最大的杂乱度(或无序度)。系统内物质微

12、观粒子的杂乱度(或无序度)可用熵来表达，或许说系统的熵是系统内物质微观粒子的杂乱度或无序度)的量度，以符号S表示之。系统的熵值越大，系统内物质微观粒子的杂乱度越大。热力学第二定律的统计表达为：在隔绝系统中发生的自觉进行反响必陪伴着熵的增添，或隔绝系统的熵老是趋势于极大值。这就是自觉过程的热力学准则，称为熵增添原理。上式表示:在隔绝系统中，能使系统熵值增大的过程是自觉进行的;熵值保持不变的过程，系统处于均衡状态(即可逆过程)。这就是隔绝系统的熵判据。热力学第三定律:在绝对零度时，全部纯物质的完满晶体的熵值都等于零。对同一物质而言，气态时的熵大于液态时的，而液态时的熵又大于固态时的。（2)同一物质

13、在相同的齐集状态时，其熵值随温度的高升而增大。(3)一般说来，在温度和齐集状态相同时，分子或晶体结构较复杂(内部微观粒子许多)的物质的熵大于(由相同元素构成的)分子或晶体结构较简单(内部微观粒子较少)的物质的熵。混淆物或溶液的熵值常常比相应的纯物质的熵值大利用这些简单规律，可得出一条定性判断过程熵变的实用规律:关于物理或化学变化而论，几乎没有例外，一个致使气体分子数增添的过程或反响总陪伴着熵值增大。熵是状态函数，反响或过程的熵变，只跟始态和终态有关，而与变化的门路没关。反响的标准摩尔熵变其计算及注意点与焓变的相像。可忽视温度的影响，可以为反响的熵变基本不随温度而变。G=H-TS式中吉布斯函数G

14、是状态函数H和的组合，自然也是状态函数。关于等温过程:反响自觉性的判断依据化学热力学的推导能够获得，关于恒温、恒压不做非体积功的一般反响，其自觉性的判断标准(称为最小自由能原理)为应当指出，假如化学反响在恒温恒压条件下，除体积功外还做非体积功w。则吉布斯函数判据就变为(热力学可推导出):此式的意义是在等温、等压下，一个关闭系统所能做的最大非体积功(一w)等于其吉布斯自由能的减少(一G)。热力学等温方程可表示为理想气体的分压定律有两个关系式。第一，混淆气体的总压力p等于各组分气体分压力p之和。第二，混淆气体中某组分气体的分压力等于混淆气体的总压力乘积，即p与该组分气体的摩尔分数之只有在高温低压时

15、，才可近似按理想气体办理。反响的标准摩尔吉布斯函数变的计算及应用（1)与物质的焓相像，物质的吉布斯函数也采纳相对值。在标准状态时，由指定单质生成单位物质的量的纯物质时反响的吉布斯函数变.叫做该物质的标准摩尔生成吉布斯函数。而任何指定单质的标准摩尔生成吉布斯函数为零。反响的标准摩尔吉布斯函数变等于同温度下各参加反响物质的标准摩尔生成吉布斯函数与其化学计量数乘积的总和。但应注意，反响的焓变与熵变基本不随温度而变，而反响的吉布斯函数变则是温度的线性函数。均衡系统的性质不随时间而变化。比如，达到化学均衡时，系统中每种物质的分压力或浓度都保持不变。实验表示，在必定温度下，当化学反响处于均衡状态时，以其化

16、学反响的化学计量数(绝对值)为指数的各产物与各反响物分压或浓度的乘积之比为一个常数。比如，关于一般化学反响Kp与Kc分别称为压力均衡常数与浓度均衡常数，Kp，与Kc都是有量纲的量，且随反响的不一样,量纲也不一样，给均衡计算带来好多麻烦，为此一律使用标准均衡常数Ke(常简称均衡常数)。关于理想气体反响系统:标准均衡常数Ke是量纲为1的量。Ke数值决定于反响的天性、温度以及标准态的选择，而与压力或构成没关。当Ke值越大，说明该反响进行得越完全，反响物的转变率越高。标准均衡常数可从标准热力学函数求得。不用依赖实验，利用标准热力学函数可从理论上计算标准均衡常数。在书写均衡常数表达式和应用式时要特别注意

17、以下几点:(1)Ke表达式可直接依据化学计量方程式写出，而不论其反响的详细门路怎样，只考虑均衡时气体的分压和溶质的浓度，并且老是将产物的写在分子上、反响物的写在分母上。Ke的数值与化学计量方程式的写法有关，多重均衡规则多重均衡规则:假如某个反响能够表示为两个或更多个反响的总和，则总反响的均衡常数等各反响均衡常数的乘积。即，假如这种因条件的改变使化学反响从本来的均衡状态转变到新的均衡状态的过程叫化学均衡的挪动。均衡挪动原理:若是改变均衡系统的条件之一，如浓度、压力或温度，均衡就向能减弱这个改变的方向挪动。应用这个规律，能够改变条件，使所需的反响进行得更完好。范特霍夫等压方程式影响反响速率的因索可

18、归纳为三类:一是反响物的天性，二是反响物的浓度和系统的压力、催化剂等宏观量，三是光、电、磁等外场。温度、上述定义的反响速率的最大长处是其量值与所研究反响中物质B的选择没关，即可选择任何一种反响物或产物来表达反响速率，都可获得相同的数值。当注意，说到反响速率，与反响进度相同，一定给出化学反响方程式。因为化学计量数与化学反响方程式的写法有关。实考证明，在给定温度条件下，关于元反响(即一步达成的反响，又称基元反响)，反响速率与反响物浓度(以化学反响方程式中相应物质的化学计量数为指数)的乘积成正比。这个定量关系(习惯上称为质量作用定律)可用反响速率方程来表达。关于通式:式中，比率常数k称为该反响的速率

19、常数，关于某一给定反响在同一温度、催化剂等条件下，是一个不随反响物浓度而改变的定值。速率方程中各反响物浓度项指数之和(n=a+b)称为反响级数。由一个元反响构成的化学反响称为简单反响，元反响是构成全部化学反响的基木单元;而由两个或两个以上元反响构成的化学反响称为复合反响。反响物耗费一半所需的时间，称为半衰期，符号为t1/2.可归纳出一级反响的三个特色(1)ln(c)对t作图得向来线斜率为一k)。半衰期与反响物的开端浓度没关。(当温度一准时，t1/2是与k成反比的一个常数)。速率常数k拥有(时间)一1的量纲，(其SI单位为s-1)阿仑尼乌斯依据大批实验和理论考证，提出反响速率与温度的定量关系式(

20、见图:式中A为指前因子，与速率常数k有相同的量纲;Ea叫反响的活化能(也称阿仑尼乌斯活化能)，常用单位为KJmol-1。A与Ea都是反响的特征常数，基本与温度没关，均可由实验求得;R为摩尔气体常数k1和k2分别为温度T1和T2时的速率常数。阿仑尼乌斯公式到现在乃是从k求活化能Ea的重要方法。活化能的大小反应了反响速率随温度变化的程度。活化能较大的反响，温度对反响速率的影响较明显，高升温度能明显地加快反响速率;活化能较小的反响则反之。应当指出，其实不是所有的反响都切合阿仑尼乌斯公式。活化能的物理意义就在于需要战胜这个能垒。即在化学反响中损坏旧键所需的最低能量。这种拥有足够高的能量，可发生有效碰撞

21、或相互靠近时能形成过渡态(活化络合物)的分子叫做活化分子。活化络合物分子与反响物分子各自均匀能量之差.称为活化能。一个系统或化合物能否稳固，第一要注意到稳固性可分为热力学稳固性和动力学稳固性两类。一个热力学稳固系统必然在动力学上也是稳固的。但一个热力学上不稳固的系统，因为某些动力学的限制要素(如活化能太高)，在动力学上倒是稳固的(如上述的合成氨反响等)。对这种热力学判断可自觉进行而实质反响速率太慢的反响，若又是我们所需要的，就要研究和开发高效催化剂，促进其反响快速进行。加快反响速率的方法从活化分子和活化能的看法来看，增添单位体积内活化分子总数可加快反响速率。(1增大浓度即增大单位体积内的分子总

22、数，进而增大活化分子总数。!效率往常其实不高，并且是有限度的。(2高升温度（3降低活化能往常可采纳催化剂以改变反响的历程，供给活化能能垒较低的反响门路。催化剂(又称触媒)是能明显增添化学反响速率，而自己的构成、质量和化学性质在反响前后保持不变的物质。催化剂的主要特征有:能改变反响门路，降低活化能，使反响速率明显增大。(催化剂参加反响后能在生成最后产物的过程中解脱出来，恢复原态，但物理性质如颗粒度、密度、光彩等可能改变。)(2)只好加快达到均衡而不可以改变均衡的状态。即相同地加快正向和逆向反响，而不可以改变Ke。有特别的选择性。一种催化剂只加快一种或少量几种特定种类的反响。催化剂对少许杂质特别敏

23、感。这种杂质可能成为助催化剂，也可能是催化毒物用热、光或引起剂等使反响引起，就能经过活性中间物(如自由基)的不停重生而使反响像锁链相同，一环扣一环连续进行的一类复合反响称为链反响。所有的链反响都可以为由链的引起、链的传达和链的停止三个阶段构成。水化学与水污染溶液由溶质和溶剂构成。(溶质是盐，溶剂是水)溶液的通性，在这里只简要议论由不一样的难挥发性溶质B和溶剂A构成的溶液都会惹起溶液的蒸气压降落、沸点上涨和凝结点降落，以及溶液浸透压等。非电解质溶液的通性溶液的蒸气压降落2.溶液的沸点上涨和凝结点降落溶液的沸点上涨和凝结点降落是因为溶液中溶剂的蒸气压降落所惹起的。所谓质量摩尔浓度m是指在1Kg溶剂

24、中所含溶质的物质的量.浸透压浸透一定经过一种膜来进行，这种膜上的微孔只同意溶剂（水）的分子经过，而不一样意溶质的分子经过，所以叫做半透膜.。浸透压是为保持被半透膜所分开的溶液与纯溶剂之间的浸透均衡而需要的额外压力。假如外加在溶液上的压力超出了浸透压，则反而会使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动，使纯溶剂的体积增添，这个过程叫做反浸透。难挥发的非电解质稀溶液的浸透压与溶液的浓度及热力学温度成正比。这一方程的形式与理想气体方程完好相像，R的数值也完好相同，但气体的压力和溶液的渗透压产生的原由是不一样的。气体因为它的分子运动碰撞容器壁而产生压力，但溶液的浸透压是溶剂分子浸透的结果。对同浓度的溶液来说，其沸

25、点高低或浸透压大小的次序为：A2B或AB2型强电解质溶液AB型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液凡切合以上4种依数性定律的溶液叫做理想溶液。其各组分混淆成溶液时，没有热效应和体积的变化。稀溶液近乎理想状态。可是，稀溶液定律所表达的这些依数性与溶液浓度的定量关系不合用于浓溶液或电解质溶液。水溶液中的单相离子均衡一般可分为酸、碱的解离均衡及配离子的解离均衡两类。20世纪80年月以前主要应用电离理论。该理论以为:解离时所生成的正离子所有都是H*的化合物叫做酸;所生成的负离子所有都是DH一的化合物叫做碱。电离理论对化学发展起了很大的作用，但有其限制性。酸碱质子理论以为:凡能给出质子的物质都是酸;凡能

26、与质子联合的物质都是碱。简单地说，酸是质子的给体，碱是质子的受体。酸碱质子理论对酸碱的区分只以质子H+为判据。“酸中包含碱，碱能够变酸”这种互相依存、互相转变的关系被叫做酸碱的共扼关系。酸失掉质子后形成的碱叫做该酸的共扼碱，碱联合质子后形成的酸叫做该碱的共扼酸。酸碱质子理论不单合用于水溶液，还合用于含质子的非水系统。它可把很多均衡归纳为酸碱反响，所以有更广的合用范围和更强的归纳能力。除少量强酸、强碱外，大部分酸和碱溶液中存在着解离均衡，其均衡常数K叫做解离常数，也可分别用Ka和Kb表示，其值可用热力学数据算得，也可实验测定。式表示:溶液的解离度近似与其浓度平方根呈反比。即浓度越稀，解离度越大，

27、这个关系式叫做稀释定律。式中，K和K分别表示HS的一级解离常数和二级解离常数。一般状况下，二元酸的a1a22Ka1Ka2。所以，计算多元酸的H+浓度时，可忽视二级解离均衡，与计算一元酸H+浓度的方法相同，即应用式作近似计算，可是式中的K应改为K。aa1中强酸，Ka1较大,在按一级解离均衡计算H+浓度时，不可以应用式（进行计算(即不可以认为c一x=c)需按解一元二次方程获得。与一元酸相仿，一元碱的解离均衡中:当a很小时一般化学手册中不常列出离子酸、离子碱的解离常数，但依据已知分子酸的Ka(或分子碱的Kb)，能够方便地算得其共扼离子碱的Kb(或共轭离子酸的Ka)。+一的浓度的乘积是一常数，叫做水的

28、离子积，用Kw表示，在常温(22C)时，Kw=。H(aq)和OH(aq)任何共扼酸碱的解离常数之间都有相同的关系，即KaKb=Kw在弱酸溶液中加入该酸的共扼碱，或在弱碱的溶液中加入该碱的共扼酸时，可使这些弱酸或弱碱的解离度降低。这种现象叫做同离子效应。这种溶液拥有一种很重要的性质，其pH能在必定范围内不因稀释或外加的少许酸或碱而发生明显变化。也就是说，对外加的酸和碱拥有缓冲的能力。这种对酸和碱拥有缓冲作用或缓冲能力的溶液叫做缓冲溶液。所以缓冲溶液的缓冲能力是有必定限度的。缓冲溶液的pH取决于缓冲对或共扼酸碱对中的Ka值以及缓冲对的两种物质浓度之比值。缓冲对中任一种物质的浓度过小都会使溶液丧失缓

29、冲能力。所以二者浓度之比值最好趋近于1。假如此比值为1，则由中心原子或中心离子和若干此中性分子或它种离子(称为配位体)经过配位键联合而成的复杂离子叫做配离子，又称为络离子。含有配离子的化合物称为配位化合物，简称配合物(又称络合物)。配盐是配合物中的一种，它由两部分构成:一部分是配离子它几乎已经失掉了简单离子原有的性质;另一部分是带有与配离子异号电荷的离子，它们仍保存着原有的性质。配盐在水中能充分解离;但配离子却近似于弱电解质，是一类难解离的物质，在水溶液中只有少许解离存在着解离均衡。关于同一种类的配离子来说，子的K又称为不稳固常数，用K越大，表示配离子越易解离，即配离子越不稳固。所以配离Ki表

30、示。配离子的稳固性也可用配离子的稳固常数Kf来表示，上式表示:难溶电解质的饱和溶液中，当温度一准时，其离子浓度的乘积为一常数，这个均衡常数Ks叫做溶度积常数，简称溶度积。关于同一种类的难溶电解质，能够经过溶度积的大小来比较它们的溶解度大小。在相同温度下，溶度积越大，溶解度也越大;反之亦然。但关于不一样种类的难溶电解质，则不可以以为溶度积小的，溶解度也必定小。溶度积规则当混淆两种电解质的溶液时，如有关的两种相对离子浓度(以溶解均衡中该离子的化学计量数为指数)的乘积(即反响商Q)大于由该两种有关离子所构成的难溶物质的溶度积(即Ks)，就会产生该物质的积淀:若溶液中相对离子浓度的乘积小于溶度积，则不

31、行能产生积淀。依据溶度积规则，只需想法降低难溶电解质饱和溶液中有关离子的浓度小于它的溶度积，就有可能使难溶电解质溶解。常用的方法有以下几种。，使离子浓度乘积利用酸碱反响(2)利用配位反响(3)利用氧化复原反响一种或几种物质分别在另一种物质中所形成的系统称为分别系统，简称分散系。分别系中被分其余物质称为分别相，分别相所处的介质称为分别介质。粒的大小，大概能够将分别系分为三种种类，如表所示。依据分别相颗溶解度，在必定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。在这里要注意：假如没有指明溶剂，往常所说的溶解度就是物质在水里的溶解度。此中R为溶质，M

32、m+和Nn-分别为电离出来的阳离子和阴离子，其离子积可表示为：K=Mm+nNn-m胶体(溶胶)是高度分其余不均匀(多相)系统，所以溶胶是热力学不稳固系统，粒子间有互相齐集而降低其表面积的趋势，即拥有齐集不稳固性。溶胶保持稳固的原由除了溶胶粒子的布朗运动相当大外，更主要的要素是溶胶粒子带有电荷。胶休粒子带有电荷是与它们的表面拥有很大的吸附能力，并能选择性地吸附某种离子有关的。因而可知，吸附作用与物质的表面积有关。表面积越大，吸附能力越强。因为胶体是一个高度分其余系统，胶体粒子的总表面积特别大，因此可拥有高度的吸附能力。这种使胶粒齐集成较大的颗粒而沉降的过程叫做聚沉。加入电解质溶液可加快溶胶的聚沉

33、。在使溶胶聚沉时，主若是电解质中带有与胶粒异号电荷的那种离子致使了溶胶的聚沉。往常，电解质中与胶粒异号电荷离子的价数越高，对溶胶的聚沉效率就越大。将两种带异号电荷的溶胶以适合的数目互相混淆时，因为电性中和，也能发生互相聚沉作用。其余，适合加热常常也可促进溶胶聚沉。如前所述，液体表面有自动缩短的趋势而产生了表面张力，凡能明显降低表面张力的物质叫做表面活性剂。各样表面活性剂的分子结构拥有共同的特色，即分子中同时存在着亲水基团和亲油基团(又称疏水基)，故称为双亲分子。表面活性剂的应用1清洗作用t2)乳化作用(3)起泡作用第4章电化学与金属腐化原电池是一种利用氧化复原反响对环境输出电功的装置。假如反响

34、是热力学可逆的，上式取等号，假如反响是自觉进行的，取小于号。盐桥往常是u形管，此中装入含有琼胶的饱和氯化钾溶液。盐桥的存在，使得正、够在左右溶液之间挪动，又能防备两边溶液快速混淆。原电池是由两个电极浸在相应的电解质溶液中，再用盐桥连结两溶液而构成的装置。可用图式表示,负离子能原电池用图式表示原电池时，按规定，负极写在左侧，正极写在右侧，以单垂线“界面，以双虚垂线“!”表示盐桥，盐桥的两边应是两个电极所处的溶液。3+2+电极，该电极的电极反响为l”表示两相的，构成铁离子不论在原电池仍是在电解池中，正极、负极的定义与物理学中是一致的，即正极老是电势较高的电极，负极老是电势较低的电极。需要注意的是，

35、在原电池中，正极上发生的是复原反响，负极上发生的是氧化反响;而在电解池中，正极上发生的是氧化反响，负极上发生的是复原反响。考虑一个电动势为E的原电池，此中进行的电池反响为此中Ee是原电池在标准状态下的电动势(简称标准电动势)。上式称为电动势的能斯特方程，表达了构成原电池的各样物质的浓度(关于气态物质，用压力取代浓度)、原电池的温度与原电池电动势的关系。跟着电池反响的进行，作为原料的化学物质人A与B的浓度渐渐减少，而反响产物G与D的浓度渐渐增添，从能斯特方程可看出，原电池的电动势将所以而渐渐变小。当T=298.15K时，将式（中自然对数换成常用对数，可得应当注意，原电池电动势数值与电池反响计量式

36、的写法没关数改变而改变。，电动势数值其实不因化学计量能够用仪器丈量原电池的电动势E，即两电极电势的差值，可是没有方法丈量出各个电极的电势的绝对数值。当前，国际上一致规定“标准氢电极”的电极电势为零，其余电极电势的数值都是经过与“标准氢电极”比较而获得确立。电极电势的能斯特方程对随意给定的电极，电极反响通式为氧化态或复原态物质离子浓度的改变对电极电势有影响，但在往常状况下影响不大。电解质溶液的酸碱性对含氧酸盐的电极电势有较大的影响。酸性加强，电极电势明显增大则含氧酸盐的氧化性明显加强。，因为电极电势因离子浓度的不一样而异，简单想象，由两种不一样浓度的某金属离子的溶液分别与该金属构成电极，这样的两

37、个电极明显也能构成拥有必定电动势的原电池，这种原电池称为浓差电池。前面所议论，都是原电池中经过的电流无穷小，即电极反响和电池反响可逆状况下的电极电势，这种电极电势称为可逆电势或均衡电势。假如电流不是无穷小，电极电势就不可以简单地用上述能斯特方程进行计算。电极电势数值是电化学中很重要的数据，除了用以计算原电池的电动势和相应的氧化复原反响的摩尔吉布斯函数变外，还可以够比较氧化剂和复原剂的相对强弱、判断氧化复原反响进行的方向和程度等。若某电极电势代数值越小，则该电极上越简单发生氧化反响，或许说该电极的复原态物质越简单失掉电子，是较强的复原剂;而该电极的氧化态物质越难获得电子，是较弱的氧化剂。若某电极

38、电势的代数值越大，则该电极上越简单发生复原反响，该电极的氧化态物质越简单获得电子，是较强的氧化剂;而该电极的复原态物质越难失掉电子，是较弱的复原剂。碱性燃料电池这种燃料电池常用30%-50%的KOH为电解液，燃料是氢气，氧化剂是氧气。氢氧燃料电池的焚烧产物为水，所以对环境无污染。电池可用图式表示为电极反响为电解是环境对系统做电功的电化学过程，在电解过程中，电能转变为化学能。在电解池中，与直流电源的负极相连的极叫做阴极，与直流电源的正极相连的极叫做阳极。电子从电源的负极沿导线进入电解池的阴极;另一方面，电子又从电解池的阳极离开，沿导线流回电源正极。这样在阴极上电子剩余，在阳极上电子缺乏，电解液(

39、或熔融液)中的正离子移向阴极，在阴极上获得电子，进行复原反响;负离子移朝阳极，在阳极上给出电子，进行氧化反响。在电解池的两极反响中氧化态物质获得电子或复原态物质给出电子的过程都叫做放电。经过电极反响这一特别形式，使金属导线中电子导电与电解质溶液中离子导电联系起来。往常把能使电解顺利进行的最低电压称为实质分解电压，简称分解电压。电解池中实质分解电压与理论分解电压之间的误差，除了因电阻所惹起的电压降之外，就是因为电极的极化所惹起的。电极极化包含浓差极化和电化学极化两个方面。(1)浓差极化浓差极化现象是因为离子扩散速率迟缓所惹起的。它能够经过搅拌电解液和高升温度，使离子扩散速率增大而获得必定程度的除

40、去。从热力学角度考虑，在阳极长进行氧化反响的第一是析出电势(考虑超电势要素后的实质电极电势)代数值较小的复原态物质;在阴极长进行复原反响的第一是析出电势代数值较大的氧化态物质。电解的应用很广，最常有的是电镀、阳极氧化、电解加工等。电镀是应用电解的方法将一种金属覆盖到另一种金属部件表面上的过程。以电镀锌为例说明电镀的原理。它是将被镀的部件作为阴极资料，用金属锌作为阳极资料，在锌盐溶液中进行电解。将经过表面抛光、除油等办理的铝及铝合金工件作为电解池的阳极资料，并用铅板作为阴极资料，稀硫酸或铬酸、草酸)溶液作为电解液。通电后，适合控制电流和电压条件，阳极的铝制工件表面就能被氧化生成一层氧化铝膜。依据

41、金属腐化过程的不一样特色，能够分为化学腐化和电化学腐化两大类。电化学腐化的特色是形成腐化电池，电化学腐化过程的实质是腐化电池放电的过程，电化学腐化过程中，金属往常作为阳极，被氧化而腐化;阴极反响则依据腐化种类而异，可发生氢离子或氧气的复原，析出氢气或氧气。钢铁在大气中的腐化往常为吸氧腐化，腐化电池的阴极反响为将铁完好淹没在酸溶液中，因为溶液中氧气含量较低，这时即可能发生析氢腐化(如钢铁酸洗时)，腐化电池的阴极反响是析氢反响第5章物质结构基础求解薛定谬方程不单可获得氢原子中电子的能量E与主量子数n有关的计算公式，并且能够自然地导出主量子数n、角量子数L和磁量子数m。或许说，求解结果表示，波函数的

42、详细表达式与上述三个量子数有关主量子数n，可取的数值为1,2,3,4.n.值是确立电子离核远近(均匀距离)和能级的主要参数，n值越大，表示电子离核的均匀距离越远，所处状态的能级越高。角量子数L可取的数值为0，1，2，(n一1)，共可取n个数,L的数值受n的数值限制，(3)磁量子数m可取的数值为0,士1,士2.士3，士2.士L，共可取(2L+1)个数值，m的数值受L数值的限制，m值基本上反应波函数(轨道)的空间取向。当三个量子数的各自数值确立时，波函数的数学式也就随之而确立。量子力学中还引入第四个量子数，习惯上称为自旋量子数msms能够取的数值只有+1/2和一1/2，往常可用向上的箭头和向下的箭

43、头来表示电子的两种所谓自旋状态。假如两个电子处于不一样的自旋状态则称为自旋反平行，用符号或表示:处于相同的自旋状态则称为自旋平行，用符号或表示状态。以下分别对s轨道、p轨道和d轨道加以简要说明。S轨道是角量子数L=0时的原子轨道，此时主量子数n能够取1,2,3,等数值。对应于n=1,2,3，一的s轨道分别被称为1s轨道2s轨道、3s轨道。所以它的角度散布是球面。P轨道是角量子数L=1时的原子轨道，对应于此时不一样的主量子数，有2p轨道3p轨道等不一样的p轨道。可得两个相切于原点的球面。黑点较密，表示电子出现的概率密度较大;黑点较疏，表示电子出现的概率密度较小。这种以黑点的疏密表示概率密度散布的

44、图形叫做电子云。n,L都相同的轨道，称为等价轨道。所以同一层的亚层各有3,个等价轨道。氢原子轨道的能量决定于主量子数n，但在多电子原子中，轨道能量除决定于主量子数还与角量子数L有关，可归纳出以下三条规律。n之外，角量子数L相同时，跟着主量子数n值增大，轨道能量高升。主量子数n相同时，跟着角量子数L值增大，轨道能量高升。当主量子数和角量子数都不一样时，有时出现能级交织现象。泡利不相容原理指的是一个原子中不行能有四个量子数完好相同的两个电子。由这一原理可2最低能量原理则表示核外电子散布将尽可能优先占有能级较低的轨道，以使系统能量处于最低。它解决了在n或L值不一样的轨道中电子的散布规律。实验总结出多

45、电子原子各轨道能级从低到高的近似次序(见图）:1s;2s,2p;3s,3p:4s,3d,4p;5s,4d,5p;6s,4f,5d,6p;7s,5f,6d,7p。依据这一次序能够确立各元素原子核外电子的一般散布规律:能量邻近的能级划为一组，称为能级组，共有七个能级组，对应于周期表中七个周期。洪德规则说明处于主量子数和角量子数都相同的等价轨道中的电子，老是尽先占有磁量子数不一样的轨道，并且自旋量子数相同，即自旋平行。它反应nL在值相同的轨道中电子的散布规律。洪特规则固然是一个经验规律，但运用量子力学理论，也可证明电子按洪特规则摆列，使原子系统的能量最低。作为洪特规则的增补:等价轨道在全充满状（p6

46、，d10，f14）、半充满状(p3，d5，f7)或全空状态(p0，d0，f0)时比较稳固。按上述电子散布的三个基来源理和近似能级次序，能够确立大部分元素原子核外电子散布的方式.多电子原子核外电子散布的表达式叫做电子散布式。比如，钛(Ti)原子有22个电子，按上述三个原理和近似能级次序，电子的散布状况应为又如，锰原子中有25个电子，其电子散布式应为铬、钥或铜、银、金等原子的(n-1）d轨道上的电子都处于半充满状态或全充满状态末周期表)。比如Cr和Cu的电子散布式分别为(见书因为化学反响中往常只波及外层电子的改变，所以一般不用写完好的电子散布式，只需写出外层电子散布式即可。外层电子散布式又称为外层

47、电子构型。关于主族元素即为最外层电子散布的形式。原子的基天性质如原子半径、氧化值、电离能、电负性等都与原子的结构亲密有关，因此也表现明显的周期性变化。元素在周期表中所处的周期号数等于该元素原子核外电子的层数。对元素在周期表中所处族的号数来说，主族元素以及第I、第II副族元素的号数等于最外层的电子数;第III至第VII副族元素的号数等于最外层的电子数与次外层d电子数之和。VIII族元素包含三个纵行，最外层电子数与次外层d电子数之和为8至10。零族元素最外层电子数为8(氦为2)。依据原子的外层电子构型可将长式周期表分红5个区，即s区P区,d区、ds区和f区。表反应了原子外层电子构型与周期表分区的关

48、系。同周期主族元素从左至右最高氧化值渐渐高升，并等于元素的最外层电子数即族数。副族元素的原子中，除最外层s电子外，次外层d电子也可参加反响。所以，d区副族元素最高氧化值一般等于最外层的s电子数和次外层d电子数之和(但不大于8。此中第III至第VII副族元素与主族相像，同周期从左至右最高氧化值也渐渐高升，并等于所属族的族数。金属元素易失电子变为正离子，非金属元素易得电子变为负离子。所以常用金属性表示在化学反响中原子失掉电子的能力，非金属性表示在化学反响中原子得电子的能力。应当指出，元素的金属性和非金属性一般表现为单质的复原性和氧化性，但其实不完好一致。元素的原子在气态时失掉电子的难易，能够用电离

49、能来权衡。气态原子失掉一个电子成为气态+1价离子，所需汲取的能量叫该元素的第一电离能I1，常用单位kJmol-1。电离能的大小反应原子得失电子的难易，电离能越大，失电子越难。电离能的大小与原子的核电荷及电子构型等要素有关。对主族元素来说，第I主族元素的电离能最小，同一周期原子的电子层数相同，从左至右，电离能随之增大，所以元素的金属开朗性渐渐减弱。同一主族的原子最外层电子构型相同，从上到下，电离能渐渐减小，元素的金属开朗性逐渐加强。为了权衡分子中各原子吸引电子的能力，鲍林在1932年引入了电负性的看法。电负性（氧化性，非金属性）数值越大，表示原子在分子中吸引电子的能力越强;电负性值越小，表示原子

50、在分子中吸引电子的能力越弱。元素的电负性较全面反应了元素的金属性和非金属性的强弱。主族元素的电负性拥有较明显的周期性变化，同一周期从左到右电负性递加，从上到下电负性递减。而副族的电负性值则较靠近，变化规律不明显。其余，元素的原子半径也表现出周期性的变化，并且主族元素的变化比副族元素的更加明显。以第2周期为例，从左到右能够看出电负性(及电离能)渐渐增大，而原子半径渐渐减小。这表示权衡元素金属性、非金属性的物理量电离能和电负性与原子半径有着内在的联系。化学键主要有金属键，离子键和共价键等三类。由正、负离子之间的静电引力形成的化学键叫做离子键。离子键无饱和性也无方向性。离子键往常存在于离子晶体中。能

51、形成典型离子键的正、负离子的外层电子构型一般都是8电子的，称为8电子构型。除了8电子构型的之外，还有其余种类的外层电子构型，主若是(1)9-17电子构型(2)18电子构型。同种非金属元素，或许电负性数值相差不很大的不一样种元素(一般均为非金属，有时也有金属与非金属)，一般以共价键联合形成共价型单质或共价型化合物。表征共价键特征的物理量称为共价键参数，比如键长、键角和键能等。(l)键长分子中成键原子的两核间的距离叫做键长。键长与键的强度(或键能)有关，键长较小则分子较稳固。(2键角分子中相邻两键间的夹角叫做键角。分子的空间构型与键长和键角有关。键能共价键的强弱能够用键能数值的大小来权衡。对双原子

52、分子来说，键解离能能够以为就是该气态分子中共价键的键能E。关于两种元素构成的多原子分子来说，可取键解离能的均匀值作为键能。键能习惯上取正当，一般说来，键能数值越大表示共价键强度越大。化学反响过程实质上是反响物化学键的损坏和生成物化学键的构成的过程。所以，气态物质化学反响的热效应就是化学键改组前后键解离能或键能总和的变化。利用键能数据，能够估量一些反响热效应或反响的标准焓变。一般说来，气态反响的标准焓变能够利用反响物的键能总和减去生成物的键能总和而近似求得(注意，这里的计算是反响物在前，生成物在后)。就分子的整体来说，是电中性的。但从分子内部这两种电荷的散布状况来看，可把分子分红极性分子和非极性分子两类。对双原子分子来说，分子极性和键的极性是一致的。分子的极性不只与键的极性有关，还与分子的空间构型(对称性)有关。共价型分子中各原子在空间摆列构成的几何形状，叫做分子的空间构型。比如，甲烷分子为正四周体，水分子为“v”字形，氨分子为三角锥形等。为了从理论上说明各样分子不一样的空间构型，提出化学键的杂化轨道理论。这个理论从电子拥有颠簸性能够叠加的看法出发，以为若干个能量邻近的原子轨道能够混淆成相同数目的能量完好相同的新的原子轨道，这种新的原子轨道称为杂化轨道。形成杂化轨道的过程称为原子轨道杂化简称杂化)。（1）sp杂