普通大学复习

复习课第一章热化学与能源一、反应热的测量（弹式热量计）

q＝-{q(H2O)+qb}＝-{C(H2O)△T+Cb△T}＝-∑C·△T△U=q+w(封闭系统)△U=qv（定容，w＝0）△H=qp（定压，w＝0)

△U=△H-p△Vm=△H-△νgRT（w≠0

）二、反应热效应的理论计算1.盖斯定律2.能量守恒定律●化学反应摩尔Gibbs函数变△rGm=△rHm-T△rSm△rGmθ=∑BνB△fGmθ●反应自发性的判据(等温、定压、W'=0)△rGm＜0自发过程，反应正向进行△rGm＞0非自发过程，反应逆向进行△rGm＝0平衡状态●化学反应等温方程式第二章化学反应原理●化学反应熵变

2.Kθ与△rGm

θ的关系1.化学平衡常数(Kθ)的表达式一、化学平衡常数或1.压力(浓度)对平衡的影响二、化学平衡移动2.温度对平衡的影响ΔrGm=-RTlnK+RTlnQ=RTln(Q/K)压力(浓度)的变化不改变K，改但变Q，使平衡移动，最终达到Q=K3.吕.查德里原理假如改变平衡系统的条件（如浓度、压力、温度）之一，平衡就向减弱这个改变的方向移动。1.反应速率的定义2.元反应的反应速率方程

v=k{c(A)}a·{c(B)}b

，反应级数n＝a+b3.阿仑尼乌斯公式

三、化学反应速率非元反应的反应速率方程

v=k{c(A)}x·{c(B)}y

，反应级数n＝x+y即4.影响反应速率的因素：温度，浓度（压力），催化剂

对于多相反应，还应考虑接触面大小和扩散作用。第三章水化学一、酸和碱在水溶液中的解离平衡1.酸和碱的概念电离理论、电子理论和酸碱质子理论2.酸和碱在水溶液中的离子平衡及pH值的计算解离平衡，解离常数Ka，Kb对于共轭酸碱对一元弱酸一元弱碱3.缓冲溶液和pH的控制共轭酸=共轭碱+H+二、配离子的解离平衡1.解离常数，不稳定常数2.配离子解离平衡的移动

降低中心离子的浓度

生成更稳定的配离子

降低配体的浓度

三、难溶电解质的多相离子平衡nAm+(aq)+mBn-(aq)AnBm(s)Ksp与浓度无关，受温度影响。可由热力学数据计算。

难溶电解质在水溶液中存在着溶解平衡：

溶度积和溶解度的关系AB型难溶电解质A2B型或A2B型难溶电解质

溶度积规则Q

＞Ks,溶液过饱和，有沉淀析出Q=Ks,溶解-结晶达到平衡，饱和溶液Q＜Ks,溶液不饱和，无沉淀析出同离子效应在难溶电解质饱和溶液中加入含有共同离子的易溶强电解质时，难溶电解质的溶解度降低。这种现象叫做同离子效应。沉淀的转化一种沉淀向另一种更难溶的沉淀转化的过程。沉淀转化程度可以用反应的平衡常数K来表达。沉淀的溶解降低溶度积常数中相关离子的浓度，使Q＜Ks

方法：1）利用酸碱反应；2）利用配合反应；3）利用氧化还原反应。第四章电化学一、原电池E=

(正)-(负)负极失电子被氧化：Zn(s)=Zn2+(aq)+2e-正极得电子被还原：Cu2+(aq)+2e-=Cu(s)二、原电池的电动势与电池反应的摩尔吉布斯函数变ΔrGm=-nFE三、浓度的影响和能斯特方程式1.浓度对原电池电动势的影响2.浓度对电极电势的影响据电动势E进行氧化还原反应方向的判断反应方向的判据是：ΔG<0

自发过程

ΔG>0

非自发过程

ΔG=0

平衡状态因此，可用电动势E或

判断反应方向：E>0，即(正)>(负)，ΔG<0，反应正向自发；E=0，即(正)=(负)，ΔG=0，反应处于平衡状态；E<0，即(正)<(负)，ΔG>0，反应正向非自发，逆向自发。ΔrGm=-nFE第5章

物质结构基础在求解Ψ的过程中，需要引入三个参数（量子数）——n、l、m（1）主量子数(n)电子层数表示核外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能量。对于氢原子或类氢离子，各状态的电子的能量只与n有关。

n越大，E越大。n的取值：n=1，2，3，…n=1，2，3，4,···对应于电子层K，L，M，N,···1.波函数和量子数（2）角量子数(l)取0，1，2，…，(n-1)的整数l=0，1，2，3分别对应s、p、d、f轨道。图5.2原子轨道的角度分布图表示亚层，基本确定原子轨道的形状s轨道投影yxdxy轨道投影yx++--pz轨道投影zx+-对于多电子原子，l与n共同确定原子轨道的能量。Ens<Enp<End<Enf（3）磁量子数(m)

m=0,±1,±2,…,±l,共可取2l+1个值确定原子轨道的空间取向p轨道,m=-1,0,+1有三个空间取向d轨道,m=-2,-1,0,+1,+2有五个空间取向图5.3原子轨道空间取向除s轨道外，都是各向异性的量子数n123…,nl0010120,1,2,…,(n-1)m00;0,±10;0,±1；0,±1,±2符号1s2s,2px,2py,2pz3s,3px,3py,3pz3dxy,3dxz,3dyz,3dz2,3dx2-y2原子轨道（波函数）表5.1原子轨道与量子数之间的关系Ψn,l,m描述原子中电子的运动，由n,l,m三个量子数所确定。电子还有自旋运动。(4)

自旋量子数(ms)一个轨道中的电子可以有两种不同的自旋方向。ms取值：符号：↑,↓表示：顺、逆时针自旋。用四个量子数Ψ(210)描述电子的运动状态:

n=2第二电子层，L层；

l

=12p能级，原子轨道呈双球形；

m=02pz轨道，沿z轴取向；

ms=

+1/2顺时针自旋；ms=

-1/2逆时针自旋。5.1.2电子云1.电子云与概率密度比如氢原子基态的波函数r越小，概率密度越大；

r越大，概率密度越小。ψ无直观明确的物理意义,要通过来体现。∝ρ概率密度单电子原子电子与核之间的相互吸引多电子原子

电子之间的相互排斥5.2多电子原子的电子分布方式和周期系

氢原子轨道的能量仅决定于主量子数n，各轨道能量关系为:

E1s＜E2s=E2p＜E3s=E3p=E3d＜……5.2.1多电子原子轨道的能级多电子原子轨道的能级取决于主量子数n和角量子数l：主量子数n相同时，l越大，能量越高

Ens

<Enp<End<Enf角量子数l相同时，n越大，能量越高

E1s<E2s<E3sE2p<E3p<E4p

n和l都不同时，有时出现能级交错现象。在某些元素中，E4s＜E3d，E5s＜E4d等。n和l都相同的轨道，能量相等，称为等价轨道。5.2.2核外电子分布原理和核外电子分布方式1.核外电子分布的三个原理

根据光谱数据，多电子原子中电子的分布遵循三个原理：

泡利(Pauli)不相容原理、最低能量原理、洪德(Hund)规则。

泡利不相容原理

在同一原子中不可能有四个量子数完全相同的两个电子。

在每一个原子轨道（n,l,m相同的轨道）中最多可以容纳两个自旋反平行的电子。×思考：第n层最多可以排布几个电子？最低能量原理

核外电子分布将尽可能优先占据能级较低的轨道，以使系统能量处于最低。鲍林(L.Pauling)提出了多电子原子轨道的能级高低顺序：7s，5f,6d,7p6s，4f，5d，6p5s，4d，5p4s，3d，4p3s，3p2s，2p1s（见图5.5，p139）七个能级组

洪德（Hund）规则当电子在n,l

相同的多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。例：两个p电子在能量相同的三个2p轨道上如何分布？IIIIII2．核外电子分布式和外层电子分布式(1)

核外电子分布式

多电子原子核外电子分布的表达式。例：钒(V)原子有23个电子，其电子分布情况应为：

23V

1s22s22p63s23p64s23d3但在书写电子分布式时，要将3d轨道放在4s前面，所以钒原子的电子分布式的正确写法为：

23V1s22s22p63s23p63d34s2电子处于全满(s2,p6,d10,f14)、半满(s1,p3,d5,f7)或者全空(s0,p0,d0,f0)时系统比较稳定。26Fe1s22s22p63s23p63d64s224Cr1s22s22p63s23p63d44s23d54s129Cu1s22s22p63s23p63d94s23d104s1周期号数＝原子的电子层数主族元素:(ⅠA～ⅦA)

族号数＝最外层电子数副族元素：

ⅠB～ⅡB

族号数＝最外层电子数；

ⅢB～ⅦB

族序数＝ns电子数+(n-1)d电子数

Ⅷ

ns电子+(n-1)d电子数＝8～10

零族最外层电子数为8(或2)5.2.3原子的结构