大学无机化学知识点总结Word格式.docx
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系统与环境Z间既没有能量传递也没有物质传递。
2、状态是系统屮所有宏观性质的综合表现。
描述系统状态的物理量称为状态函数。
状态函数的变化量只与始终态有关，与系统状态的变化途径无关。
3、系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分叫做相。
相可以由纯物质或均匀混合物组成，可以是气、液、固等不同的聚集状态。
4、化学计量数对于反应物为负，对于生成物为正。
5、反应进度二，单位：
mol
热力学第一定律0、系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热。
热能自动的由高温物体传向低温物体。
系统的热能变化量用Q表示。
若环境向系统传递能量，系统吸热，则Q>
0；
若系统向环境放热，则Q0；
系统对环境做功，W,则反应逆向进行。
第三节：
化学平衡的移动
1、浓度对化学平衡的影响：
浓度虽然可以使化学平衡发生移动，但并不能改变化学平衡常数的数值，因为在一定温度下，值一定。
当反应物浓度增加或产物浓度减少时，平衡正向移动；
当反应物浓度减少或产物浓度增加时，平衡逆向移动。
2、压力对化学平衡的影响：
综合考虑各反应物和产物分压是否改变及反应前后气体分子数是否改变。
3、温度对化学平衡都影响：
温度变化引起标准平衡常数的改变，从而使化学平衡移动。
温度对标准平衡常数的影响用van'
tHoff方程描述。
In
第四节：
自发变化和燜
1、自发变化的基本特征：
⑴在没有外界作用或干扰的情况下，系统自身发生的变化称为自发变化。
⑵有的自发变化开始时需要引发，一旦开始，自发变化将一直进行达到平衡，或者说自发变化的最大限度是系统的平衡状态。
⑶自发变化不受时间约束，与反应速率无关。
⑷自发变化必然有一定的方向性，其逆过程是非自发变化。
两者都不能违反能量守恒定律。
⑸非自发变化和自发变化都是可能进行的。
但是只有自发变化能自动发生，而非自发变化必须借助一定方式的外部作用才能发生。
没有外部作用非自发变化将不能继续进行。
2、在反应过程中，系统有趋向于最低能量状态的倾向，常称其为能量最低原理。
相变化也具有这种倾向。
3、系统有趋向于最大混乱度的倾向，系统混乱度的增加有利于反应的自发进行。
4、纯物质完整有序晶体在0K时嫡值为零；
、
5、⑴爛与物质聚集状态有关。
同一种物质气态爛值最大，液态次Z,固态嫡值最小。
⑵有相似分子结构且相对分子质量又相近的物质，其值相近。
分子结构相近而相对分子质量不同的物质，其标准摩尔爛值随分子质量增大而增大。
⑶物质的相对分子质量相近时，分子构型越复杂，其标准摩尔爛值越犬。
6、反应的标准摩尔嫡变等于各生成物的标准摩尔爛值之和减去各反应物的标准摩尔爛值Z和
7、在任何自发过程中，系统和环境的嫡变化总和是增加的。
即：
自发变化非自发变化平衡状态
8、
第五节：
Gibbs函数
1>
Gibbs函数被定义为：
，被称为Gibbs自由能。
2、在不做体积功和定温定压条件下，在任何自发变化屮系统的Gibbs函数是减少的，由得⑴当0时反应能正向进行。
⑵当〉0,0,40时反应大多逆向进行；
-40«
40时要用来判断反应方向。
6、Van'
tHoff方程：
InIn
第五章：
酸碱平衡
酸碱质子理论
1、酸碱质子理论：
凡是能释放出质子的任何含氢原子的分子或离子都是酸；
任何能与质子结合的分子或离子都是碱。
简言Z酸是质子给予体，碱是质子接受体。
2、质子理论强调酸和碱Z间的相互依赖关系。
酸给出质子后生成相应的碱，而碱结合质子后生成相应的酸。
酸与碱Z间的这种依赖关系称为共觇关系，相应的一对酸和碱称为共辘酸碱对。
酸给出质子后生成的碱为这种酸的共犯碱，碱得到质子后所生成的酸称为这种碱的共辘酸。
3、酸碱解离反应是质子转移的反应。
在水溶液屮酸碱的电离时质子转移反应。
盐类水解反应实际上也是离子酸碱的质子转移反应。
4、既能给出质子又能接受质子的物质称为两性物质。
5、酸碱的强度首先取决于其本身的性质，其次与溶剂的性质等有关。
酸和碱的强度是指酸给出质子和碱接受质子能力的强弱。
给出质子能力强的酸是强酸，接受质子能力强的碱是强碱；
反之，就是弱酸和弱碱。
6、溶剂的碱性越强溶质表现出来的酸性就越强，溶剂的酸性越强溶质表现出来的碱性就越强。
水的电离平衡和溶液的PH
1、对反应，被称为水的离子积常数。
25°
C时，。
弱酸、弱碱解离平衡
1、酸的水溶液中存在质子转移反应：
，其标准平衡常数简写为，称为弱酸HA的解离常数，弱酸解离常数的数值表明了酸的相对强弱。
解离常数越大酸性越强，给出质子能力越强。
值受温度影响但变化不大。
2、在一元弱碱的水溶液中存在反应：
，，称为一元弱碱B的解离常数。
3、解离度的定义为解离的分子数与总分子数的比值，即，解离度越大越大，PH越小。
解离度与解离常数关系为。
对碱同样适用。
缓冲溶液
1、同离子效应：
在弱酸或弱碱的溶液中，加入与这种酸或碱含相同离子的易溶强电解质，使酸或碱的解离度降低。
2、缓冲溶液：
具有能够保持PH相对稳定性能的溶液（也就是不因加入少量强酸或强碱而显著改变PH的溶液。
缓冲溶液通常由弱酸和他的共辘碱组成。
缓冲溶液PH计算公式：
log,log
酸碱指示剂
1、当溶液屮即时，溶液呈现出的颜色；
当即时，溶液呈现的颜色；
当即时，溶液呈现两者的混合颜色。
2、指示剂的变色范围是，但是由于人的视觉对不同颜色的敏感度的差异实际变色范围常常小于两个pH单位。
第六节：
酸碱电子理论
1、酸是任意可以接受电子对的分子或离子；
酸是电子对的接受体，必须具有可以接受电子对的空轨道。
碱则是可以给出电子对的分子或离子；
碱是电子的给予体，必须具有未共享的孤对电子。
酸碱之间以共价键相结合，并不发生电子对转移。
第七节：
配位化合物
2、在配合物屮Lewis酸被称为形成体（或中心离了），Lewis碱被称为配体。
配合物的定义是形成体与一定数目的配体以配位键按一定的空间构型结合形成离子或分子。
这些离子或分子被称为配位个体。
形成体通常是金属离子或原子，也有少数是非金属元素（B,P,H）。
通常作为配体的是非金属的阴离子或分子。
4、在配体屮，与形成体成键的原子叫做配位原子；
配位原子具有孤对电子。
常见的配位原子有F,Cl,Br,I,S,N,C等。
配体屮只有一个配位原子的称为单齿配体，有两个或两个以上配位原子的称为多齿配体。
在配位个体屮，与形成体成键的配位原子个数叫作配位数。
常见多齿配体有：
5、配合物的化学式：
配合物的化学式屮首先应先列出配位个体中形成体的元素符号，在列出阴离子和中性分子配体，，将整个配离子或分子的化学式括在方括号屮。
6、配合物的命名：
命名时，不同配体之间用•隔开。
在最后一个配体名称后缀以“合”字。
⑴含配阴离子的配合物的命名遵照无机盐命名原则。
例如为硫酸四氨合铜为氯化六氨合纟白。
1、，是配合物的解离常数，又称为配合物的解离常数或不稳定常数。
越大，配合物越不稳定。
2、，是配合物生成常数，又称为稳定常数或累积稳定常数。
3、一般来说配合物的逐级稳定常数随着配位数的增加而减少。
4、以N,0,F等电负性大（吸引电子能力强），半径小，难被氧化（不易失去电子），不易变形（难被极化）的原子为配位原子的碱成为硬碱。
反Z则为软碱，介于二者之间的为交界碱。
5、硬酸多是电荷数较多，半径较小，外层电子被原子核束缚得较紧而不易变形（极化率较小）的阳离子。
反Z则为软酸，介于两者之间的为交界酸。
6、常见的酸和碱分类如下：
硬酸软酸交界酸酸金属原子…硬碱软碱交界碱碱
7、软硬酸碱原则：
软亲软，硬亲硬
第六章：
沉淀溶解平衡
溶解度和溶度积
1、溶解度：
在一定温度下，达到溶解平衡时，一定量溶剂中含有的溶质质量。
2、常见无机化合物溶解性：
常见无机酸是可溶的，硅酸是难溶的；
氨、族氢氧化物，是可溶的；
是微溶的；
其余元素的氢氧化物都是难溶的。
几乎所有的硝酸盐都是可溶的；
是微溶的。
大多数醋酸盐是可溶的；
是难溶的。
大多数氯化物是可溶的；
大多数澳化物，碘化物是可溶的；
大多数硫酸盐是可溶的；
，，是难溶的。
大多数硫化物是难溶的，第一主族，第二主族金属硫化物和是可溶的。
多数碳酸盐，磷酸盐，亚硫酸盐是难溶的；
第一主族（Li除外）和镀离子的这些盐是可溶的。
多数氟化物是难溶的；
第一主族（Li除外）金属氟化物，是可溶的；
几乎所有的氯酸盐，高氯酸盐都是可溶的；
几乎所有的钠盐，钾盐均是可溶的；
2、对于一般沉淀反应来说：
，溶度积的通式是
3、难溶电解质的溶度积常数的数值在稀释溶液屮不受其他离子存在的影响，只取决于温度。
温度升高，多数难溶化合物的溶度积增大。
沉淀的生成和溶解
在难溶电解质的饱和溶液中，加入含有相同离子的强电解质时，难溶电解质的溶解度将降低。
同离子效应使难溶电解质的溶解度降低。
2、盐效应使难溶电解质溶解度增大。
一般来说，若难溶电解质的溶度积很小时，盐效应的影响很小，可忽略不计；
若难溶电解质的溶度积较大，溶液屮各种离子的总浓度也较大时，就应考虑盐效应的影响。
3、金属硫化物的溶解平衡：
，称为在酸中的溶度积常数。
4、某些难容硫化物的溶度积常数：
第七章：
氧化还原反应电化学基础
氧化还原反应基本概念
1、有电子得失或转移的反应称为氧化还原反应。
2、表示元素氧化态的数值称为氧化数又称氧化值。
⑴在单质屮元素氧化值为零。
⑵在单原子离子中，元素氧化值等于离子所带电荷数。
⑶在大多数化合物屮，氢的氧化值为+1,只有在金属氢化物中，氢的氧化值为-1。
⑷通常在化合物屮氧的氧化值为-2,但是在等过氧化物屮养的氧化值为-1,在氧的氟化物中，如中氧的氧化值为+2,+1。
⑸在所有氟化物屮氟的氧化值为-1。
⑹碱金属和碱土金属在化合物屮氧化值分别为+1和+2。
⑺在中性分子中，各元素氧化值代数和为零。
在多原子离子中，各元素氧化数代数和等于离子所带电荷数。
电化学电池
1、电池图示：
将发生氧化反应的负极写在左边，发生还原反应的正极写在右边；
并按顺序用化学式从左到右依次排列各个相的物质组成和状态；
用单垂线“丨”表示相与相间的界面，用双折线“II”表示盐桥。
2、Faraday定律：
⑴在电化学电池中，两极所产生或消耗的物质的物质的量与通过电池的电荷量成正比。
⑵当给定的电荷量通过电池时，电极上所产生或消耗的物质的物质的量正比于物质的摩尔质量被对应于半反应每摩尔物质每摩尔物质所转移的电子数除的商。
对于半反应，根据Faraday定律，第一：
电极上沉淀出或消耗掉的正比于通过电池的电荷量Q。
Q越大越大。
第二：
当通过电池的电荷量Q—定时，正比于，为物质的摩尔质量。
3、Faraday常量表示一摩尔电子所带的电荷量，，F被称为Faraday常量
4、当原电池放电时，两极间的电势差将比该电池的最大电压要小。
这是因为驱动电流通过电池需要消耗能量或者称其为要做功，产生电流时，电池电压的降低正反映了电池内所消耗的这种能量；
而且电流越大，电压降低越多。
因此，只有电池屮没有电流通过时，电池才具有最大电压又称其为开路电压。
当通过原电池的电流趋近于零时，两电极间的最大电势差被称为原电池的电动势，用表示。
5、当电池屮各物质均处于标准状态时，测定的电动势被称为标准电动势，用表示。
6、可逆电池必须具备以下条件。
第一：
电极必须是可逆的，即当相反方向的电流通过电极是，电极反应必然逆向进行；
电流停止，反应也停止。
要求通过电极的电流无限小，电极反应在接近于电化学平衡的条件下进行。
7、电池反应的标准摩尔Gibbs函数变。
电极电势
1、原电池的电动势是构成原电池的两个电极间的最大电势差，即正极电势减去负极电势等于电池的电动势：
。
2、电极电势的绝对值无法确定，常选取标准氢电极（简写为SHE）作为比较的基准，称其为参比电极。
参比电极中最常用的是甘汞电极。
3、各电对的标准电极电势是以标准氢电极为参比电极并与各标准电极组成原电池时测得的电动势。
使待测半电池屮各物质均处于标准状态下，将其与标准氢电极相连组成原电池，以电压表测定该电池的电动势并确定其正极和负极，进而可推算出待测半电池的标准电极电势。
4、电极电势高的电对为正极，电极电势低的电对为负极。
两电极的标准电极电势之差等于原电池的标准电极电势。
即、
5、In,Ino
6、如果电对的氧化型生成难溶化合物（配合物），则电极电势变小；
若还原型生成难溶化合物（配合物），则电极电势变大；
当还原型和氧化型同时生成难溶化合物（配合物），若（）（氧化型）〈（）（还原型），则电极电势变小，反之则变大。
电极电势的应用
1、某电对的越大，其氧化型的得电子能力（氧化性）越强,还原型失电子能力（还原性）越弱；
反之电对的越小，其氧化型的得电子能力（氧化性）越弱，还原型失电子能力（还原性）越强。
2、,log,In
3、元素电势图：
当某种元素形成三种或三种以上氧化值的氧化物时，这些物种可以组成多种不同的电对，各电对的标准电极电势可用图的形式表示出来，这种图叫做元素电势图。
画元素电势图，可以按元素氧化值由高到低的顺序，把各氧化物的化学式从左到右写出来，各不同氧化物Z间用直线连接起来，在直线上表明不同氧化值物种所组成的电对的标准电极电势。
4、歧化反应发生的一般规则：
，若〈则B能发生歧化反应
第二篇：
物质结构基础
第八章：
原子结构
原了结构的Bohr理论
1、电子的电量为，电子的质量为。
2、每种元素的原子辐射都具有一定频率成分构成的特征光谱，它们是一条条离散的谱线，被称为线状光谱，即原子光谱。
3、氢原子光谱的频率公式：
4、Bohr原子结构理论；
⑴定态假设原子的核外电子在轨道上运行时，只能够稳定的存在于具有分立的，固定能量的状态屮，这些状态称为定态（能级），即处于定态的原子的能量是量子化的。
此时原子并不辐射能量，是稳定的。
⑵跃迁规则原子的能量变化（包括发射和吸收电磁辐射）只能在两定态之间以跃迁的方式进行。
在正常情况下，原子屮的电子尽可能处于离核最低的轨道上。
这时原子的能量最低，即原子处于基态。
当原子受到辐射，加热或通电时，获得能量后的电子可以跃迁到离核较远的轨道上去即原子被激发到高能量的轨道上，这时原子处于激发态。
处于激发态的电子不稳定，可以跃迁到离核较近的轨道上，同时释放出光子。
光的频率取决于离核较远的轨道的能量（）与离核较近的轨道的能量（）之差：
微观粒子运动基本特征
1、实物粒子波长满足，其中为实物粒子质量，为实物粒子运动速度，为动量。
2、不确定原理：
对运动中的微观粒子来说，并不能同时准确确定它的位置和动量。
其关系式为：
，式中为微观粒子位置（或坐标）的不确定度，为微观粒子动量的不确定度，该式表明微观粒子位置不确定度与动量不确定度的成绩大约等于Plank常量的数量级。
就是说，微观粒子位置不确定度越小，则相应它的动量不确定度就越大。
3、微观粒子的波动性是大量微观粒子（或者是一个粒子千万次运动）所表现出来的性质，可以说物质的运动是具有统计意义的概率波；
在空间某个区域波强度（即衍射强度）大的地方，粒子出现的机会多，波强度小的地方粒子出现的机会少。
从数学角度看，这里说的机会是概率，也就是说，在空间区域内任一点波的强度与粒子岀现的概率成正比。
氢原子结构的量子力学描述
1、方程：
式中是坐标的函数，是系统总能量，是势能，是微观粒子质量，是Planck常量。
2、⑴主量子数在原子的电子中最重要的量子化性质是能量。
原子轨道的能量主要取决于主量子数，对于氢原子和类氢原子，电子的能量值取决于。
的取值为1,2,3,4,5等正整数。
越大电子离核的平均距离越远，能量越高。
因此，可将值所表示的电子运动状态对应于K,L,M,N,0…电子层⑵角量子数原子轨道的角动量有角量子数决定。
在多原子电子中原子轨道的能量不仅取决于主量子数，还受角量子数的影响。
受限制，只能取0到（T）的整数，按照光谱学的规定，对应的符号为s,p,d,f,g…。
一定，取不同值代表同一电子层屮不同状态的亚层。
角量子数还表明了原子轨道的分布角度形状不同。
二0,为s轨道，其角度分布为球形对称；
二1,为p轨道，其角度分布为哑铃型；
二2为d轨道，其角度分布为花瓣形。
对多电子原子来说，相同，越大，其能量越大。
⑶磁量了数决定角动量在磁场方向的分量。
其取值受角量了数的限制，从-，…，0,…，+,共有（2+1）个取值。
磁量子数决定原子轨道在核外空间的取向。
二0,只有0—个取值，表示s轨道在核外空间只有一种分布方向，即以核为球心的球形。
二1,有+1,-1,0三个取值，表示p亚层在空间有三个分别沿x轴，y轴，z轴的取向轨道，即轨道。
二2,有0,-1,+1,-2,+2五个取值，表示d亚层有五个取向的轨道，分别是轨道。
⑷自旋量子数电子除轨道运动外，还有自旋运动。
电子自旋运动的自旋角动量有自旋量子数决定。
处于同一轨道上的电子自旋状态只能有两种，分别用自旋磁量子数和来确定。
正是由于电子具有自旋角动量，使氢原子光谱在没有外磁场时会发生微小的分裂，得到了靠的很近的谱线。
3、一个原子轨道可以用，，一组三个量子数来确定，但是原子层屮每个电子的运动状态必须用，，，四个量子数来确定。
四个量子数确定之后，电子在核外空间的运动状态就确定了。
4、概率密度是空间某单位体积内电子出现的概率。
电子在核外空间某区域内出现的概率等于概率密度与该区域体体积的乘积。
5、电子云是概率密度的形象化描述。
黑点密的地方电子出现的概率大；
黑点稀疏的地方电子出现的概率小。
6、电子云有等密度图和界面图两种图示。
在电子云等密度图中，每一个球面上的数字表示概率密度的相对大小。
在电子云界面图屮，界面实际上是一个等密度面，电子在此界面内岀现的概率高于90%,在此界面外出现的概率低于10%,通常认为在界面外发现电子的概率可忽略不计。
7、氢原子各种状态的径向分布函数图中锋数等于主量子数与角量子数之差，即、
7、原子轨道角度分布图与电子云角度分布图。
多电子原子结构
1、由Pauling近似能级图发现：
角量子数相同的能级的能量高低由主量子数决定，主量子数越大能量越高；
主量子数相同，能级能量随角量子数的增大而增大，这种现象称为能级分裂；
当主量子数与角量子数均不同时，有时出现能级交错现象。
2、Cotton原子轨道能级图（见课本P240）概括了理论和实验的结果，定性的表明了原子序数改变时，原子轨道能量的相对变化。
由此图可以看出不同于Pauling近似能级图的点：
⑴反映出主量子数相同的氢原子轨道的兼并性。
也就是对原子序数为1的氢原子来说，其主量子数相同的各轨道全处于同一能级点上。
⑵反映出原子轨道的能量随原子序数的增大而降低。
⑶反映出随着原子序数的增大，原子轨道能级下降幅度不同，因此曲线产生了交错现彖。
3、屏蔽效应：
一个电子对另一个电了产生电荷屏蔽，使核电荷度该电子的吸引力减弱，即由核外电子云抵消了一些核电荷的作用。
是核电荷减少数，称为屏蔽常数，相当于被抵消的正电荷数。
4、钻穿效应：
在多电子原子屮每个电子既被其他电子所屏蔽，也对其余电子起屏蔽作用，在原子核附近出现概率较大的电子，可更多的避免其余电子的屏蔽，受到核的较强的吸引而更靠近核，这种进入原子内部空间的作用叫做钻穿效应。
就其实质而言，电子运动具有波动性，电子可在原子区域的任何位置出现，也就是说，最外层电子有时也会出现在离核很近处，只是概率较小而已。
5、主量子数相同时，角量子数越小的电子，钻穿效应越明显，能级也越低。
6、基态原子核外电子排布规则：
⑴能量最低原理：
电子在原子轨道屮的排布，要尽可能使整个原子系统能量最低。
⑵Pauli不相容原理：
同一原子轨道最多容纳两个自选方式相反的电子，或者说同一原子屮不可能存在一组四个量子数完全相同的电子。
⑶Hund规则：
在相同或相同的轨道上分布的电子，将尽可能分占值不同的轨道且自旋平行。
S层最多容纳2个电子，p层最多容纳6个电子，d层最多容纳10个电子，f层最多容纳14个电了，g层最多容纳18个电了…⑷全满半满最稳定。
8、原子核外电子排布：
Is,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p…岀现d轨道时，电子按照的顺序在原子轨道上排布，若d轨道和f轨道均已出现，电子按照的顺序在院子轨道上排布。
元素周期表
1、能级与周期的关系：
周期特点能级组对应的能级原子轨道数元素种类数一特短周期11S12二
短周期22s2p48三
短周期33s3p48四
长周期44s3d4p918五
长周期55s4d5p918六特长周期6634f5d6pl632七不完全周期77s5f6d7pl6应有32
2、元素的族：
同族元素价电子数目相同。
主族元素的价电子全部排布于最外层的轨道，尽管同族元素电子层数从上到下逐渐增加，但价电子排布完全相同。
主族序数等于价电子
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