《无机化学 知识点总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无机化学 知识点总结.docx(54页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、无机化学(上) 学问点总结第一章 物质存在的状态一、气体1、气体分子运动论的根本理论气体由分子组成,分子之间的间隔 分子直径;气体分子处于永久无规则运动状态;气体分子之间互相作用可无视,除互相碰撞时;气体分子互相碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。碰撞时总动能保持不变,没有能量损失。分子的平均动能及热力学温度成正比。2、志向气体状态方程假定前提:a、分子不占体积;b、分子间作用力无视表达式:pV=nRT;R8.314kPaLmolK适用条件:温度较高、压力较低使得淡薄气体详细应用:a、已知三个量,可求第四个; b、测量气体的分子量:pV=RT(n=) c、已知气体的状态求其密度:pV=RTp=p3
2、、混合气体的分压定律混合气体的四个概念a、 分压:一样温度下,某组分气体及混合气体具有一样体积时的压力;b、 分体积:一样温度下,某组分气体及混合气体具有一样压力时的体积c、 体积分数:=d、 摩尔分数:xi=混合气体的分压定律a、 定律:混合气体总压力等于组分气体压力之和; 某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比b、 适用范围:志向气体及可以看作志向气体的实际气体c、 应用:已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、4、气体扩散定律定律:T、p一样时,各种不同气体的扩散速率及气体密度的平方根成反比: = (p表示密度)用处:a、测定气体的相对分子质量;b、同位素分
3、别二、液体1、液体蒸发气体及蒸发气压A、饱和蒸汽压:及液相处于动态平衡的气体叫饱和气,其气压叫做饱和蒸汽压简称饱和气;B、特点:a、温度恒定时为定值;b、气液共存时不受量的变更而变更;c、物质不同,数值不同沸腾及沸点A、 沸腾:当温度上升到蒸汽压及外界压力相等时,液体就沸腾,液体沸腾时的温度叫做沸点;B、 特点:a、沸点的大小及外界压力有关;外界压力等于101kPa时的沸点 为正常沸点;b、沸腾是液体外表和内部同时气化的现象2、溶液溶液及蒸汽压a、任何物质都存在饱和蒸汽压;b、纯物质的饱和蒸汽压只及物质本身的性质和温度有关;c、肯定温度下饱和蒸汽压为常数;d、溶液蒸汽压的下降:p=p-p=Km
4、溶液的沸点上升和凝固点的下降a、 定量描绘:沸点上升 T=Km 凝固点下降 T=Km 仅适用于非电解质溶液b、 注 意:T、T的下降只及溶剂的性质有关 K、K的物理意义:1kg溶剂中参加1mol难挥发的非电解质溶质时,沸点的上升或凝固点下降的度数c、 应用计算:i、已知稀溶液的浓度,求T、T ii、已知溶液的T、T求溶液的浓度、溶质的分子量 d、实际应用:i、制冷剂:电解质如NaCl、CaCl ii、试验室常用冰盐浴:NaCl+HO22C CaCl+HO-55C iii、防冻剂:非电解质溶液如乙二醇、甘油等浸透压 a、浸透现象及说明: 浸透现象的缘由:半透膜两侧溶液浓度不同; 浸透压:为了阻挡
5、浸透作用所需给溶液的额外压力 b、定量描绘:VantHoff公式: V=nRT = 即=cRT 为溶液的浸透压,c为溶液的浓度,R为气体常量,T为温度。当浓度c较小时,可近似为cm非电解质稀溶液的依数性a、难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点上升和浸透压变更都及溶液中所含的种类和性质无关,只及溶液的浓度有关,总称溶液的依数性,也叫非电解质稀溶液的通性。b、 留意:上述非电解质稀溶液的有关计算公式用于电介质稀溶液时要乘以相应电解质中溶液中的质点数;但浓溶液不能用上述公式计算。三、胶体1、胶体的组成:分散相+分散介质+稳定剂2、胶体的性质:光学性质:丁达尔效应胶团对光的散射现象;动力
6、性质:布朗运动胶团粒子的不规则运动;电学性质:电泳现象胶粒在电场下的不规则运动3、溶胶的稳定性动力学稳定性:胶团运动聚集稳定性:胶粒的带电性使同种电荷有排挤作用;热力学稳定性:胶体粒子因很大的比外表积而能聚集成大颗粒4、胶体的聚沉关键:稳定性的去除加电解质,如明矾使水净化(吸附电荷);及相反电性的溶胶混合;加热第二章 化学动力学初步一、化学反响速率表达:化学反响速率可用反响物或生成物的浓度随时间的变更率来表示。数学表达式:对于反响AB:=或注:以反响物浓度削减和生成物浓度增大和生成物浓度增大表示是符号不同;用不同物质浓度来表示反响速率不同。2、反响进度定义:对于化学计量方程式,若定义d,称为反
7、响进度。表示物质变更量除以相应的计量系数。表达式:,表示化学计量系数。表式意义:表示一个反响进展的程度;其纲量为摩尔;指按化学计量方程式进展一个单位的反响注 意:反响进度的表示及计量方程式的写法有关。3、速率方程和速率常数速率方程:把反响物浓度和反响速率联络起来的数学表达式。 对于反响:aA+BbgG+hH 反响速率v=kc(A)c(B),即为速率方程式,式中的常数k即为反响速率常数。反响速率常数:a、 物理意义:k只取决于反响的本性(E,活化能)和温度;b、 留意事项:k是温度的函数,及浓度的大小无关; k的单位即量纲,随速率方程变更而变更; k一般由试验测得,只有基元反响可以干脆写出。速率
8、方程的试验测定 作图法:由浓度时间动力学曲线可得到斜率k及速率常数; 初速法:可得到个反响的反响级数4、基元反响和非基元反响基元反响:反响物分子在有效碰撞过程中经过一次化学变更就能转化为产物的反响;注 意:由一个基元反响构成的化学反响又称简洁反响; 只有基元反响才能根据质量作用定律干脆写出速率方程非基元反响:反响分子需经过几步反响才能转化为反响产物的反响。 注 意:非基元反响的速率方程不能根据反响式写出速率方程,必需根据试验测定的结果有反响历程推出,并验证;困难的非基元反响分成若干个基元反响最慢一步发宁作为苏空反响步骤5、反响级数定义:速率方程中各反响物浓度的指数;说明:如v=kc则反响物A的
9、反响级数为m,反响物B的反响级数为n;总反响级数为m+n留意:a、反响级数表示了反响物浓度对反响速率影响的大小关系;反响级数只能由试验测定;b、反响级数可以是整数、分数、零或负数; c、零级反响的反响速率及反响物浓度无关反响级数确实定 根本方法a、 测定反响物浓度c随时间t的变更;b、 作c-t图像,求个时刻的速度v;c、 分析v及浓度c的变更关系,确定m、n二、化学反响速率理论1、碰撞理论主要内容:反响物分子间的互相碰撞是反响进展的必要条件,反响物分子碰撞频率越高,反响速率越快,但并非每次碰撞都能引起反响发生,能发生化学反响的碰撞为有效碰撞有效碰撞发生的条件:a、 互相碰撞的分子应有合适的碰
10、撞取向;b、 互相碰撞的分子必需具有足够的能量。把可以发生有效碰撞的分子称为活化分子根据碰撞理论,增大化学反响速率的方法:a、 增大单位时间内分子碰撞的总数增大浓度;b、 增大碰撞总数中有效碰撞的百分数上升温度活化能:碰撞理论认为,活化能是活化分子的平均能量及反响物分子的平均能量之差2、过渡态理论主要内容:化学反响并不是通过简洁碰撞就能完成的,而是在反响物到生成物的过程中 经过一个高能的过渡态,处于过渡态的分子叫做活化络合物。活化络合物是一种是一种高能量的不稳定的反响物原子组合体,它能较快的分解为新的能量较低的生成物。活化能E:过渡态理论认为,活化能是反响物分子能量及处于过渡态的活化络合物分子
11、的平均能量之差3、活化能:确定反响速率的内在因素 活化能在肯定温度范围内可认为是常数; 活化能对反响速率的影响很大;E越小,反响速率越大; 催化剂可以变更反响的活化能,故可以降低化学反响速率三、影响化学反响速率的因素1、浓度:由速率方程v=kc知,浓度对化学反响速率有肯定的影响 压强对化学反响速率及的影响是通过浓度来实现的。2、温度范特霍夫规则:对于一般的化学反响,温度每上升10K,反响速率增加2-4倍阿伦尼乌斯公式:a、 表达式:,其中,A为特征常数,既指前因子;E为阅历常数即活化能,k为反响速率常数,R为摩尔气体常数8.314,e为自然对数底,该公式的对数形式为b、 应用:(1)求某一温度
12、下某反响的k:作图法:lgk对作图可得始终线关系;斜率:;截距lg斜率大的活化能E大,反响速率随温度的上升增加较快二点法:不同温度下反响速率常数k的计算 (2)由lgk-的图像得出的结论: i、同一反响,低温低和高温时变更同样的温度,低温时反响速率变更大;即一个反映在低温时速率随温度变更比高温区更显著 ii、不同反响,变更一样的温度时,E大的反响k变更大。上升温度有利于大的反响3、催化剂及根本特征a、催化剂和催化作用:正催化剂;负催化剂(阻化剂)b、催化剂的特征:i、催化剂只变更反响速率,不变更反响方向; ii、催化剂同等程度地变更正逆反响的活化能,同时进步正逆化学反响速率; iii、催化剂具
13、有肯定的选择性; iv、催化剂在反响前后不发生变更,但在反响过程中会变更第三章 化学热力学初步一、热力学定律及根本定律1、根本概念环境及体系a、体系i、定义:人为划出的作为探讨对象的一局部空间。ii、分类:放开体系(及外界可进展物质能量交换) 封闭体系(只有能量交换) 孤立体系(物质、能量均不及外界交换)b、环境:出体系以外的其他局部,及体系存在能量交换功和热:a、热(Q):i、系统及环境由于温差而传递的能量 Q0,体系从环境中吸热;Q0,体系从环境中放热; 物体之间可通过功、热、辐射三种形式交换能量 ii、热容、比热容、摩尔热容b、功:i、热力学中除热外,其它各种被传递的能量统称为功 气体膨
14、胀做功:W=-pV 环境对体系做功,W0;体系对环境做功,W0状态及状态函数a、 状态:体系的某种存在状况。它由一系列的物理量确定,如气体的p、V、T 等,一旦体系处于肯定的状态,体系的全部其它性质都有确定值b、 状态函数:在特定状态下,某一性质具有唯一值,则称该状态为状态函数。c、 结论:状态肯定值肯定,殊途同归变更同,周而复始变更零。过程及途径a、 过程:体系变更状态变更的经过b、 途径:变成一个过程所经验的详细步骤c、 留意:体系状态函数的变更只取决于体系始终变更的过程,而及变更的途径无关广度性质及强度性质a、 广度性质:及容量性质,及体系中物质的量成正比的量,具有加和性b、 强度性质:
15、数值上不随体系中物质总量的变更而变更的物理量,不具加和性热力学标准态:当系统中各种气态物质的气压均为标准压力,固态和液态物质外表承受的压力等于压力,溶液中各物质的浓度均为1时,我们就说物质处于热力学标准态。注:热力学标准态并未对温度有限制,热和温度都有热力学标准态。2、热力学定律:热力学第肯定律a、 本质:能量守恒及转化定律b、 数学表达式:c、 留意:i、Q及W的符号;ii、功和热不是状态函数,但两者之和是状态函数热力学第二定律:提醒了宏观过程的方向及限度 熵增加原理:孤立体系有自发向混乱度增加的方向变更的趋势热力学第三定律:任何纯物质的完好晶体在T=0K时的熵值为零二、化学热力学四个重要的
16、状态函数1、热力学能(内能)符号U,是系统内各种形式能量的总和内能的变更Ua、 对于孤立体系,环境变更,内能不变;对于非体系,b、 标准摩尔反响热力学能变更(反响内能变更):符号,表示反响是在热力学标准态下进展的,其值的大小及化学反响方程式的书写一一对应。2、焓焓a、 定义:HU=pVb、 焓变:c、 符号规定:放热反响,H0;吸热反响,H0d、 单位:kJmole、 表式意义:化学反响在等温等压下发生,不做其它功时,化学反响的热效应等于系统状态函数的变更量f、 留意:H表示每摩尔反响即时,而不是每摩尔反响物热化学方程式a、 表式意义:表示化学反响及其热效应关系的化学方程式b、 标准写法(以下
17、列为例): 焓的变更反响反响物和生成物都处于标准态反响进度反响温度c、 书写化学方程式的留意事项i、需注明反响条件;ii、需注明各物质的存在状态;iii、正确表达反响的热效应d、 标准反响焓定义:当反响物和生成物都处于标准态时的反响焓变,用来表示非标准态(压力不为)时,则表示为单位:,标准状态下,反响进度为时的焓变3、熵混乱度和熵混乱度:即无序度,其大小及体系中存在的微观粒子数目有关熵:体系混乱度的热力学度量表示符号:S;单位:;熵是状态函数,具有广度性质肯定熵:任何温度下的熵值,及温度为T时,注:肯定熵为相对值反响熵:发生1mol时熵变更的简称,化学反响的上增大还是减小,有时很简洁推断:凡气
18、体分子增多的反响,肯定是熵增反响;反之是熵减小反响;反响前后气体分子数目不变的反响难以熵增还是熵减标准熵a、 定义:在标准状态下,1mol纯洁物质的肯定熵叫标准熵b、 符号:;单位:;注:应指定温度Tc、 熵的可比性i、在一样条件下,;ii、构造相像,相对分子量不同的物质,随相对分子量的增加而增大iii、相对分子量接近,分子构造越困难的,也越大标准摩尔反响熵变a、 热力学标准态下,反响终始态物质的熵值之差b、 标准摩尔反响熵变(标准反响熵):c、 意义:i、正值(熵增加)倾向自发过程; ii、负值倾向非自发过程4、自由能吉布斯自由能a、 定义:封闭系统在等温等压条件下向环境可能做的最大有用功对
19、应的状态函数,符号为;b、 计算公式:在等温条件下可以理解为,焓变(H)=自由能变更(G)+热力学温度(T)熵变(S)c、意义:当G0时,0,说明自由能被用来做最大有用功,是自发过程; 当G0时,0,说明过程非自发进展,必需由环境对体系做功自由能G反响自发性的判据定温定压下,任何自发变更总是反响吉布斯自由能函数削减G0,自发过程,正向反响自发; G,非自发过程,其逆反响为自发过程标准摩尔生成自由能 定义:在热力学标准态下你,稳定单质的生成自由能为零。由稳定单质生成1mol纯物质时反响的自由能变更为该物质的标准摩尔生成自由能。 符号: 单位: 标准状态下,稳定单质的=0有关的计算 方法一: 已知
20、标态下的,求 当温度变更不大时,可近似认为是常数,为298K时的值 方法二:由求 (生成物) 方法三:根据盖斯定律求 方法四:对的修正公式三、化学热力学的应用1、盖斯定律内容:假如一个反响可以分几步进展,则总反响的焓变等于各分步反响焓变之和,前提是保持反响条件(温度、压力)不变。应用:用于进展太慢或反响速率不易限制而无法干脆测得反响热的化学反响。应用条件:a、某化学反响是在等压(或等容)的条件下进展的,在分步完成时各分步反响也要在等压(等容)条件下进展 b、要消去某一物质时,不仅要求物质的种类一样,其物质的聚集状态也要一样。第四章 化学反响的热平衡一、化学平衡1、化学平衡的建立:在肯定的条件下
21、,可逆化学反响的正负反响速率相等时的状态。2、化学平衡的特点:是一个动态的过程;在平衡状态下,;化学平衡的组成及到达平衡的途径无关。3、留意:化学平衡是相对的、有条件的、短暂的动态平衡; 从热力学(宏观)上讲,在肯定条件下到达平衡状态时,系统的吉布斯自由能到达最低时的状态,在宏观上表现为静止; 从动力学(微观)上分析,处于平衡的反响不过是正逆反响速率相等时的状态,是整个反响保持平衡,事实上正逆反响仍在进展二、化学平衡常数1、标准平衡常数定义:在肯定的温度下,可逆反响到达平衡时,以产物计量系数为幂的平衡浓度的乘积及以反映计量系数为幂的平衡浓度的乘积的比值为常数,即化学反响的标准平衡常数,用符号表
22、示。表达式:对于反响, ,量纲为1平衡常数的意义:化学平衡常数是反响进展程度的标记。值越大,反响进展程度越大,反响进展得越彻底。影响因素:的大小及反响物自身的性质和反响的温度有关,而及体系中各组分的浓度、分压无关书写标准平衡表达式的留意事项a、 式中各组分浓度或分压为反响平衡时的浓度或分压;b、 反响中有固体和纯液体物质时,其浓度视为常数,不写在表达式中;对于非水溶液,当水作为溶质时,其浓度应视为常数,写在表达式中;c、 的表达式及方程式的书写有关;d、 多重平衡原则:总反响的等于各相加分反响的之积;正逆反响的标准平衡常数互为倒数 e、平衡常数的大小及温度有关,除298K温度外,在其它状态下,
23、书写时标明温度有关计算:已知反响的求平衡转化率2、试验平衡常数定义:试验得到的平衡常数叫做试验平衡常数或阅历平衡常数。分类:浓度平衡常数;分压平衡常数表达式:浓度平衡常数表达式 压强平衡常数表达式 二者关系:及标准平衡常数的比拟a、 标准煤平衡常数的量纲统一为1;b、 试验平衡常数有之分,且量纲不统一,特别状况下才为1;3、反响熵J(分压熵或浓度熵)表达式:对于反响 浓度商 压强商及平衡常数的比拟 JK时,0,反响逆向进展; J=K时,=0,反响到达平衡; JK时,0,反响正向进展 三、化学平衡的挪动1、平衡挪动:从旧的平衡状态转移到新的平衡状态的过程2、勒沙特列原理:一旦变更维持化学平衡的条
24、件,平衡就会向着减弱这个变更的方向挪动。留意:该原理不能实际断定某一系统是否到达平衡,只是预言了平衡打破后,体系的新的平衡挪动的方向; 平衡挪动的结果是建立了新的平衡体系; 利用勒沙特列原理不能进展定量计算第五章 酸碱平衡一、酸碱理论介绍酸碱的概念:但凡在水溶液中电离产生的阳离子全部是的物质叫做酸;但凡电离产生的阴离子全部是的物质叫做碱;在水溶液中电离产生的阳离子除外尚有其它离子或电离产生的阴离子除外尚有其它离子的物质的物质叫做盐。中和反响的本质:局限性:a、该理论的立论根底是水溶液中电解质的电离,不能脱离水溶液的范畴,非水体系不适用;b、只适用于含、的物质,无法说明、呈碱性的事实;2、布伦斯
25、惕劳伦酸碱质子理论酸碱的概念:但凡能给出的物质都是酸;但凡能承受的物质都是碱共轭酸碱对:质子酸碱不是孤立的,它们通过质子互相联络,质子酸释放质子转化为它的共轭碱,质子碱得到质子转化为它的共轭酸。这种关系称为酸碱共轭关系,其酸碱称为共轭酸碱对。酸碱反响本质:质子转移的过程;中和反响的本质:质子的传递;电离作用的本质:水及分子酸碱之间的质子传递;阿伦尼乌斯酸碱理论中盐类水解的本质:水及离子酸碱之间的质子传递留意:a、在质子酸碱理论中,酸和碱可以是分子,可以是离子;b、同一物质有时可以做酸,有时可以做碱;c、质子理论中没有盐的概念,也无水解反响;d、单独一对共轭酸碱对本身是不能发生酸碱反响的3、路易
26、斯酸碱理论二、水的电离和pH标度1、水的离子自递水即是质子酸又是质子碱,水分子之间可以进展质子传递:简写为,即为水的电离水的离子积纯水的电离平衡常数称为质子自递常数,简称为水的离子积。298K时,纯水的,水的质子自递是吸热反响,故随温度的上升而增大2、水溶液的pH值溶液的pH值 便利起见,当的浓度小于1时,用pH表示溶液的酸度;当溶液的浓度大于1时,用的浓度,表示溶液的酸度。也可以表示溶液的酸碱度, 298K时,另外,水溶液的酸碱性取决于及的浓度的相对大小时,溶液呈酸性;时,溶液呈碱性;=时,溶液呈中性酸碱测定计生物学意义酸碱指示剂 假设In表示石蕊,HIn(红) 当c(HIn)c(In)时,
27、溶液呈红色,是酸性; 当c(HIn)c(In)时,溶液呈蓝色,是碱性甲基橙变色范围:-红-3.1-橙-4.4-黄-酚酞变色范围:-无色-8.0-粉红-9.8-红-三、水溶液中的酸碱电离平衡1、电离度及稀释定律:电离度():已电离的弱电解质分子数和溶液中弱电解质分子初始分子数的百分比: 稀释定律:在肯定温度下,(为定值),某弱电解质的电离度随溶液浓度的减小而增加2、酸碱的强弱电离平衡常数对于随意酸,到达电离平衡时, 为弱酸电离平衡常数,用来衡量酸的强弱,值越大,酸性越强1时,为强酸;1时为弱酸多元弱酸对应多级电离平衡常数同理,对于弱碱来讲,越大,碱性越强留意:酸碱的电离平衡常数表征了酸碱给出质子
28、或承受质子的实力共轭酸碱及的联络:=区分效应及拉平效应a、 区分效应:溶剂使酸的强度得以显出差异的效应称为区分效应,该溶剂被称为区分溶剂。b、 拉平效应:溶剂将酸的强度拉平的效应称为拉平效应,该溶剂称为拉平溶剂。、酸碱强度大小及:a、酸碱本身:b、溶剂有关3、同离子效应和盐效应同离子效应:在弱电解质电离平衡体系中,参加和弱电解质含有一样离子的强电解质会使弱电解质的电离度减小的现象。盐效应:向弱电解质溶液中参加强电解质会使弱电解质电离度增大的现象。留意:同离子效应肯定会产生盐效应,盐效应不肯定会产生同离子效应4、相关计算一元弱酸或弱碱的电离平衡;多元弱酸或弱碱的电离平衡5、盐类水解盐类水解及水溶
29、液的互相作用:强酸强碱盐无水解作用;强酸弱碱盐、弱酸强碱盐、弱酸弱碱盐有水解作用水解反响a、 定义:指盐的组分别子及水电离出来的或结合生成电解质的过程b、 本质:中和反响的逆反响类型A、 强酸弱碱盐电离的本质弱酸的电离以为例:总: 溶液水解后产生,因此溶液呈酸性,溶液pH可按一元弱酸处理B、 弱酸强碱盐电离本质弱碱的电离以为例:总: 溶液中水解后产生,因此溶液呈碱性,溶液pH可按一元弱碱处理C、 弱酸弱碱盐电离的本质两性物质电离以为例 总: 水解后产生和,溶液的酸碱性由、的相对大小确定影响盐类水解的因素a、 盐的浓度:同一温度下,盐的浓度越小,水解程度越大;b、 温度:水解反响为吸热反响,温度
30、上升,水解程度增大;c、 溶液的酸碱性及同离子效应。 留意 :有些盐类,如、可以完全水解四、缓冲溶液1、缓冲溶液的定义、组成、原理缓冲溶液的定义:缓冲溶液是外加酸碱pH变更很小的溶液缓冲溶液的组成:弱酸及其盐组成的溶液,弱碱及其共轭酸组成的溶液,多元弱酸弱碱的共轭酸碱对组成的溶液。缓冲溶液的原理:同离子效应,电离平衡的挪动2、缓冲容量和缓冲范围缓冲容量:缓冲实力大小的衡量,指单位体积缓冲溶液的pH值变更微小值所需的酸或碱的物质的量。有效缓冲范围:缓冲溶液具有稳定溶液pH值的实力,但这种实力是有限的,即有效缓冲范围。假如外加酸碱过多,超过缓冲范围,缓冲溶液会失去缓冲实力。3、影响缓冲溶液的因素缓
31、冲溶液的pH主要由或14-确定缓冲对的浓度:缓冲容量及体系共轭缓冲对的总浓度有关。总浓度越大,缓冲容量越大。缓冲对的浓度之比:当c(酸)/c(碱)=1时,缓冲容量最大。有效缓冲范围:缓冲对浓度之比在10-1/10范围内,有较好的缓冲实力。即最有效的缓冲范围一般在或4、缓冲溶液的选择及配制选择:a、 所选择的溶液除了参及、的有关反响外,不能及反响系统中的其他物质发生副反响 ;b、 所选的弱酸的或弱碱的尽可能的接近缓冲溶液的pH;c、 一般要求缓冲溶液的组分浓度为0.05-0.5,缓冲溶液有足够的缓冲实力;d、 缓冲溶液廉价易得,避开污染。配制a、 根据要求选择缓冲对;b、 计算缓冲物质的浓度之比
32、,使所配溶液的pH为所需值: c、 根据计算结果配制缓冲溶液,并使酸碱浓度均在0.1-1之间;d、 用酸度计或试纸测定所配溶液的pH5、缓冲现象的应用自然界及生物界用标准缓冲溶液标定其他物质的酸度很多反响要求反响在肯定范围内进展第六章 沉淀溶解平衡一、沉淀溶解平衡常数溶度积1、沉淀溶解平衡:肯定温度下,难溶电解质变成水合离子的(即溶解)的速率及溶液中水合离子回到晶体外表(即沉淀)的速率相等时的状态叫做沉淀溶解平衡。2、溶度积定义:肯定温度下,难溶电解质的饱和溶液中各离子浓度的系数方次的乘积,记为。表达式:对于反响,留意:a、溶度积是难溶电解质饱和溶液的特性常数; b、属于化学平衡常数,其大小只
33、及难溶电解质的自身性质和温度有关,及溶液中离子的浓度无关。 c、适用范围:难溶强电解质及难容弱电解质3、溶度积及溶解度S一样点:都可以反响难溶电解质的溶解实力的大小;不同点:a、溶解度是平衡常数的一种,表示肯定温度下难溶电解质的饱和溶液中离子浓度之间的关系; b、溶解度S是浓度的一种表达形式,表示肯定温度下1L难溶电解质中溶质的量;留意:比拟不同电解质溶解度时,若电解质属于一样类型,则可干脆比拟,大的,S也大;比拟不同类型的电解质溶液时应先利用求出溶解度S,然后比拟大小二、沉淀的生成及溶解1、离子积:定义:某难溶电解质溶液中,其离子浓度系数方次之积,用J()表示。 留意:J及表达式一样,但概念
34、不同,其关系犹如反响商及标准平衡常数之间的关系。2、溶度积规则根据:推论: 对沉淀溶解及生成的的推断J,0,不饱和溶液,无沉淀生成,有沉淀溶解质饱和;J,0,过饱和溶液,有沉淀生成,至到达饱和;J=,=0,饱和溶液,处于沉淀溶解平衡状态。3、同离子效应和盐效应同离子效应:向难溶电解质中参加含有一样离子的强电解质难溶电解质的沉淀-溶解平衡向生成沉淀的方向挪动,使其溶解度减小。这种现象称为同离子效应。盐效应:在难溶电解质中参加易溶强电解质而使难溶电解质的溶解度增大的作用。留意事项:a、当参加可溶性的含一样离子的电解质时,会产生肯定的盐效应。但所加的可溶性盐浓度较小时,同离子效应占主导因素;当浓度较
35、大时,盐效应对沉淀溶解平衡的影响大于同离子效应;b、有同离子效应必定会产生盐效应,而盐效应不肯定会产生同离子效应4、分步沉淀及沉淀的转化分步沉淀:溶液中同时含有几种离子,由于它们的溶解度不同,形成沉淀所需离子的浓度不同,参加同一种电解质,溶解度小的先从溶液中沉淀出来。离子沉淀的先后依次取决于:a、 沉淀物的:同类型的难溶电解质,当被沉淀的离子的浓度一样时,越小的越先被沉淀出来;b、 被沉淀离子的浓度:不同类型难溶电解质或者被沉淀离子的浓度不同时,则不能比拟,要详细计算,根据溶解度才能推断沉淀的转化:在含有沉淀的的溶液中参加适当的沉淀剂,及溶液中的某一离子结合成为更难溶的电解质,从而从一种沉淀转
36、化成为了另一种沉淀。同一类型难溶电解质在同一温度下值越大越简洁转化三、沉淀反响的应用1、除杂通过限制pH值除去某些金属离子;利用金属硫化物沉淀反响除去、等;工业上除食盐中可溶性杂质、2、离子鉴定3、离子分析4、分析化学重要分析法滴定分析法第七章 电化学根底一、离子-电子法配平氧化复原方程式1、配平原则反响过程中氧化剂所获得的电子数必需等于复原刚好获得电子数;反响前后各元素的原子总数相等2、配平步骤将分子反响式改为离子反响式;将离子反响式分成两个为配平的半反响式,半反响式两边的原子数和电荷数相等。假如半反响两边的的氢、氧原子个数不相等,则按反响的酸碱条件,在酸性介质中添加或,在碱性介质中添加或;
37、用左右两边添加电子使半反响两边的电荷数相等的方法配平板反响方程式;根据电子得失求出最小公倍数,将两个半反响分别乘以相应的系数,使反响中得失电子总数相等,然后将两个半反响相加,同时留意未变更的离子的配平,并复原成分子方程式。留意:离子-电子法配平氧化复原方程式只适用于水溶液的氧化复原反响二、原电池1、原电池(Primary cell)几个根本概念电极: 电子产生及流淌的源泉导线: 电子流过的外电路盐桥: 离子流过电解质溶液的通路电极正极: 发生复原反响, 例铜正极半反响: Cu2+ + 2e = Cu 负极: 发生氧化反响, 例锌负极半反响: Zn = Zn2+ + 2e电极反响-正、负电极的半
38、反响、电池反响-半反响之和原电池符号及写法: (-) Zn|ZnSO4 ( c )CuSO4( c )|Cu (+) 负极 界面(s/l) 盐桥 界面 正极2、电极电势(electrode potential)形成: 溶解(溶剂化)沉积概念:金属在其盐溶液中到达溶剂化离子平衡时, 金属外表内侧及外侧(溶液)之间产生的电势差。物理意义:电极电势是金属在溶液中失去电子实力大小的一种量度。电极电势的表示:-影响因素A、电极的本性:电极电势取决于金属的活泼性。金属越活泼,电极电势越低。反之,电极电势越高。B、金属离子的浓度C、溶液的温度电池电动势:化学电池的电动势是电池反响的化学驱动力标准氢电极A、标
39、准氢电极的构造及原理国际统一规定-298K时标准氢电极的电极电势规定为 0 V,即B、应用:由此可求得常见电对的标准电极电势C、标准电极电势j q (Standard electrode potential)在热力学标准状态下,某电极的电极电势称为该电极的标准电极电势j qD、测量:在热力学标准状态下,给定电极及标准氢电极(指定为负极)组成原电池,测得原电池的电动势E3、原电池的最大功和吉布斯自由能根据吉布斯自由能的定义知,在恒压等温条件下,当体系发生变更时,体系吉布斯自由能等于对外所做的最大非体积功,用公式表示为;假如非体积功只有电功一种,则上式又可写为式中,n为电池输出电荷的物质的量,单位
40、为mol;E为可逆电池的电动势,单位为V;F为法拉第电常数,。三、能斯特方程1、电极电势的能斯特方程式 非标态下的电极电势可用能斯特方程式求出:留意:电极反响式中的反响系数为能斯特公式中各物质浓度的方次;电极反响式中的固体和纯液体不写入公式,其它物质均要表如今式中,溶液用浓度表示,气体则要用分压及标准压强的比值;公式中的氧化型和复原型物质不只包括氧化数有变更的物质2. 电极电势的影响因素电对中氧化型或复原型物质的浓度的变更氧化型浓度,电对的;复原型的浓度,电对 溶液酸碱性对电极电势的影响对于有或参与的电极反响,溶液的酸碱性对氧化复原产物也有影响生成沉淀或协作物对电极电势的影响本质:氧化型或复原
41、型的离子浓度降低,从而使电对的电极电势降低或者上升四、电极电势的应用1、计算原电池的电动势:2、推断氧化剂或复原剂的相对强弱 :电极电势的值的凹凸可以推断氧化剂或复原剂的相对强弱;E的值越高,电对的氧化态是越强的氧化剂;E值越低,电对的复原剂是越强的复原剂。3、推断氧化复原进展的方向原电池电动势E及自由能变更G的关系对于可逆电池,等温等压下体系自由能的削减等于原电池所作的最大电功数学表达式:n: 反响中由复原剂转移到氧化剂的总电子数;F: 法拉第常数(或)标准状态下则:化学反响方向的推断对于E 0和G0,rGm 0,反响正向; j=,E=0,rGm =0,反响到达平衡;j,E0,反响逆向; 在
42、标准状态下,则用或来推断方向。当两个电对的相差不大时,浓度将对反响方向起确定作用;当两个电对相差即电动势大于0.2V时,一般浓度变更不会影响反响的方向4. 推断标准态下氧化复原反响的程度电池电动势及标准平衡常数的关系由公式和推出在298K时,一般来讲表示反响程度较大,可以认为反响相当完全。相当n=1时,=0.3V;留意:应用已知反响的电动势求反响的和已知反响的电动势求各物质的平衡浓度5. 测定溶度积常数和稳定常数根据Nernst公式,通过测定原电池的电动势或干脆根据电对的电极电势可求得难溶性强电解质的溶度积常数和配离子的稳定常数;6. 推断氧化复原反响进展的次序根据,及氧化剂电对差值越大的复原剂电对的复原剂越先被