无机化学讲义

～1～无机化学讲义柴凤英甘肃联合大学2009年9月～2～目录第一章气体………………………………………………………1§1．1理想气体状态方程式……………………………………………………………11．1．1、理想气体状态方程式1．1．2、理想气体状态方程式的应用§1-2气体混合物…………………………………………………………………………21．2．1、分压定律1．2．2、分压定律的应用第二章热化学……………………………………………………5§2.1热力学的术语和基本概念……………………………………………………51．2．2、分压定律的应用2.1.2、状态和状态函数2.1.3、过程2.1.4、相2.1.5、化学反应计量式和反应进度§2.2热力学第一定律…………………………………………………………………72.2.1热和功2.2.2、热力学能2.2.3、力学第一定律§2.3化学反应的热效应………………………………………………………………92.3.1定容反应热2.3.2恒压反应热2.3.3mrmrUH和2.3.4、热化学方程式2.3.5、标准摩尔生成焓2.3.6、标准摩尔燃烧热[△CHm(B.相态.T)]§2.4Hess定律…………………………………………………………………………12§2.5反应热的求算……………………………………………………………………12～3～2.5.1、由标准摩尔生成焓计算反应热2.5.2、由标准摩尔燃烧焓计算△rHm（T）第三章化学动力学基础…………………………………………15§3．1化学反应速率的概念………………………………………………………153．1、1平均速率和瞬时速率3．1、2定容反应的反应速率§3．2、浓度对反应速率的影响——速率方程……………………………………173．2、1、化学反应速率方程3．2、2、反应级数的确定—初始速率法3．2、3、浓度与时间的定量关系§3．3温度对反应速率的影响-Arrhenius方程式……………………………………203．3、1、Arrhenius公式3．3、2、Arrhenius方程的应用：§3．4反应速率理论简介………………………………………………………………223．4．1、分子碰撞理论3．4．2、过渡状态理论（活化配合物理论）§3．5催化剂与催化作用……………………………………………………………233．5．1、、催化剂和催化作用的基本特征3．5．2、催化作用的特点第四章化学平衡熵和Gibss函数……………………………26§4.1标准平衡常数………………………………………………………………………264.1.1、化学平衡的基本特征4.1.2、标准平衡常数——热力学平衡常数4.1.3、标准平衡常数的实验确定§4.2标准平衡常数的应用………………………………………………………………294.2.1、判断反应程度4.2.2、预测反应方向§4.3化学平衡的移动……………………………………………………………………304.3.1、浓度对化学平衡的影响～4～4.3.2、压力对化学平衡的影响4.3.3、温度对化学平衡的影响§4.4自发变化和熵……………………………………………………………………334.4.1、焓和自发变化4.4.2、熵4.4.3、热力学第三定律和标准熵4.4.4、化学反应熵变和热力学第二定律§4.5Gibbs函数………………………………………………………………………374.5.1、吉布斯函数[变]判据4.5.2、标准摩尔生成Gibbs函数4.5.3、Gibbs函数与化学平衡第五章酸碱平衡………………………………………………42§5.1酸碱质子理论……………………………………………………………………42§5.2水的解离平衡和溶液的pH……………………………………………………445.2.1水的解离平衡5.2.2溶液的PH§5.3弱酸、弱碱的解离平衡…………………………………………………………475.3.1一元弱酸、弱碱的解离平衡5.3.2、多元弱酸的解离平衡§5.4同离子效应和缓冲溶液………………………………………………………545.4.1同离子效应5.4.2缓冲溶液§5.5酸碱指示剂……………………………………………………………………57§5.6酸碱电子理论与配合物概述…………………………………………………58§5.7配位化合物……………………………………………………………………595.7.1配合物的组成和命名5.7.2§5、8配位反应与配位平衡……………………………………………61第六章沉淀溶解平衡…………………………………………63§6、1溶解度和溶度积………………………………………………………………63～5～6、1、1、溶解度6、1、2、溶度积6、1、3、溶度积和溶解度之间的关系§6、2沉淀的生成和溶解……………………………………………………………676、2、1、溶度积规则6、2、2、同离子效应和盐效应6、2、3、沉淀-溶解平衡的移动§6、3两种沉淀之间的平衡……………………………………………………………726、3、1、沉淀的转化6、3、2、分步沉淀第七章氧化还原反应电化学基础……………………………75§7.1氧化还原反应的基本概念………………………………………………………757、1、1、氧化数（值、态）7、1、2、氧化还原反应方程式的配平—离子-电子法7、1、3、反应的特殊类型§7、2电化学电池……………………………………………………………………797、2、1、原电池的组成7、2、2、电池的电动势§7.3电极电势…………………………………………………………………………837、3、1、电极电势的产生7、3、2、标准氢电极和甘汞电极7、3、3、标准电极电势7、3、4、影响电极电势的因素-能斯特(Nernst)方程§7、4电极电势的应用………………………………………………………………887、4、1、判断氧化剂和还原剂的强弱7、4、2、判断氧化还原反应自发进行的方向7、4、3、求氧化还原反应的平衡常数7、4、4、元素电势图第八章原子结构与元素周期系…………………………………95～6～§8、1核外电子运动状态……………………………………………………………958、1、1、核外电子运动的量子化特性—氢原子光谱和Bohr理论8、1、2、核外电子运动的波粒二象性8、1、3、核外电子运动状态的描述8、1、4、多电子原子轨道能级§8、2原子核外电子的排布与元素周期律…………………………………………1008、2、1、基态原子的核外电子排布规律8、2、2、核外电子分布与元素的周期律8、2、3周期元素分区§8、3元素性质的周期性……………………………………………………………1048、3、1、原子半径8、3、2、电离能8、3、3、亲合能8、3、4、电负性第九章分子结构………………………………………………108§9、1价键理论……………………………………………………………………1089、2、1共价键本质9、2、2、价键理论的基本要点与共价键的特点9、2、3、共价键的键型§9、2、杂化轨道理论………………………………………………………………1109、3、1、杂化轨道的概念9、3、2、s-p型杂化与分子构型§9、3价层电子对互斥理论………………………………………………………1139、4、1、价层电子对互斥理论的要点9、4、2、推断分子或离子的空间构型的具体步骤如下：§9、4分子轨道理论………………………………………………………………1149、5、1、分子轨道理论的要点9、5、2、分子轨道能级图及其应用§9、5键参数………………………………………………………………………116～7～9、5、1、键能9、5、2、键长第十章固体结构…………………………………………118§10、1晶体类型…………………………………………………………11810、1、1、晶体的特征与内部结构10、1、2、晶体的基本类型§10、2离子晶体……………………………………………………………12210、2、1、离子键理论10、2、2、离子晶体的稳定性-晶格能U10、2、3、离子的极化作用和变形性§10、3分子晶体……………………………………………………………12710、3、1、分子的极性10、3、2、分子间的吸引作用10、3、3、氢键第十一章配合物结构……………………………………133§11、1配合物的空间构型和磁性………………………………………13311、1、1、配合物的空间构型11、1、2、配合物的异构现象11、1、3、配合物的磁性§11、2配合物的价键理论………………………………………………135第12章s区金属（ⅠA、ⅡA）……………………………138§12、1s区元素的通性…………………………………………………139§12、2s区元素的单质…………………………………………………14012、2、1、单质的物理性质和化学性质12、2、2单质的存在与单质的制备：§12、3s区元素的化合物………………………………………………14212、3、1、氢化物12、3、2、氧化物12、3、3、氢氧化物～8～12、3、4、盐类§12．4对角线规则…………………………………………………………147第十三章P区元素（一）…………………………………151§13、1P区元素概述……………………………………………………151§13、2P区元素单质化合物性质递变规律…………………………………15213、2、1、P区元素的单质13、2、2、P区元素的氢化物13、2、3、P区元素的氧化物及其水合物13、2、4、P区元素化合物的氧化还原性13、2、5、P区元素含氧酸盐的溶解性和热稳定性§13、3卤素………………………………………………………………15613、3、1卤族概述13、3、2、卤素单质13、3、3、卤化氢和氢卤酸13、3、4、卤素的含氧酸及其盐第十四章P区元素（二）……………………………………167§14、1氧族元素…………………………………………………………16714、1、1氧族元素概述14、1、2、氧及其化合物14、1、3、硫及其化合物§14、2氮族元素………………………………………………………………18014、2、1元素的基本性质14、2、2氮及其化合物14、2、3、磷及其化合物第15章P区元素元素（三）……………………………………192§15、1碳族元素……………………………………………………………19215、1、1、碳族元素概述15、1、2、碳族元素的单质及其化合物15、1、3、硅及其化合物～9～§15.2硼族元素…………………………………………………………19915、2、1、硼族元素概述15.2.2、硼及其化合物第16章d区金属（一）……………………………………203§16．1d区元素概述……………………………………………………20316、1、1、d区元素的原子半径和电离能16、1、2、d区元素的物理性质16．1．3、d区元素的化学性质16、1、4、d区元素的氧化态16、1、5、d区元素离子的颜色§16．2铬…………………………………………………………………20616、2、1、铬的单质16、2、2、铬的重要化合物§16．3锰…………………………………………………………………21116、3、1锰的单质16、3、2锰的重要化合物§16．4铁…………………………………………………………………21516．4、1、铁的单质16、4、2、铁的化合物第十七章d区元素（二）……………………………………220§17、1铜族元素…………………………………………………………22017、1、1、铜族元素的通性17、1、2、铜及其化合物17、1、3、银及其化合物§17、2锌族元素…………………………………………………………22517、2、1、锌族元素的通性17、2、2、锌及其化合物17、3、3、汞及其化合物～10～第一章气体在自然界，物质通常以气、液、固三种状态存在