大学无机化学期末复习必考知识点归纳

期末复习2010.6.18.一、酸碱质子理论酸——溶液中凡能给出质子的物质碱——溶液中凡能接受质子的物质特点：具有共轭性、相对性、广泛性、没有盐的概念第六章酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子转移反应NH3·H2O⇌NH4++OH-αpHHClNH4ClNaClNaOHH2O变大变小变小变小变小变大变小变大变大变大HAcAc-+H+(HAc))(Ac)(HθcccKa平衡浓度c(1-α)cαcα12c当5%时Kaө=c2c/Ka稀释定律6-4弱酸弱碱溶液pH值的计算一元弱酸弱碱c/Kө≥500时HA:cKcca)(HB:cKccb)(OH两性物质2a1aKKc)(H6-5多元弱酸Ka1ө＞＞Ka2ө＞＞Ka3ө，c(H+)主要决定于第一步电离，c(H+)计算同于一元弱酸:多元弱酸（碱）cK)H(c1ac/Ka1ө≥500时在二元弱酸中，Ka1ө＞＞Ka2ө,忽略第二步电离，其酸根浓度近似等于Ka2。6-5)()(弱)(Hθ共轭碱酸ccKca)轭酸(碱)(弱)(OHθ共ccKcb缓冲溶液的pH值主要决定于酸（碱）的pKaө（pKbө），其次与c(酸)/c(碱)有关。对一确定缓冲体系，可通过在一定范围内改变c(酸)/c(碱)，调节缓冲溶液的pH值。缓冲溶液的缓冲原理、pH值6-8、9cHIn/cIn-≥10pH≤pKHIn-1呈酸色cHIn/cIn-≤0.1pH≥pKHIn+1呈碱色当cHIn=cIn-时，pH=pKHIn变色点变色范围为pKHIn±1，2个pH单位酸碱指示剂的变色原理、变色点、变色范围酸碱滴定滴定曲线：溶液pH随中和百分数（T%）变化的曲线。指示剂的选择原则：指示剂的变色范围应全部或部分落在滴定突跃的范围内。准确滴定的判据：CKa10-8多元酸多元碱和混合酸碱的滴定，能分步滴定的条件：42110/aaKK8102acKcAKA/cBKB104cAKA10-86-11影响滴定突跃的因素，化学计量点pH值及突跃范围的计算，指示剂的选择影响滴定突跃的因素:溶液越浓，突越范围越大；Ka值越大，突跃范围越大。化学计量点pH值的计算突跃范围的计算：滴定终点±0.1%指示剂的选择：指示剂的变色范围应全部或部分落在滴定突跃的范围内MO3.1~4.4；MR4.4~6.2；PP8.0~9.6；百里酚酞:无色9.4-----10.0(浅蓝)------10.6蓝6-12酸碱标准溶液的配制与标定基准物质:1.Na2CO32.Na2B4O710H2O基准物质:H2C2O42H2OKHC8H4O4酸(HCl)标准溶液的标定:碱(NaOH)的标定:6-14掌握混合碱的分析方法及铵盐中含氮量的测定方法蒸馏法(NH4)2SO4+NaOH==NH3+Na2SO4+H2ONH3+HCl==NH4ClHCl+NaOH==NaCl+H2O甲醛法6HCHO＋4NH4＋==(CH2)6N４＋4H＋＋6H2O克氏(Kjeldahl)定氮法6-16第七章沉淀溶解平衡和沉淀分析法掌握溶度积Kspө与溶解度S的关系n:m型：AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)snsmsKsp=[nS]n[mS]m=nnmmSn+msKspө相同点表示难溶电解质溶解能力的大小不同点浓度的一种形式平衡常数的一种形式单位g·L-1无7-2AnBm(s)nAm+(aq)+mBn-(aq)Q=[Am+]n[Bn-]m即难溶电解质AnDm溶液中，离子积QB=c´n(Am+)·c´m(Dn-)掌握难溶电解质的溶度积规则（1）QBKspө时，不饱和溶液，无沉淀生成；若体系中有沉淀存在，沉淀将会溶解，直至饱和（2）QB=Kspө时，饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态（3）QBKspө时，过饱和溶液，有沉淀析出，直至饱和溶度积规则7-3、4掌握沉淀生成和溶解的方法,并作简单计算选择和使用沉淀剂时注意：适当过量的沉淀剂可使沉淀趋于完全(20-50%为宜)选择沉淀物溶解度最小的沉淀剂，使离子沉淀更完全注意沉淀剂的电离度定性沉淀完全c10-5mol.L-1,定量沉淀完全c10-6mol.L-1分步沉淀：生成沉淀所需沉淀剂浓度越小的越先沉淀沉淀的溶解加入某种试剂，与溶液中某离子结合生成弱电解质，从而降低该离子浓度，使沉淀溶解。加入氧化剂或还原剂，通过氧化还原反应而降低某离子的浓度，导致沉淀溶解。加入配合剂，生成配合物使离子浓度降低，沉淀溶解。7-5、6第八章：配位平衡与配位滴定法掌握配位化合物的组成及命名原则是先阴离子后阳离子，先简单后复杂[Cu(NH3)4]SO4K4[Fe(CN)6]┌──┴──┐┌──┴──┐内层外层外层内层[Cu(NH3)4]2+SO42-(K+)4[Fe(CN)6]4-┌──┴──┐┌──┴──┐中心离子配体中心离子配体Cu2+(NH3)4Fe3+(CN-)6↑↑↑↑配位原子┘└配位数配位原子┘└配位数掌握配位化合物键价理论要点中心离子与配位体之间的化学键是配位键中心离子提供空轨道，配体提供孤对电子。中心离子的空轨道在成键过程中进行了杂化，杂化轨道的类型决定配合物的空间构型。掌握配位平衡及有关计算稳定常数不稳定常数逐级稳定常数累积稳定常数Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+2342+43[CuNH](Cu)(NH)fcKcc2+432+34(Cu)(NH)1[Cu(NH)]dfccKcK8-4掌握沉淀反应对配位平衡的影响并作有关计算，掌握酸碱反应对配位平衡的影响1)配位平衡和酸碱平衡①配体酸效应→加酸降低配体稳定性②配体碱效应→加碱降低配体稳定性2)配位平衡与沉淀平衡①沉淀转化为配离子②配离子转化为沉淀3)配位平衡与氧化还原平衡4)配位平衡之间的移动8-5、9、11掌握螯合物的结构特点及稳定性含有多齿配体的配位剂①含有两个或两个以上配位原子且同时与一个中心离子配位成键。②每两个配位原子之间应相隔2~3个其它原子。③五员环、六员环较稳定。小五大六不稳、数目越多越稳M+YMY主反应NNYH+MHYOH-M(OH)YOH-M(OH)M(OH)n•••LMLMLn•••H+HYH6Y•••与CH+，COH-有关，有利于主反应不利于主反应掌握影响EDTA配合物稳定性的外部因素，重点掌握酸效应和酸效应系数1.EDTA的酸效应：由于H+与EDTA之间的副反应使EDTA参加主反应的能力降低的现象。EDTA的酸效应与酸效应系数酸效应系数与分布系数为倒数关系。αY(H)=1/δ2.酸效应系数Y（H）Y(H)[Y'][Y]Y(H)[Y'][Y]Y(H)1酸效应曲线以配位滴定过程中加入的EDTA的百分数作横坐标，以pM为纵坐标作图所得的曲线。影响配位滴定突跃大小的因素CM；K‘MY(1)KMY(2)aY(H)----pH(3)aM(L)----c(L)单一金属离子准确滴定的条件掌握EDTA滴定法的基本原理，重点掌握单一金属离子准确滴定的界限及配位滴定中酸度的控制cK'MY≥106或lgcK'MY≥6配位滴定中的酸度控制最高酸度（最低PH值）lgY（H）lgKMY–8查表得pH值lgY（H）对应的pH最低酸度（最高pH值）没有辅助配位剂存在时,一定浓度的金属离子形成沉淀时的pH值,可粗略地认为是配位滴定允许的最高pH值（最低酸度）缓冲溶液与酸度的控制8-17提高配位滴定的选择性c(M)K'MY/c(N)K'NY≥105lgcK'MY≥6在N存在下准确滴定M的条件：8-198-21、23第9章氧化还原反应与氧化还原滴定掌握氧化数的概念及氧化数规则该离子的氧化数是假设在形成化学键时成键电子转移给电负性大的原子时所求得的原子所带的电荷数。元素原子表观电荷数掌握原电池的组成，电极反应，电池符号；原电池由两个半电池组成电极反应：负极：Zn-2e=Zn2+正极:Cu2++2e=Cu原电池总反应（电池反应）：Zn+Cu2+==Zn2++Cu电池符号(-)Zn|ZnSO4(c1)||CuSO4(c2)|Cu(+)9-4、6掌握电极电势的概念及影响因素，掌握标准电极电势的概念产生在金属和盐溶液之间的电势叫金属的电极电势组成原电池两个电极的平衡电极电势差称原电池电动势用符号E表示：标准电极电势当电池中所有物质都处于标准态时，电池的电动势就是标准电动势E，即ΔGθ＝－nEθF)()(E影响电极电势的因素内因电极的热力学过程外因1)浓度对电极电势的影响2)pH对电极电势的影响3)生成沉淀对电极电势的影响4)生成配合物对电极电势的影响熟练掌握Nernst方程，掌握浓度、压力、酸度、沉淀反应、配位反应对电极电势的影响，并能熟练的运用Nernst方程式进行计算Nernst公式(~c,~p,~pH的关系)aOx+ne=bRedRed)()Ox(lnbaccnFRT298K时)Red()Ox(lg0592.0baccn)/c2c(Mn8))/c)(c(H)/c4(c(MnOlg50.0592424/MnMnOθ/MnMnOMnO4+8H++5e=Mn2++4H2O有H+,OH–参与时，当H+,OH–出现在氧化型时，H+,OH–写在方程分子项中，H+,OH–出现在还原方时，H+,OH–写在方程中分母项中。利用Nernst方程求非标准状况下的电极电位利用Nernst方程求非标准状况下的原电池的电动势电极电势的影响因素浓度对电极电势的影响溶液酸度对电极电势的影响9-7生成沉淀对电极电势的影响9-3生成配合物对电极电势的影响9-9电极电势的应用①表示物质氧化还原能力的相对强弱②计算原电池的电动势③判断氧化还原反应的方向④判断氧化还原反应的程度⑤测定溶度积常数⑥测定稳定常数9-14CnGBnGA222111,,nG,221121)(nnnnn元素电势图及其应用9-16左右判断歧化反应能否自发进行B将自发发生歧化反应，生成A和C。B→A+C若在元素电势图中,ABC右左一般可根据’是否大于0.4V判断氧化还原滴定能否进行.条件电位:在一定条件下，当氧化态和还原态的浓度均为1mol·L-1时，校正了离子强度及副反应的影响后实际电极电位。掌握氧化还原滴定对条件电极电势差值的要求棕色瓶暗处保存用前标定基准物:Na2C2O4,H2C2O4·2H2O,(NH4)2FeSO4·6H2O,纯Fe丝等微沸约1h充分氧化还原物质粗称KMnO4溶于水滤去MnO2(玻璃砂漏斗)掌握高锰酸钾溶液的配制与标定参比电极：一定条件下电势恒定不变的指示电极：电势能够随溶液中待测离子活度变化而变化的电极(−)参比电极||Mn+|M(+)电势分析法电势分析法指示电极金属-金属离子电极金属-金属难溶盐电极惰性金属电极离子选择性电极参比电极甘汞电极银-氯化银电极吸光光度法abcbcIITA0lglgTTTcclg434.011-4、11-5、11-6掌握Lambert—Beer定律的原理和应用,掌握吸光系数a和摩尔吸光系数ε一束平行单色光通过有色溶液时，溶液的吸光度A与液层厚度b和溶液浓度c的乘积成正比。A=Kbcc:mol/Lc:g/LA=bc:摩尔吸光系数A=abca:吸光系数表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液的吸光度。单位：(L•mol-1•cm-1)掌握吸收曲线的特点物质的吸收曲线是一种特征曲线。不同浓度溶液的吸收曲线形状相似，最大吸收波长不变。•在最大吸收波长附近，吸光度测量的灵敏度•最高。这一特征可作为定量分析选择入射光•波长的依据。要求：a.灵敏度高.Cu~NH36201.2×102Cu~双硫腙5335.0×104b.选择性好c.显色产物组成恒定,性质稳定.d.显色产物与显色剂色差大,显色