大学无机化学知识点教学教材.pdf
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1、资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑无机化学第一章:气体第一节:理想气态方程1、气体具有两个基本特性:扩散性和可压缩性。主要表现在:气体没有固定的体积和形状。不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。气体是最容易被压缩的一种聚集状态。2、理想气体方程:nRTPVR为气体摩尔常数,数值为R=8.31411KmolJ3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。第二节:气体混合物1、对于理想气体来说,某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。2、Dlton 分压定律:混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。3、(0=273.15
2、K STP下压强为101.325KPa=760mmHg=76cmHg)第二章:热化学第一节:热力学术语和基本概念1、系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同,将系统分为:封闭系统:系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。敞开系统:系统与环境之间既有能量传递以热或功的形式进行又有物质传递。隔离系统:系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。2、状态是系统中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
3、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0)(nnsaik et=化学计量数反应前反应后-,单位:mol 第二节: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Q0;若系统向环境放热,则QO;系统对环境做功,W0。2、体积功:由于系统体积变化而与环境交换的功称为体积功。非体积功:体积功以外的所有其他形式的功称为非体积功。3、热力学能:在不考虑系统整体动能和势能的情况下,系统内所有微观粒子的全部能量之和称为热力
4、学能,又叫内能。4、气体的标准状态纯理想气体的标准状态是指其处于标准压力P下的状态,混合气体中某组分气体的标准状态是该组分气体的分压为P且单独存在时的状态。液体(固体)的标准状态纯液体(或固体)的标准状态时指温度为T,压力为P时的状态。资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑液体溶液中溶剂或溶质的标准状态溶液中溶剂可近似看成纯物质的标准态。在溶液中,溶质的标准态是指压力PP,质量摩尔浓度bb,标准质量摩尔浓度11kgmolb,并表现出无限稀释溶液特性时溶质的(假想)状态。标准质量摩尔浓度近似等于标准物质的量浓度。即11Lmolcb5、物质 B的标准摩尔生成焓mfH(B,相态,T)
5、是指在温度T 下,由参考状态单质生成物质 B(1B)反应的标准摩尔焓变。6、参考状态一般指每种物质在所讨论的温度T 和标准压力P时最稳定的状态。个别情况下参考状态单质并不是最稳定的,磷的参考状态是白磷4P(s,白),但白磷不及红磷和黑磷稳定。O2(g)、H2(g)、Br2(l)、I2(s)、Hg(l)和 P4(白磷)是 T=298.15K,P下相应元素的最稳定单质,即其标准摩尔生成焓为零。7、在任何温度下,参考状态单质的标准摩尔生成焓均为零。8、物质 B的标准摩尔燃烧焓mcH(B,相态,T)是指在温度T 下,物质B(1B)完全氧化成相同温度下指定产物时的反应的标准摩尔焓变。第四节:Hess定律
6、1、Hess 定律:化学反应不管是一步或分几步完成,其总反应所放出或吸收的热总是相等的。其实质是化学反应的焓变只与始态和终态有关,而与途径无关。2、焓变基本特点:某反应的mrH(正)与其逆反应的mrH(逆)数值相等,符号相反。即mrH(正)=-mrH(逆)。始态和终态确定之后,一步反应的mrH等于多步反应的焓变之和。3、多个化学反应计量式相加(或相减),所得化学反应计量式的mrH(T)等于原各计量式的mrH(T)之和(或之差)。第五节:反应热的求算1、在定温定压过程中,反应的标准摩尔焓变等于产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和。mrH=mfH(总生成物)-mfH(总反应物)如
7、果有参考状态单质,则其标准摩尔生成焓为零 2、在定温定压过程中,反应的标准摩尔焓变等于反应物的标准摩尔燃烧焓之和减去产物的标准摩尔燃烧焓之和。mrH=mcH(总反应物)-mcH(总生成物)参考状态单质只适用于标准摩尔生成焓,其标准摩尔燃烧焓不为零 第三章:化学动力学基础第一节:反应速率第二节:浓度对反应速率的影响速率方程1、对化学反应zZyYbBaA来说,反应速率r与反应物浓度的定量关系为:BACkcr,该方程称为化学反应速率定律或化学反应速率方程,式中k称为反应速率系数,表示化学反应速率相对大小;Ac,Bc分别为反应物A和 B的浓度,单位为1Lmol;,分别称为A,B的反应级数;称为总反应级
8、数。反应级数可以是零、正整数、分数,也可以是负数。零级反应得反应物浓度不影响反应速率。(反应级数不同会导致k单位的不同。对于零级反应,k的单位为11sLmol,一级反应k的单位为1s,二级反应k的单位为11sLmol,三级反应k的单位为122sLmol)2、由实验测定反应速率方程的最简单方法初始速率法。在一定条件下,反应开始时的瞬时速率为初始速率,由于反应刚刚开始,逆反应和其他副反应的干扰小,能较真实的反映出反应物浓度对反应速率的影响具体操作是将反应物文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S
9、5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI
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15、0Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9资料收集于网络,如有侵权请联系网站删除word 可编辑按不同组成配置成一系列混合物。对某一系列不同组成的混合物来说,先只
16、改变一种反应物 A的浓度。保持其他反应物浓度不变。在某一温度下反应开始进行时,记录在一定时间间隔内A的浓度变化,作出tcA图,确定t=0 是的瞬时速率。也可以控制反应条件,是反应时间间隔足够短,这时可以把平均速率作为瞬时速率。3、对于一级反应,其浓度与时间关系的通式为:ktAcAct0第三节:温度对反应速率的影响Arrhenius方程1、速率系数与温度关系方程:aekkRTEa0,k=0k-bRTEa,cTTRTEkka211211,aE实验活化能,单位为1molKJ。0k为指前参量又称频率因子。0k与k具有相同的量纲。aE与0k是两个经验参量,温度变化不大时视为与温度无关。2、对 Arrhe
17、nius方程的进一步分析:在室温下,aE每增加 41molKJ,将使k值降低 80%。在室温相同或相近的情况下,活化能aE大的反应,其速率系数k则小,反应速率较小;aE小的反应k较大,反应速率较大。对同一反应来说,温度升高反应速率系数k增大,一般每升高10,k值将增大210 倍。对同一反应来说,升高一定温度,在高温区,k值增大倍数小;在低温区k值增大倍数大。因此,对一些在较低温度下进行的反应,升高温度更有利于反应速率的提高。对于不同的反应,升高相同温度,aE大的反应k值增大倍数大;aE小的反应k值增大倍数小。即升高温度对进行的慢的反应将起到更明显的加速作用。第四节:反应速率理论与反应机理简介1
18、、mrH=aE(正)-aE(负)2、由普通分子转化为活化分子所需要的能量叫做活化能第五节:催化剂与催化作用1、催化剂是指存在少量就能显著加速反应而本身最后并无损耗的物质。催化剂加快反应速率的作用被称为催化作用。2、催化剂的特征:催化剂只对热力学可能发生的反应起催化作用,热力学上不可能发生的反应,催化剂对它不起作用。催化剂只改变反应途径(又称反应机理),不能改变反应的始态和终态,它同时加快了正逆反应速率,缩短了达到平衡所用的时间,并不能改变平衡状态。催化剂有选择性,不同的反应常采用不同的催化剂,即每个反应有它特有的催化剂。同种反应如果能生成多种不同的产物时,选用不同的催化剂会有利于不同种产物的生
19、成。每种催化剂只有在特定条件下才能体现出它的活性,否则将失去活性或发生催化剂中毒。第四章:化学平衡熵和 Gibbs 函数第一节:标准平衡常数1、平衡的组成与达成平衡的途径无关,在条件一定时,平衡的组成不随时间而变化。平衡状态是可逆反应所能达到的最大限度。平衡组成取决于开始时的系统组成。2、对可逆反应lzZaqyYgxXscCaqbBgaA来说,其标准平衡常数文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8
20、ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U10Z7S5V8 ZK6J7O10R2H9文档编码:CP5P2U6Y10J9 HI10U1
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