大一无机及分析化学复习知识点归纳.pdf

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1、无机化学及分析化学总结 第一章 绪论 系统误差：由固定因素引起的误差，具有单向性、重现性、可校正 偶然误差：随机的偶然因素引起的误差，大小正负难以确定，不可校正，无法避免，服从统计规律 1）绝对值相同的正负误差出现的概率相等:多次重复测定某一量时所得测量值的离散程度。用偏差衡量 准确度与精密度的关系：精密度好是准确度好的前提；精密度好不一定准确度高 测定结果的数据处理(1对于偏差较大的可疑数据按 Q 检验法进行检验，决定其取舍；(2 计算出数据的平均值、平均偏差与标准偏差等；复习 p12 例题 有效数字及其计算规则 有效数字:实际能测得的数据，其最后一位是可疑的。对于可疑数字一般认为有1 的误

2、差 例：滴定管读数 21.09 mL 分析天平读数 0.2080 g 最后一位为可疑值 注意:(1“0”的作用：有效数字在数字的中间或后面）定位作用对数值(pH、pOH、pM、pK 等有效数字的位数取决于小数部分的位数。计算规则：(1 加减法:计算结果小数点后的位数与小数点后位数最少的数据一样。(2乘除法、热与功(热与功的符号、体积功的计算、内能和热力学第一定律(热力学定律第一定律数学表达式 U=Q+Wb5E2RGbCAP DrHm 的计算 rHm：摩尔反应焓变，对于给定的化学反应,反应进度为 1mol 时的反应热 DrHm：化学反应中，任何物质均处于标准状态下，该反应的摩尔反应焓变 DfHm

3、：在温度及标准态下，由参考状态单质生成 1mol 物质的标准摩尔反应焓变即为物质在温度下的标准摩尔生成焓。参考状态单质的标准生成焓为零。p1EanqFDPw 1.利用 DfHm 计算 DrHm，DrHmDrHm(298.15K；2.盖斯定律：在恒容或恒压同时只做体积功的情况下，任一化学反应，不论是一步完成的，还是分几步完成的，其化学反应的热效应总是相同的，即化学反应热效应只与始、终状态有关而与具体途径无关。根据盖斯定律若化学反应可以加和，则其反应热也可以加和。DXDiTa9E3d 反应的方向 热力学中，有两条重要的自然规律控制着所有物质系统的变化方向(1从过程的能量变化来看，物质系统倾向于取得

4、最低能量状态；(2从系统中质点分布和运动状态来分析，物质系统倾向于取得最大混乱度。RTCrpUDGiT 热力学中，体系的混乱度用熵来量度的。符号:S 对于物理或化学变化而论，几乎没有例外:一个导致气体分子数增加的过程或反应总伴随着熵值增大，即：DS 0；如果气体分子数减少，DS 用熵变判断反应自发性的标准是,对于孤立系统:S(孤 0 自发过程；S(孤=0 平衡状态；S(孤：G 0 非自发过程；G=0 平衡状态 H、S 对反应自发性的影响G=H-TS）H0,则 G0,S0,任意温度下均非自发 H0,S0,则高温下 G0，即高温自发，低温非自发 H0,则高温下 G0,低温下 G利用标准摩尔生成吉布

5、斯函数计算(只有 298.15K 时的 fGm,B 数据，该方法只能计算 298.15K 时的 rGm(2任意温度下的 rGm 可按吉布斯亥姆霍兹公式近似计算 rGm(TrHm(298.15K-TrSm(298.15K(rHmKJmol-1,rSmJmol-1K-1 注意单位换算xHAQX74J0X 反应自发进行的温度范围的计算 rGm(TrHm(298.15K-TrSm(298.15K rHm(298.15K-TrSm(298.15K rHm(298.15K和 rHm(298.15K可以通过热力学数据算出，从而可求出自发进行的温度范围。p58 例 3-7）LDAYtRyKfE 第四章化学反应

6、速率和化学平衡化学反应速率 化学反应速率的表示方法浓度随时间的变化）瞬时速率、平均速率 化学反应速率理论碰撞理论、过渡状态理论）活化分子、活化能能用化学反应速率理论解释浓度、温度、催化剂对反应速率的影响）质量作用定律只适用于基元反应）、速率方程、反应级数 影响反应速率的因素 1）内因：反应的活化能大小；2）外因：浓度、温度、催化剂 K 表达式的书写 溶液用相对平衡浓度表示，即平衡浓度除以 c(1 molL-1 气体用相对平衡分压表示，即平衡分压除以 p(100 kPa,标准平衡常数是量纲为 1 的量。复相反应中，固体、纯液体和溶剂不写入式中，即用“1”表示 Zzz6ZB2Ltk 此式把动力学与

7、热力学联系起来，只要知道了某温度下反应的标准摩尔吉布斯函数变，就可以求出反应的标准平衡常数 K。dvzfvkwMI1(2值愈小越负），则 K 值愈大，反应达到平衡时进行得愈完全。非标态下化学反应方向的判据为：当 QK rGmK rGm0 反应正向非自发 rqyn14ZNXI 多重平衡规则 若干反应方程式相加减）所得到的反应的平衡常数为这些反应的平衡常数之积 1.浓度(分压、总压力对化学平衡的影响 升高温度，平衡向吸热反应方向移动，降低温度，平衡向放热反应方向移动，有关化学平衡的计算 1.写出反应方程式；2.找出各物质的初始浓度(分压；3.设定未知数表示出各物质的平衡浓度(分压4.表示出平衡常数

8、(标准平衡常数或实验平衡常数 得到方程 5.求解方程解出未知数p87 例 4-10）EmxvxOtOco 第五章 四个量子数的取值及物理意义 离核的远近，n 越大，电子(出现概率最大区域离核的距离越远，能量越高，同时 n 决定电子层 SixE2yXPq5 2）角量子数 l：0 1 2 3 n-1 物理意义 1：决定波函数角度分布图和电子云角度分布图的形状 物理意义 2：在多电子原子中与主量子数 n 一起决定电子的能量 n相同，l 越大能级越高 EnsEnpEnd6ewMyirQFL ；n、l、m、ms四个量子数决定一个电子的运动状态 能级组 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f

9、5d6p7s5f 6d7p 核外电子分布的一般原则 能量最低原理、泡利不相容原理、洪特Hund）规则 注意洪特规则，可以 s 轨道未填满，而让简并轨道半满，全满，这时能量更低更稳定，如 24Cr ，29Cu M2ub6vSTnP 电子层结构与元素周期律(1各周期元素数目=对应能级组中原子轨道的电子最大容量(2原子的电子层数=原子所在的周期数(钯 Pd 除外 2.价电子构型与元素周期表中族的划分(列 价电子：原子发生化学反应时参与形成化学键的电子价电子构型：价电子层的电子排布 主族元素(A:最后一个电子填入 ns 或 np 轨道的元素 主族元素的价电子：最外层电子(nsnp IAVIIIA(VI

10、IIA 也称零族 副族元素(B:最后一个电子填入(n-1d 或(n-2f 轨道的元素 副族元素的价电子：最外层 s 电子,及(n-1d 电子(甚至(n-2f 电子 IIIB VIIIB,B,IIB，其中 VIIIB 元素有 3 列 族号数价电子总数(VIIIA 为 8 或 2,B,B d10 不计入,810）3.价电子构型与元素的分区 s 区：最后一个电子填入 s 轨道的元素 p 区：最后一个电子填入 p 轨道的元素 d 区：最后一个电子填入 d 轨道且 d 轨道未满的元素 ds 区：最后一个电子填入 d 轨道且 d 轨道填满的元素 f 区：最后一个电子填入 f 轨道的元素 元素基本性质的周期

11、性 掌握主族元素原子半径、电离势、电负性的递变规律 离子键 离子键当活泼金属原子和活泼非金属元素原子互相接近时，前者失去电子形成正离子，后者得到电子形成负离子。正、负离子通过静电相互作用结合成离子型化合物 0YujCfmUCw 离子键的本质是静电作用力 生成离子键的条件:原子间电负性相差足够大，一般要大于 1.8 左右 离子键的特征：没有方向性、没有饱和性 离子化合物的熔点和沸点：离子的电荷越高、半径越小，静电作用力就越强，熔点和沸点就越高 价键理论 共价键的本质：原子轨道发生重叠，两核间电子出现概率增大，降低了两核间的正电排斥，又增强了两核对电子云密度大的区域的吸引，系统能量降低，形成稳定的

12、共价键 eUts8ZQVRd 价键理论要点：成键原子的未成对电子自旋相反；最大重叠原理：成键原子的原子轨道重叠程度(面积越大，键越牢。对称性匹配原理：原子轨道的重叠必须发生在角度分布图中正负号相同的轨道之间 共价键的特征 饱和性电子配对后不再与第三个电子成键 方向性共价键具有方向性的原因是因为原子轨道(p,d,f有一定的方向性，所以必须沿着特定的方向重叠，它和相邻原子的轨道重叠才能达到最大重叠。sQsAEJkW5T 共价键的类型 键:原子轨道沿键轴方向“头碰头”式重叠。键:原子轨道沿键轴方向“肩并肩”式重叠 键与 p 键的识别 共价单键为 键；共价双键 浓度为ca mol/L 的HA溶液 一元

13、弱碱完全一样，只是把 H+换成 OH-,换成 2.多元弱酸碱）对于多元弱酸 组成：弱电解质的共轭酸碱对 原理：同时存在抗酸组分和抗碱组分 由 Ca mol/L HB 和 Cb mol/L B-构成的缓冲溶液 由 Cb mol/L 弱碱和 Ca mol/L 共轭酸构成的缓冲溶液 影响缓冲溶液缓冲能力的因素：共轭酸碱对的总浓度、共轭酸碱对的浓度比 总浓度一定时，浓度比等于 1 时，缓冲能力最强 此时对应的 pH 范围称为缓冲溶液的缓冲范围：缓冲溶液的选择:那么配制一定 pH 值的缓冲溶液时，为了使共轭酸碱对的浓度比接近于 1，所以要选择 pKa 接近 pH 值的缓冲溶液、仪器分析法 按组分在试样中

14、的相对含量分类：常量组分分析(1%；微量组分分析(0.01%1%；痕量组分分析(0.01%定量分析的一般程序：采样 前处理 测定 (消除干扰 数据处理 滴定分析的方法和滴定方式 标准溶液、化学计量点(sp、滴定终点(ep、终点误差(计量点和滴定终点不相吻合而造成的分析误差 滴定分析的方法:酸碱滴定法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法、配位滴定法 滴定分析对滴定反应的要求：反应必须定量进行、反应必须速进行、有简便可靠的确定终点的方法 滴定方式：直接滴定法、返滴定法、间接滴定法、置换滴定法 标准溶液的配置：直接配制法、标定法 滴定分析结果的计算：物质的量的比等于反应式中系数比 酸碱滴定法 1.指示剂变色

15、原理、变色范围 示剂的理论变色点 变色范围：注意：人眼对不同颜色的敏感程度不同所以理论变色范围与实际变色范围有一定差别 酸碱滴定曲线 强酸7.00 弱碱的滴定：化学计量时产物为该弱碱的共轭酸，,则 pH：会判断有几个滴定突跃，化学计量点时生成什么物质 酸碱滴定突跃：化学计量点前后0.1%范围内 pH 值的急剧变化 指示剂选择原则：(1指示剂的变色范围全部或部分处于滴定突跃范围之内。(2变色点与化学计量点尽量接近 指示剂在滴定突跃范围内变色，则滴定的相对误差小于0.1%弱酸弱碱滴定突跃的影响因素：浓度、解离常数 浓度越大、解离常数越大，滴定突跃范围越宽 弱酸(碱准确滴定的条件：(对多元弱酸滴定：

16、(1判断能否准确滴定，根据：；(2判断能否准确分步滴定，根据：若条件(2成立，相邻两步解离相互不影响，则滴定时分别与 NaOH中和反应，即可以分别滴定 例：滴定下列多元弱酸或弱碱溶液时，有几个滴定突跃 1.0.1mol/LH2C2O4 1 个化学计量点时生成 Na2C2O4 2.0.1mol/LNa2CO3 1 个化学计量点时生成 Na2SO4 和 H3BO3 3.0.1mol/LH2S 1 个化学计量点时生成 NaHS 酸碱标准溶液配制与标定 盐酸标准溶液：基准物质：无水碳酸钠和硼砂Na2B4O710H2O）氢氧化钠标准溶液：基准物质有草酸、邻苯二甲酸氢钾 双指示剂法7EqZcWLZNX 混

17、合碱的组成：纯 Na2CO3、Na2CO3+NaOH、Na2CO3+NaHCO3(1酚酞变色(pH=9.1 时发生的反应：(2甲基橙变色时(pH=3.8发生的反应：NaHCO3+HClNaCl+H2CO3,用去 HCl 的体积为 V2lzq7IGf02E V1=V2 组成为 Na2CO3；V1 V2 组成为 NaOH+Na2CO3；V1 V2 组成为 Na2CO3+NaHCO3p193，17,20 题）zvpgeqJ1hk 第七章沉淀溶解平衡及在分析化学中的应用 溶度积常数 KSP 溶度积和溶解度的相互换算纯水中）初：0 0 平衡：nS mS 对同类型的难溶电解质，可用溶度积 KSP 的大小来

18、比较溶解度 S 的大小。但不同类型的难溶电解质则不宜直接用溶度积 KSP 的大小来比较溶解度 S 的大小。NrpoJac3v1 溶度积规则 QiKSP 时，溶液为过饱和溶液，沉淀析出。QiKSP 时，溶液为饱和溶液，处于平衡状态。QiKSP 时，溶液为未饱和溶液，沉淀溶解。影响难溶电解质溶解度的因素：本性、温度、同离子效应、盐效应注意不在纯水中，溶解度的计算 p198 例 7-3，p200 例 7-7）1nowfTG4KI 知道银量法的对应的名称和使用的指示剂 第八章氧化还原平衡与氧化还原滴定法 氧化数、氧化还原电对、电极、原电池 离子电子法越强 电极电势数值越大氧化型的氧化能力(得电子倾向越

19、强 影响电极电势的因素：组成电极的氧化还原电对的性质、溶液的浓度、体系的温度 对于一个特定的电极，标准状态时，其组成、浓度(分压、温度均唯一确定，所以一个电极的标准电极电势唯一确定 fjnFLDa5Zo 电动势和吉布斯函数变的关系G nF 标准状态下：能斯特(Nernst方程 应用 Nernst 方程的注意事项电对中的固体、纯液体用 1 表示，溶液浓度为相对浓度，气体为相对分压,p/pq(2 如果还有其他物质参加电极反应，如 H、OH，这些物质的浓度也应表示在能斯特方程式中。判断氧化还原反应进行的方向 rGm,电动势，E E反应正向进行 rGm=,电动势=，E=E反应处于平衡 rGm ,电动势，E、特殊指示剂(淀粉、氧化还原指示剂 氧化还原指示剂的变色原理和变色范围及选择(与酸碱指示剂相似 氧化还原指示剂指示剂的变色区间全部或部分存在于突跃区间内。由于指示剂的变色区间很小,常直接用指示剂的条件电位来进行选择 HbmVN777sL 常用的氧化还原滴定法:碘量法时加入淀粉，终点:蓝色消失