大学无机化学知识点总结讲解 无机化学,有机化学,物理化学,分析化学 无机化学 元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学(即络合物化学)、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等 有机化学 普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化学、有机分析化学 物理化学 结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体化学、量子化学、催化作用及其理论等 分析化学 化学分析、仪器和新技术分析包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种电化学分析方法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析方法,分析、活性分析、实时分析等,各种物理化学性能和生理活性的检测方法,萃取、离子交换、色谱、质谱等分离方法,分离分析联用、合成分离分析三联用等 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: ⑴气体没有固定的体积和形状⑵不同的气体能以任意比例相互均匀的混合⑶气体是最容易被压缩的一种聚集状态。
2、理想气体方程:nRT PV = R 为气体摩尔常数,数值为R =8.31411--??K mol J 3、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℃=273.15K 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: ⑴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 ⑵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 ⑶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()ν对于反应物为负,对于生成物为正 5、反应进度νξ0 )·(n n sai k e t -==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Q>0;若系统向环境放热,则QO ;系统对环境做功,W?+?=?huanjing xitong zong S S S 0>?zong S 自发变化 00,S ?0,S ?<0时反应不能正向进行 3、 当0,=??=?G S T H 时的T 在吸热熵增反应中是反应能正向进行的最低温度;在放热 熵减反应中是反应能正向进行的最高温度因此这个温度就是反应是否能够正向进行的转变温度 4、 物质B 的标准摩尔生成Gibbs 函数θ m f G ?(B ,相态,T )是指在温度T 下由参考状态单 质生成物质B (且1=B ν时)的标准摩尔Gibbs 函数变。
5、 θm f G ?401-?mol KJ 时反应大多逆向进行;-401-?mol KJ <θm f G ?<401 -?mol KJ 时要用m r G ?来判断反应方向 6、 Van ’t Hoff 方程:㏑()()()()a R T S RT T H T K m r m r θθθ ?+?-= ㏑()()()???? ??-?-=212111298T T R K H T K T K m r θθθ 第五章:酸碱平衡 第一节:酸碱质子理论 1、酸碱质子理论:凡是能释放出质子的任何含氢原子的分子或离子都是酸;任何能与质子结合的分子或离子都是碱简言之酸是质子给予体,碱是质子接受体 2、质子理论强调酸和碱之间的相互依赖关系酸给出质子后生成相应的碱,而碱结合质子后生成相应的酸酸与碱之间的这种依赖关系称为共轭关系,相应的一对酸和碱称为共轭酸碱对酸给出质子后生成的碱为这种酸的共轭碱,碱得到质子后所生成的酸称为这种碱的共轭酸 3、 酸碱解离反应是质子转移的反应在水溶液中酸碱的电离时质子转移反应盐类水解反 应实际上也是离子酸碱的质子转移反应。
4、 既能给出质子又能接受质子的物质称为两性物质 5、 酸碱的强度首先取决于其本身的性质,其次与溶剂的性质等有关酸和碱的强度是指酸 给出质子和碱接受质子能力的强弱给出质子能力强的酸是强酸,接受质子能力强的碱是强碱;反之,就是弱酸和弱碱 6、 溶剂的碱性越强溶质表现出来的酸性就越强,溶剂的酸性越强溶质表现出来的碱性就越 强 第二节:水的电离平衡和溶液的PH 1、 对反应()()()(){}(){}- +-+=+?OH c H c K aq OH aq H l O H w θ,2,θw K 被称为水的离子积常数25℃时,1410 0.1-?=θw K 第三节:弱酸、弱碱解离平衡 1、酸的水溶液中存在质子转移反应:()()()()aq A aq O H l O H aq HA -++?+32,其标准 平衡常数()(){}(){}(){}θθθθθc HA c c A c c O H c HA K K a -+==3简写为()(){}(){}(){}HA c A c O H c HA K a - +=3θ ,()HA K a θ 称为弱酸HA 的解离常数,弱酸解离常数的数值表明了酸的相对强弱。
解离常数越大酸性越强,给出质子能力越强θa K 值受温度影 响但变化不大 2、在一元弱碱的水溶液中存在反应:()()()()aq OH aq BH l O H aq B -+ +?+2, ()(){}(){}(){}B c OH c BH c B K b -+=θ,()B K b θ称为一元弱碱B 的解离常数 3、解离度α的定义为解离的分子数与总分子数的比值,即()()%1000?= HA c HA c α,解离度越大θa K 越大,PH 越小解离度与解离常数关系为(){} c HA K a θα=对碱同样适用 第四节:缓冲溶液 1、 同离子效应:在弱酸或弱碱的溶液中,加入与这种酸或碱含相同离子的易溶强电解质,使酸或碱的解离度降低 2、 缓冲溶液:具有能够保持PH 相对稳定性能的溶液(也就是不因加入少量强酸或强碱而显著改变PH 的溶液缓冲溶液通常由弱酸和他的共轭碱组成缓冲溶液PH 计算公式: ()+=HA pK PH a θ㏒()()HA c A c -,()+-=-A pK pH b θ00.14㏒() ()HA c A c - 第五节:酸碱指示剂 1、 当溶液中()1-≤HIn pK pH a θ即()()10≥-In c HIn c 时,溶液呈现出HIn 的颜色;当()1+≥HIn pK pH a θ即()()101≤- In c HIn c 时,溶液呈现-In 的颜色;当()HIn pK pH a θ=即()() 1=-In c HIn c 时,溶液呈现两者的混合颜色。
2、 指示剂的变色范围是()1±HIn pK a θ,但是由于人的视觉对不同颜色的敏感度的差异实 际变色范围常常小于两个pH 单位 第六节:酸碱电子理论 1、 酸是任意可以接受电子对的分子或离子;酸是电子对的接受体,必须具有可以接受电子对的空轨道碱则是可以给出电子对的分子或离子;碱是电子的给予体,必须具有未共享的孤对电子酸碱之间以共价键相结合,并不发生电子对转移 第七节:配位化合物 2、 在配合物中Lewis 酸被称为形成体(或中心离子),Lewis 碱被称为配体配合物的定义是形成体与一定数目的配体以配位键按一定的空间构型结合形成离子或分子这些离子或分子被称为配位个体形成体通常是金属离子或原子,也有少数是非金属元素(B,P,H )通常作为配体的是非金属的阴离子或分子 4、 在配体中,与形成体成键的原子叫做配位原子;配位原子具有孤对电子常见的配位原子有F,Cl,Br,I,S,N,C 等配体中只有一个配位原子的称为单齿配体,有两个或两个以上配位原子的称为多齿配体在配位个体中,与形成体成键的配位原子个数叫作配位数常见多齿配体有: 5、 配合物的化学式:配合物的化学式中首先应先列出配位个体中形成体的元素符号,在列 出阴离子和中性分子配体,,将整个配离子或分子的化学式括在方括号中。
6、 配合物的命名:命名时,不同配体之间用·隔开在最后一个配体名称后缀以“合”字 ⑴含配阴离子的配合物的命名遵照无机盐命名原则例如()[] 443SO NH Cu 为硫酸四氨合铜()[] 463Cl NH Pt 为氯化六氨合铂 ⑵含配阴离子的配合物,内外层间缀以“酸”字例如()[]64CN Fe K 为六氰合铁酸钾 ⑶配体的次序: ① 含有多种无机配体时,通常先列出阴离子名称,后列出中性粒子名称例如 []33NH PtCl K 为三氯·氨合铂酸钾 ② 配体同是中性分子或同是阴离子时,按配位原子元素符号的英文字母顺序排 列,例如()[] 3253Cl O H NH Co 氯化五氨·水合钴 ③ 若配位原子相同,将含原子数较少的配体排在前面,较多原子数的配体排在后 面;若配位原子相同且配体中含有的与子数目也相同,则按结构中与配位原子 相连的非配位原子元素符号的英文字母顺序排列例如()[] 2322NH NO PtNH 为氨基·硝基·二氨合铂 ④ 配体中既有无机配体又有有机配体,则无机配体排在前面有机配体排在后面。
例如()[]423H C PtCl K 为三氯·乙烯合铂酸钾 7、 简单配合物:配合物分子或离子只有一个中心离子,每个配体只有一个配位原子与中心 离子成键 螯合物:在螯合物分子或离子中,其配体为多齿配体,配体与中心离子成键,形成环状结构 多核配合物:多核配合物分子或离子含有两个或两个以上的中心离子,中心离子间常以配体相连 羰合物:某些d 区元素以CO 为配体形成的配合物称为羰合物。