熵与吉布斯自由能等概念

第二部分 分析化学部分
小结
第六章 分析化学概论
主要内容：
一、误差 二、数据的统计处理
有效数据
三、滴定分析概论
基本概念、滴定反应、滴定分析的方式、 标准溶液及其配制、基准物、分析计算
教学要求
了解分析化学的发展及在国民经济中的作用，了
解分析的一般程序，掌握分析方法的分类。
理解误差及偏差的概念、分类与减免方法，理解
主族元素第一电离能和电负性的变化规律。
共价键的形成、特性（方向性和饱和性）及类型
（σ键和π键），等性杂化轨道sp、Sp2 ）的空间构型、
键角及常见实例，不等性 的空间构型。
Sp3
杂化轨道（H2O、NH3）
电负性差值与键的极性，偶极矩与分子的极性，
分子间力（色散力、诱导力、取向力）和氢键的概念 及其对物质性质的影响。
(1) △n > 0: 压力增大，平衡向逆方向移动，压力减小，
平衡向正方向移动； (2) △n < 0:
压力增大，平衡向正方向移动，压力减小， 平衡向逆方向移动； (3) △n = 0:
压力改变，平衡不移动。
惰性气体引起反应体系压力变化 （1）等温定容条件下，通入惰性气 体，体系压力增大，平衡不移动； （2）等温恒压条件下，通入惰性气 体：
反应的摩尔焓变（反应热）— △rHm
计算途径：
（1） r Hm ni f H（ m 生成物） nj f Hm (反应物)
（2）
r
H
m


ni
c
H
（ m 反应物）

n
j
c
H
m
(生成物)
（3） △rGm ＝ △rHm-T△rSm （4）范特霍夫公式（第三章）
含义：1mol某物质完全燃烧（或完全氧化）生成标 准态的产物的反应热，成为该物质的标准摩尔燃烧 焓， （最终燃烧产物的的标准燃烧焓为零）
含义：在标准压力Pφ和298.15K下，1mol纯物质的 熵称为标准摩尔熵。 规定：任何理想晶体在热力学温度T为零时，其标 准摩尔熵为0。
含义：指定温度T，由最稳定单质生成目标物质时 的标准吉布斯自由能变。 (稳定单质标准摩尔生成吉布斯自由能△fGmθ为零)
的表示方法及其计算。
理解稀溶液的依数性，掌握其与浓度的定量关系。 了解稀溶液的依数性在农林等生物科学中的应用。 了解强电解质在溶液中的状况以及活度、活度系数、离
子强度等概念。
了解表面吸附现象的产生原因及其类型（重点了解离子
吸附）。
理解溶胶的光学、电学和动力学特性及其意义。 掌握胶团的结构、溶胶的稳定性和聚沉之间的关系。
准摩尔生成焓概念，标准摩尔生成吉布斯自由能概念，化学 反应的（标准）摩尔焓概念，化学反应的标准摩尔生成吉布 斯自由能概念，吉布斯判据的应用。
应用盖斯定律计算化学反应的（标准）摩尔焓；反应的
标准摩尔生成吉布斯自由能的计算；有关吉布斯——亥姆霍 兹方程（热力学第二定律）的计算，如转变温度的计算等。
基本概念
式
反应方向反应商判据:
（1）Q/K < 1时, Q > K , （2）Q/K = 1时, Q ＝ K , （3）Q/K > 1时, Q ＜ K ,

r r
Gm<=00,反,动应态正平向衡自状发态;; Gm> 0,反应正向非自发.
r Gm
气相反应：aA + bB = cC + dD △n＝(c+d)-(a+b)
析的条件与滴定方式，基准试剂的条件 与标准溶液的配制，滴定度及滴定结果 的计算。
第七章 酸碱平衡与酸碱滴定
主要内容：
酸碱平衡 水溶液酸碱度计算 酸碱滴定分析
酸碱滴定曲线 酸碱指示剂 酸碱滴定分析
教学要求
理解酸碱质子理论的基本要点。 掌握弱酸、弱碱的平衡原理以及溶液酸碱度的计 算。 掌握缓冲溶液的缓冲原理和有关计算。掌握酸碱 滴定的有关计算。 了解缓冲溶液的类型和在生物学科中的应用。 理解指示剂的变色原理。 掌握各种类型酸碱滴定过程中 pH的变化规律及 指示剂的选择方法。


c(C ) c

c( A) c

c

c( c
D)

a

c( B ) c
d
b
化
学
反 应
rGm RT ln K RT ln Q rGm rGm RT ln Q
等 温 方 程

RT
ln
Q K
r Gm RT ln K
键和π键）。
掌握S－p杂化轨道类型与分子结构的关系。 理解偶极矩、分子间力、氢键的概念及其对物质性质的
影响。
考试范围
波粒二象性、量子性（量子化）、波函数（原子
轨道）。几率密度（电子云）、能级、能级组、屏蔽 效应、钻穿效应、能级交错等概念。
用四个量子数确定核外部分电子的运动状态，用
S、p、d等符号排布原子核外的电于。
蒸气压下降
难挥发非电解质稀溶液
依数性
沸点升高 凝固点降低
渗透压
△P=P﹡·xB △tb=Kbb △tf=Kfb ∏V＝nRT
胶体
胶体性质
胶 胶团结构式
体
胶体稳定性 及聚沉
光学性质－－丁达尔效应（散射作用） 动力学性质－－布朗运动 电学性质－－电泳和电渗
[(AgI)m·nI- ·(n-x)K+]x- ·xK+
和酶催化。
理解化学平衡的特征，能正确书写平衡常数的表示式，掌
握平衡常数的性质和应用化学平衡常数应注意的问题。
理解化学反应等温方程式，掌握通过比较反应商和平衡常
数的大小判断反应自发方向的方法。
理解浓度、压力、温度对化学平衡移动的影响，掌握化学
平衡移动原理并正确判断平衡移动的方向。
熟悉与平衡常数有关的一般计算。
① 对于△n > 0的反应，平衡正 向移动；
② 对于△n < 0的反应，平衡逆 向移动。
压力
化学平衡移动影响因素
浓度
温度
范特霍夫公式
ln
K
2
K1


r
H
m
2.303R

T2 T1 T1T2

第四章 物质结构简介
主要内容：
氢原子光谱和玻尔理论 原子的量子力学模型 原子核外电子结构 元素基本性质的周期性变化 离子键合共价键 分子间力和氢键
浓度
活化分子总数
应 速
催化剂
反应历程－Ea
r n k(t n10) 2n ~ 4 n kt
率
的
半定量－范特霍夫规则:（Vant Hoff J H）
因
温度
素
定 量－阿伦尼乌斯方程
Ea
k Ae RT
lg k2 Ea (T2 T1 ) k1 2.303 R T1T2
化学反应的限度 －化学平衡
第三章 化学反应的速率和限度
主要内容：
化学反应速率 影响反应速率的因素
1、浓度；2、温度；3、催化剂
化学反应限度 — 化学平衡
1、化学平衡常数；2、等温方程式；3、平衡移动
教学要求
理解基元反应和反应级数等概念。 掌握浓度、温度与反应速率的定量关系。 了解反应速率的有效碰撞理论和过渡状态理论的基本内容。 了解催化剂对化学反应速率的影响及均相催化、多相催化
考试范围
物质的量浓度、物质的量分数浓度和质量摩尔
浓度的表示方法及其计算。
有关稀溶液依数性的定量计算。 有关稀溶液依数性的应用；有关 Nhomakorabea电解质溶液
凝固点下降和渗透压现象在主活和生产中的应用。
胶团结构的写法，溶胶的稳定性和聚沉之间的
关系，不同强电解质对溶胶的聚沉值及其聚沉能力 的比较。
稀溶液的依数性
第一部分 化学原理部分
小结
第一章 溶液和胶体
主要内容： 一. 溶 液
1. 浓度；2. 依数性（稀溶液）3. 基本单元
二. 胶 体（溶胶）
1、性质（三性） 2、结构（胶团结构） 3、稳定性（稳定性；聚沉）
教学要求
了解分散系的基本概念及其分类。 掌握物质的量浓度、物质的量分数浓度和质量摩尔浓度
[（SiO2)m ·HSiO3-(n-x)H+]x- ·xH+ （硅酸分子缩合形成，表面硅酸分子发生电离）
其 他：AgX(X=Cl、Br、I等）
作业：[(BaSO4)m ·nBa2+·2(n-x)Cl-]2x+·2xCl-
第二章 化学反应的能量和方向
主要内容：
化学反应热效应 热化学定律 化学反应方向
Hess
△rGm ＝W最大有用功 转变温度为： T转=△rHm/△rSm；
（热
化
定 律 ）
学 定 律
恒温恒容或恒 温恒压且系统 没有作任何非 体积功
对于化学反应，大多数满足等温、定压且系统仅作体 积功的条件，所以可以利用△G 判断化学方应能否自
发进行的判据。则有：
△rGm < 0, 化学反应正向自发进行 △rGm = 0，化学反应系统平衡状态 △rGm > 0，化学反应正向非自发，逆反应自发
教学要求
理解体系与环境、状态与状态函数、功与热、热力学能
与焓、熵与吉布 斯自由能等概念。
理解热力学第一定律数学表达式，理解恒压热与焓变、
恒容热与热力学 能变的关系。
了解自发过程的特点，了解熵的统计意义。 理解并掌握化学反应热概念，掌握化学反应的（标准）
摩尔焓概念，理 解并熟练应用盖斯定律，掌握并熟练应用标 准摩尔生成焓概念。
系统和环境 状态函数 过程与路径 反应热 内能U 焓H 熵S 自由能G 热和功
分 类 物质交换 能量交换
敞开体系
有
有
封闭体系
无
有
孤立体系
无
无
/隔离体系
体积功、非体积功和有用功
热力学第一定律 △U = Q + W 仅适于封闭系统（仅有能量传递）
过程的热
定（恒）容热 — Qv 定（恒）压热 — Qp
△U = Qv Qp ＝ H终 － H初＝ △ H
考试范围
基元反应、复杂反应、快反应、定速步骤、反应级数等概
念。
活化分子概念，有效碰撞概念，有效碰撞理论中的活化能
概念，过渡状态理论中正、逆反应活化能与反应热效应的关系。
浓度、温度及催化剂对化学反应速率影响的不同原理，依
据质量作用定律及阿仑尼乌斯公式进行的有关计算。
化学平衡的特征，平衡常数表示式的书写，平衡常数的性
掌握用标准摩尔生成吉布斯自由能计算反应的标准摩尔
生成吉布斯自能的方法和吉布斯判据的应用。
掌握吉布斯——亥姆霍兹方程的应用。
考试范围
热力学能、焓、熵及吉布斯自由能等状态函数的性质：
功与热等概念。
有关热力学第一定律的计算；恒压热与焓变、恒容热与
热力学能变的关系及其成立的条件。
化学反应热概念，热化学方程式概念，标准态概念，标
化学平衡态
化学平衡常数K
非平衡态
反应商Q
标准化学平衡常数K
Kc 、Kp 、Kc、Kp
标准反应商Q
Qc 、Qp 、Qc、Qp
K
c


c(C ) c
c


c( D ) c

c( A) c

a

c( B ) c
d

b

Qc
质和应用化学平衡常数应注意的问题。
利用反应商和平衡常数的关系判断反应的自发方向，浓度、
压力、温度对化学平衡移动的影响。
依据化学反应等温方程式和平衡常数表示式进行的一般计
算。
化学反应速率方程
基元反应－－质量作用定律 非基元反应
v

k
ca ( A)
cb (B)
v

k c(xA)
cy (B)
影
响 反
稳定原因－－胶粒带电－－正溶胶和负溶胶 聚沉（稳定破坏） －－电解质（聚沉值、聚沉能力比较）、 加热、正负溶胶混合
常见几种溶胶胶团结构式:
Fe(OH)3溶胶: ｛ [Fe(OH)3]m·nFeO+(n-x)Cl- ｝x+ ·x ClAs2S3溶胶：
[（ As2S3 ）m·nHS-(n-x)H+ ]x- ·x H+ 硅 胶：
精密度和准确度的概念，掌握有效数字的概念及其计 算，掌握可疑数据的取舍与分析结果的正确表达方法。
掌握滴定分析基本概念和原理，理解滴定分析的
条件，理解各类滴定方式及其结果的计算。
考试范围
误差及偏差的概念、分类与减免方
法，精密度和准确度的概念及其关系， 有效数字的概念及其运算。
滴定分析基本概念和原理，滴定分
标准摩尔生成焓
符号：△fHφm,T单位:kJ/mol
标准摩尔燃烧焓
符号：△cHm,T单位:kJ/mol
标准摩尔熵
符号：(Sφm)：单位:J/mol•K
标准摩尔生成吉布斯自由能
符号：△fGmθ单位:kJ/mol
含义：由最稳定单质生成目标物质时的标准摩尔焓 变 （标准态时各最稳定单质的标准摩尔生成焓△fHm 都为0）
教学要求
了解波函数和电子云等描述原子核外电子运动的近代概
念。
熟悉用四个量子数对核外电子运动状态的描述。 熟悉S、p、d原子轨道的形状和方向。 掌握原于核外电子排布的一般规律及元素在周期表的分
区情况。
利用原子的电子层结构了解元素有关性质及其变化。 理解共价键的价键理论（含杂化轨道理论）的基本要点。 熟悉共价键的形成、特性（方向性和饱和性）及类型（σ