无机化学-化学反应的一般原理..
无机化学反应
无机化学反应无机化学反应是无机化学研究的重要内容。
无机化学反应是指由两种或多种物质相互作用,以生成新的物质的过程。
这些过程在自然界和实验室中广泛存在,包括许多重要的化学反应,如水的电离,酸碱反应和氧化还原反应等。
本文将从这三个方面阐述无机化学反应的原理和应用。
一、水的电离水的电离是无机化学反应中最基本的反应之一,是指水分子自行发生断裂,产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这一反应也被称为自离化反应,其反应式为H2O = H+ + OH-。
水的电离是掌握无机化学反应的基础,因为它涉及到酸碱性质、氧化还原反应和一些其他反应。
利用水的电离反应,我们可以同样理解酸碱反应。
当强酸(如盐酸)与水混合时,Cl-离子和H2O之间发生反应,产生H3O+(称为氢离子),反应式为HCl + H2O= Cl-+H3O+;而当强碱(如氢氧化钠)与水混合时,会产生OH-离子,反应式为NaOH + H2O= Na+ + OH-。
二、酸碱反应酸碱反应是无机化学反应中最常见的类型之一,也是生活中最常见的化学反应之一。
酸碱反应发生在酸和碱之间,其原理是明确的。
“酸”是指能从化学物质中释放H+离子的物质;“碱”是指能从化学物质中释放OH-离子的物质。
这些离子相互结合生成水分子,以及一些其它生成产物。
例如,HCl(氯化氢)与NaOH(氢氧化钠)结合反应生成NaCl(氯化钠)和H2O(水)。
这一反应同时也反映了水的电离,因为HCl释放的H+离子与NaOH释放的OH-离子参与了水的电离反应,生成了H2O。
三、氧化还原反应氧化还原反应是另一类非常重要的无机化学反应。
在这类反应中,电荷从一种物质转移到另一种物质。
原子或离子上的电子会跳跃到其他原子或离子中,从而改变它们的价态(电荷状态)。
这一反应是广泛出现在生活和工业环境中的。
例如,当铜与氧反应时,铜离子(Cu2+离子)会被还原为铜原子(Cu0);当铁与氯化氢反应时,铁离子(Fe2+离子)被氯离子还原成了铁原子(Fe0)。
高考化学无机化学反应原理
高考化学无机化学反应原理无机化学反应原理是高考化学中的重要内容之一,它涉及到化学反应的基本规律和反应机制。
在高考化学考试中,无机化学反应原理占据了相当大的比重,因此对于考生来说,掌握好无机化学反应原理是非常重要的。
本文将围绕无机化学反应原理展开讨论,帮助考生全面了解和掌握相关知识。
一、离子反应原理离子反应是无机化学中常见的一种反应类型。
离子反应是指以离子为反应物的化学反应。
在离子反应中,正离子与负离子按照一定的规律结合形成新的物质。
常见的离子反应有酸碱中和反应、氧化还原反应等。
酸碱中和反应是指酸与碱反应生成盐和水的过程,氧化还原反应是指物质的氧化态和还原态发生变化的反应。
离子反应原理是高考无机化学中的重点内容,考生需要重点掌握离子反应的特点和计算方法。
二、配位反应原理配位反应是指配位化合物中配位剂与中心金属离子发生配位结合的反应。
配位反应在高考无机化学中占据了重要的地位,主要涉及到配位键、配位数、配位体系和配位理论等方面的内容。
在配位反应中,配位剂可以是单原子离子,也可以是配位分子。
在配位反应中,中心金属离子与配位剂之间的配位键一般是通过配位作用力来形成的。
配位反应原理对于了解和预测配位化合物的性质和反应行为具有重要意义。
三、盐类反应原理盐类反应是指盐类化合物(包括金属盐和非金属盐)之间发生的化学反应。
盐类反应在高考无机化学中常常涉及到盐的晶体结构、盐溶液的电离性、盐的水溶液中的化学反应等方面的内容。
在盐类反应中,常见的反应类型有沉淀反应、溶解反应、水解反应等。
沉淀反应是指在盐溶液中,两种盐发生反应生成的产物不溶于水从而形成沉淀的过程。
水解反应是指盐溶液中的盐离子与水分子发生反应生成酸或碱的过程。
四、氧化还原反应原理氧化还原反应是高考化学中的重点内容之一。
氧化还原反应是指物质中的氧化态发生变化的化学反应。
在氧化还原反应中,发生氧化反应的物质被称为氧化剂,而发生还原反应的物质被称为还原剂。
氧化还原反应涉及到氧化态、电子转移、氧化数以及平衡反应等方面的内容。
无机化学各章节第2章 化学反应的基本原理知识点
第二章 化学反应的基本原理知识点一、基本概念:体系和环境;状态和状态函数;过程和途径;热与功;相;化学计量数与反应进度;焓;熵;吉布斯自由能。
① 状态函数的特征:状态一定值一定,途殊回归变化等,周而复始变化零。
② 热和功(非状态函数)符号:体系吸热 Q 为+ 体系放热 Q 为— 体系做功 W 为— 环境做功 W 为+ 体积功 : W=-P 外·ΔV ③ 化学计量数与反应进度:N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g)化学计量数 ν(N 2)= -1 ν(H 2) =-3 ν(NH 3) = 2 反应进度1mol :表示1mol N 2与3mol H 2作用生成2mol NH 312N 2 (g) + 32H 2 (g) = NH 3 (g) 化学计量数:ν(N 2)=-12 ν(H 2)=-32 ν(NH 3) = 1反应进度1mol :表示12mol N 2与32mol H 2作用生成1mol NH 3④ 熵:S(g)>S(l)>S(s) ; S (复杂)> S(简单) ; 气体:S(高温) > S (低温); S(低压) > S (高压); 固~液相溶,S 增大; 晶体析出,S 减小;气~液相溶,S 减小; 固体吸附气体,S 减小; 气体等温膨胀,S 增大 二、盖斯定律总反应的反应热等于各分反应的反应热之和。
若反应①+反应②→反应③,则()()()312r mr m r m H H H θθθ∆=∆+∆若反应①×2—反应②→反应③,则()()()3212r mr m r m H H H θθθ∆=∆-∆三、热力学第一定律:U Q W ∆=+ 四、化学反应的方向(298.15)()r m B f m BH k H B θθν∆=∆∑(298.15)()r m B m BS k S B θθν∆=∑(298.15)()r m B f m BG k G B θθν∆=∆∑(注:指定单质通常为稳定单质的()0f m H B θ∆=,()0f m G B θ∆=()()()()T (298k)T 298r m r m r m r m r m G T H T S T H S K θθθθθ∆=∆-∆≈∆-∆ 反应在标准状态下进行:若()0r mG T θ∆<,则反应正向自发进行;若()0r m G T θ∆=,则反应处于平衡状态;若()0r m G T θ∆>,则反应逆向自发进行。
无机化学基本原理
无机化学基本原理无机化学基本原理涉及无机化合物及其特性、反应性质和应用等方面的知识。
无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质、制备和应用的科学。
无机化学的基本原理包括:1. 元素周期律:元素周期律是对元素周期系统的整体性规律进行总结和归纳的理论。
根据元素周期律,元素按照原子核电荷数的增加顺序排列,呈阶梯状,可以划分为不同的周期和族。
2. 化学键:化学键是原子之间形成的一种特殊的化学连接。
常见的化学键有离子键、共价键和金属键等。
离子键是由带正电荷的金属离子和带负电荷的非金属离子之间的电荷吸引力形成的。
共价键是由原子之间的共用电子形成的。
金属键是由金属原子之间的电子云形成的。
3. 化学反应:化学反应是发生在物质之间的转化过程。
常见的化学反应包括氧化还原反应、酸碱中和反应、沉淀反应等。
在化学反应中,物质发生新的化学键的组合、断裂和重新排列。
4. 晶体结构:晶体是由周期性排列的离子、分子或原子组成的有序固体。
晶体结构是晶体中原子、分子或离子的排列方式,包括离子晶体、共价晶体和金属晶体等。
晶体的结构决定了其特定的物理和化学性质。
5. 配位化合物:配位化合物是由中心金属离子和其周围配体形成的化合物。
配位化合物的性质和结构取决于中心金属离子和配体之间的配位键类型、配位数以及配位构型。
6. 化学电池:化学电池是利用化学反应产生的电能来进行能量转换和储存的装置。
化学电池包括原电池和电解池两种类型。
原电池通过化学反应直接转化化学能为电能。
电解池则利用外加电压来促使非自发性化学反应发生。
无机化学的基本原理对于理解和应用无机化学具有重要意义,并为无机化学的研究和发展提供了理论基础。
无机化学反应基本原理
新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳第一章化学反应与能量一、焓变反应热1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0吸收热量的化学反应。
(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变三、燃烧热1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点:①研究条件:101 kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
无机化学反应基本原理
新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳第一章化学反应与能量一、焓变反应热1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0吸收热量的化学反应。
(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变三、燃烧热1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点:①研究条件:101 kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
无机化学-化学反应的一般原理
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第二节 反应限度 化学平衡
反应方向确定后,反应进行到什么程度才停止呢?
2-1 反应限度的判据
1、能量判据 [分析] 恒温恒压下,根据最小自由能原理,反应之所以 自发进行,是因为△G<0 。 随着反应进行,必有∑G产增大,∑G反降低。故有 △G →0趋势。 当△ G=0 时,反应失去推动力,宏观上反应“不 再进行”,即自发反应进行到△ G=0 而“停止”。 反应限度的能量判据: △G=0
2-2多重平衡规则——K的组合
一定温度下,若反应可表示为多个分反应之和或差, 则该反应平衡常数等于各分反应平衡常数之积或商。 即平衡常数与达到平衡的途径无关。 [分析]∵△Go= -RTlnKo 若:总反应=反应1+反应2 △Go总=△Go1+△Go2 -RTlnKo =-RTlnKo1-RTlnKo2 ∴KO=KO1×KO2 [注] 各反应必须是同一温度,各物质集聚状态相同 才能组合。
2-3 应用——平衡计算
[内容] ko的确定及平衡组成的有关计算 1、K的确定 Ⅰ.根据△Go= -RTlnKo Ⅱ.多重平衡规则 Ⅲ.实验测定 2、计算平衡组成 平衡转化率:简称转化率 平衡时已转化的某反应物的量与转化前该物质的量 之比。 还有离解率、分解率之说 它也反映了反应进行的程度
例:已知反应CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g) T=1473K时 Kc=2.3,求: ①当CO2、H2起始浓度均为0.01mol/L ② 当 CO2 起 始 浓 度 为 0 . 0 1 mol/L,H2 起 始 浓 度 为 0.02mol/L 两种情况下。CO2的转化率。 [小结]: K和转化率都可表示反应进行的程度,但转化率与 反应物起始浓度和反应温度有关,K而仅为温度的 函数 注意解题步骤。
化学反应的无机化学原理
化学反应的无机化学原理化学反应是化学科学中极其重要的一个概念。
它涉及热力学、动力学、结构、电子结构和原子核结构等多个方面的知识。
而无机化学反应则是化学反应中的一个部分,它涉及有机物质以外的所有化合物。
本文将围绕无机化学反应的原理展开。
无机化学反应包括原子、离子和分子间的相互作用。
它们都是由化学键的形成和断裂引起的。
化学键是原子或离子之间的电子对共享或转移产生的相互作用,它们决定了分子中原子的组合方式。
无机化学反应中的化学键通常分为离子键、共价键和金属键。
离子键是由阳离子和阴离子之间的静电相互作用形成的,离子化通常在化合物中存在。
共价键是当两个或多个原子通过共享电子对来形成共价键。
共价键分为单键、双键和三键。
通常来说,单键是两个原子共享一对电子,双键是两个原子共享两对电子,三键是两个原子之间共享三对电子。
金属键是由金属原子之间的电子互相共享而形成的。
这种键的特别之处在于,金属原子不分离,形成一个金属晶格,这个晶格的特性决定了金属的物理和化学性质。
在无机化学反应中,化学键可以形成和断裂,导致化学反应发生。
反应的各个阶段可以根据反应的机理分为不同的步骤。
在各步骤中,反应物的分子或离子之间发生了相互作用,导致反应物被转化为产物。
无机反应中最常见的反应类型是酸碱反应。
这种反应涉及到质子转移。
酸是一种可以释放出H+离子的物质,在水中会释放出一个氢离子,形成氢离子(H+)。
碱是一种能接受H+离子的物质,在水中会释放出羟离子(OH-)。
当一个酸与一个碱反应时,它们中间的质子通常转移到碱上。
例如,当氢氧化钠(NaOH)和盐酸(HCl)反应时,氧化钠的羟基接受了盐酸中的质子,形成了水(H2O)和氯化钠(NaCl)。
还有其他常见的反应类型,如氧化还原反应、置换反应和复分解反应。
在氧化还原反应中,电子从一种物质转移到另一种物质。
在具体的化学反应中,电子以淘汰一对电子或吸收一对电子的形式转移。
在置换反应中,多种离子互相交换它们的离子组成。
无机化学简明教程第2章 化学反应基本原理
无机化学
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参考状态单质:一般是 T , p p 时最稳定的状态
如:H2(g),O2(g),石墨,白磷P4(s,白)
f H m (参考态单质 相态,T ) 0 f Hm (H , aq,T ) 0 , 各种物质的 f H m 多数小于零。 p.228 0 (参考态单质 相态,T ) ,
+Q
2)、分类
环境 Q
pex V2 V1 pex V
-W
体 系
-Q +W
环境 W
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无机化学
二、热力学能
热力学能(U): 在不考虑系统的整体动能和势能的 情况下,系统内所有微观粒子的全 部能量之和(内能)。 无法测定热力学能的绝对值,只能确定其变化量。 U是状态函数: U U U1 U U U 2 U1 2 U1 U 2
3.0
1
2
n1 N 2 (2.0 3.0)mol 1 1.0mol N 2 1 n1 H 2 (7.0 10.0)mol 1 1.0mol H 2 3 无机化学
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n1 H 2 (7.01H 2. )mol0 10.0)mol n 10 0 (7. 1 1.0mol 1.0mol 1 H 2 3 H 3 2 n1 NH3 2.0NH) mol( 2.0 0) mol ( n1 0 3 1 1 1.0mol 1.0mol NH3 2 NH3 2
r H(3) Δr H(1) Δr H(2) 110.53kJ mol1 m m m
无机化学
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解法二:
C(s) O 2 (g)CO 2 (g)
无机化学知识点归纳
第一篇:化学反应原理第一章: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 J3、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、当两种或两种以上的气体在同一容器中混合时,每一种气体称为该混合气体的组分气体。
2、混合气体中某组分气体对器壁所施加的压力叫做该组分气体的分压。
3、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。
4、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。
第三节:气体分子动理论1、气体分子动理论基本观点:⑴气体是由分子组成的,分子是很小的微粒,彼此间距离比分子直径大许多,分子体积与气体体积相比可以忽略不计。
⑵气体分子以不同的速度在各个方向上处于永恒的无规则运动之中。
⑶除了在相互碰撞时,气体分子间的相互作用是很弱的,甚至是可以忽略的。
⑷气体分子相互碰撞和对器壁的碰撞都是弹性碰撞。
碰撞时总动能保持不变,没有能量损失。
⑸分子平均动能与气体的热力学温度成正比。
2、在一定温度下,每种气体分子速度的分布是一定的。
除少数分子的速度很大或很小外,多数分子的速度都接近于方均根速度rms V 。
当温度升高时,速度分布曲线变宽,方均根速度增大。
MRTV rms 3=。
3、分子量越大扩散越慢。
第二章:热化学第一节:热力学术语和基本概念 1、系统是人们将其作为研究对象的那部分物质世界,即被研究的物质和它们所占有的空间。
系统的边界可以是实际的界面也可以是人为确定的用来划定研究对象的空间范围。
划定范围的目的是便于研究。
2、环境是系统边界之外与之相关的物质世界。
3、系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。
无机化学原理
无机化学原理无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质、合成和反应规律的科学。
它是化学的一个重要分支,也是化学学科中的基础学科之一。
无机化学主要研究无机物质的结构、性质和合成方法,对于认识物质的本质和发展化学工业都具有重要的意义。
下面将从无机化学的基本原理、化学键、周期表和主要元素等方面进行介绍。
无机化学的基本原理是指无机物质的组成、结构和性质的基本规律。
无机化学的基本原理主要包括原子结构、化学键、晶体结构和物质的性质等。
原子结构是无机化学的基础,原子是构成物质的基本单位,由原子核和核外电子组成。
化学键是原子之间的结合力,包括离子键、共价键和金属键等。
晶体结构是无机物质的结构形式,包括离子晶体、共价晶体和金属晶体等。
物质的性质是由其组成和结构决定的,包括物理性质和化学性质等。
化学键是无机化学的重要概念,它是原子之间的结合力。
离子键是由正负离子之间的静电作用形成的,具有很强的结合力,常见于金属与非金属之间的化合物中。
共价键是由原子间的电子对共享形成的,具有一定的结合力,常见于非金属之间的化合物中。
金属键是由金属原子之间的电子海形成的,具有较强的结合力,常见于金属元素和金属合金中。
周期表是无机化学的重要工具,它是按元素的原子序数和化学性质排列的表格。
周期表分为主族元素和副族元素,主族元素是周期表中IA、IIA、IIIA、IVA、VA、VIA、VIIA族元素,副族元素是周期表中IIIB至VIIIB族元素。
周期表中的元素按原子序数依次排列,具有周期性的化学性质。
主要元素是指在自然界中含量较多,对人类生活和工业生产有重要意义的元素,包括金属元素、非金属元素和过渡金属元素等。
总的来说,无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质、合成和反应规律的科学。
它的基本原理包括原子结构、化学键、晶体结构和物质的性质等。
化学键是原子之间的结合力,包括离子键、共价键和金属键等。
周期表是按元素的原子序数和化学性质排列的表格,主要元素包括金属元素、非金属元素和过渡金属元素等。
大学无机化学知识点总结
大学无机化学知识点总结大学无机化学是化学专业的一门主要课程,它研究的是无机化合物的性质、结构和反应机理等内容。
以下是对大学无机化学的知识点的总结:一、无机化学基本概念和原理:1. 元素周期表:元素周期表是按照元素的原子序数和化学性质排列的表格,可以根据周期表的特点预测元素的性质和反应行为。
2. 元素的原子结构:无机化学的基本原理是建立在元素的原子结构基础上的,其中包括原子核、电子、质子、中子等的结构和性质。
3. 电子排布和价电子:电子排布是指原子中电子的分布方式,而价电子是指原子中最外层电子。
4. 化学键:化学键是由原子之间的相互作用形成的,有共价键、离子键和金属键等。
5. 晶体结构:晶体是有规则排列的原子、离子或分子构成的固体,晶体结构研究的是晶体中原子、离子或分子的排列方式和结构性质。
6. 配位化学:配合物是由中心金属离子或原子与周围的配体通过化学键结合而形成的化合物,配位化学是研究配位键的形成和配合物的性质、结构等。
7. 酸碱和氧化还原反应:酸碱反应是指质子的转移,氧化还原反应是指电子的转移,这两种反应是无机化学中常见的重要反应类型。
二、无机化合物的结构和性质:1. 离子晶体和离子半径:离子晶体是由正负离子通过离子键结合而成的晶体,离子半径大小对于晶格稳定性和物理性质有重要影响。
2. 配合物的结构和性质:配合物的结构可以通过分子谱学和X 射线衍射等方法研究,配合物的性质受中心离子、配体和配位数等因素的影响。
3. 水合物和络合物:水合物是指溶液中的有水合离子,而络合物是指配合物中配体和中心离子形成了配位键。
4. 杂化轨道理论:杂化轨道理论是用来解释配合物的配位键形成和分子的形状等问题的理论。
5. 同核多中心键和金属簇化合物:同核多中心键是指多个中心原子通过共用电子形成的化学键,金属簇化合物是由金属原子组成的小团簇。
三、无机化合物的合成和反应机理:1. 合成方法和反应条件:无机化合物的合成方法有溶液法、固相反应法、气相反应法等,反应条件包括温度、压力和PH值等。
无机化学 第二章 化学反应基本原理-化学反应速率
2.3. 3 影响化学反应速率的因素
(1)浓度对反应速率的影响 质量作用定律 law of mass action
一定温度时,基元反应的反应速率与各 反应物浓度系数次方的乘积成正比. 即基元反应
aA+dD =gG+hH
的速率方程为:
kca (A)cd (D)
此数学表达式称反应速率方程式
(mol.L-1.s-1) 0.012 0.024 0.048
求该反应的速率方程式和速率常数k .
解:与c(A)成正比,
与c(B)的平方成正比
= kc(A)c 2(B)
k = 1.2 mol-2.L2.s-1
反应级数 order of reaction
化学反应的反应速率与各反应 物浓度某次方的乘积成正比.
温度每升高10ºC,反应速率加快2~4倍
kt+10 /kt = 2~4= (温度系数)
Arrhenius (阿仑尼乌斯)公式
反应速率 k 的对数与温度 T 的倒数存在 线性关系
ln k Ea 1 lCnA Ea:活化能
RT
R:摩尔气体常数
或 ln k 2 E a ( 1 1 )A:指前因子
对D为一级
=kc-2(A)c(D)
负一级反应
=kc1/2(A)c(D)
1.5级反应
速率常数k 的量纲与反应的级数有关
级数 零级 一级 二级 三级
k 的量纲 浓度. 时间-1 时间-1 浓度-1 . 时间-1 浓度-2 . 时间-1
(2) 温度对反应速率的影响
r
r
T
T
r
r
r
T
T
T
van,t Hoff 规则
化学的反应原理
化学的反应原理
化学反应是指化学物质在一定条件下发生物质或原子之间的转化过程。
在化学反应中,反应物经过一系列的化学变化,最终形成新的物质,即产物。
化学反应的原理主要包括以下几个方面:
1. 反应物的相互作用:反应物之间可以通过吸电子、给电子、共享电子或转移电子等方式进行相互作用。
这些相互作用决定了反应物之间的化学反应类型,如氧化还原反应、酸碱中和反应、还原反应等。
2. 反应物的能量变化:化学反应中,反应物的化学键会断裂,原子或分子重新组合生成新的化学键。
这个过程中涉及到能量的吸收或释放,即化学反应的能量变化。
若反应吸收能量,则为吸热反应;反之,则为放热反应。
3. 反应速率:化学反应的速率指的是反应物转化为产物的速度。
反应速率受多种因素影响,如反应物浓度、温度、压力、催化剂等。
其中,浓度和温度对于反应速率的影响最为显著。
4. 化学平衡:在一定条件下,反应物和产物浓度达到一定比例时,反应会趋于平衡。
化学平衡是指反应物和产物浓度之间保持稳定的相对比例,不再发生净反应,但反应物与产物之间仍在互相转化。
总之,化学反应是一种基于相互作用、能量变化、速率和平衡
的过程。
了解化学反应的原理有助于理解和预测化学反应的发生和结果。
山东考研化学无机化学重要反应机理
山东考研化学无机化学重要反应机理在化学领域中,无机化学是一门非常重要的学科,它研究的是无机物质的组成、性质和变化。
为了更好地理解和应用无机化学,我们需要掌握一些重要的反应机理。
在山东考研化学中,以下几个反应机理是必须掌握的。
一、氧化还原反应:氧化还原反应是无机化学中最为重要的反应之一,它涉及物质的电子转移过程。
在这类反应中,一个物质从另一个物质中获得电子,称为还原剂;而另一个物质失去电子,则被称为氧化剂。
1. 金属与非金属的氧化反应:在这类反应中,金属失去电子,形成阳离子,被氧化,而非金属从阳离子状态转变为中性原子,被还原。
例如:2Na + Cl2 → 2NaCl (钠和氯气反应生成氯化钠)2. 过渡金属的氧化还原反应:过渡金属的氧化还原反应与非过渡金属类似,但过渡金属有多个氧化态,因此在反应中可能表现出不同的氧化态。
例如:Fe2+ + Cl2 → Fe3+ + 2Cl- (亚铁离子氧化为铁离子)二、酸碱中和反应:酸碱中和反应是一种广泛应用的反应,它发生在酸和碱之间,生成盐和水。
1. 酸与碱反应:酸和碱反应时,酸中的氢离子与碱中的氢氧根离子结合,形成水。
同时,酸和碱之间的其它离子会重新组合形成盐。
例如:HCl + NaOH → NaCl + H2O(盐酸和氢氧化钠反应生成盐和水)2. 强酸与强碱反应:强酸和强碱反应时,产生的水分子数量与酸碱的摩尔比例相同。
例如:HCl + NaOH → H2O + NaCl(盐酸和氢氧化钠反应生成水和盐)三、沉淀反应:沉淀反应是一种通过混合两个溶液而形成沉淀物的反应。
这种沉淀物通常是一种不溶于水的固体产物。
1. 溶液中的离子反应:当两个溶液中的离子结合时,由于生成的固体沉淀不溶于水,从而形成沉淀反应。
例如:AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3 (硝酸银和氯化钠反应生成氯化银沉淀)2. 反应条件的影响:沉淀反应受到反应温度、浓度和溶剂等条件的影响,这些条件都可能影响沉淀物的形成和溶解速率。
化学反应一般原理
W = pV = 101.325×103 ×1.0 × 10-3 则
U = Q – W
= 500 – 101.325
= 398.675 J
§2.2
热化学
一、等容反应热、等压反应热和焓
二、热化学方程式
三、盖斯定律 四、生成焓
一、等容反应热、等压反应热和焓
反应热定义:化学反应在等温且只做膨胀功时,体 系吸收或放出的热量称为化学反应热 反应物
例1:在298 K和100 kPa下,1 mol H2和0.5 mol O2反 应,生成1 mol液态水,放热286 kJ,其热化学方程式为:
1 1 H 2 ( g ) O2 ( g ) H 2O(l ) r H m ,298 286kJ mol 2
例2:NaOH(aq,∞) + HCl(aq,∞) = NaCl(aq,∞) + H 2O(l)
i i
[ f f H m ( F ) g f H m (G)] [d f H m ( D) e f H m ( E )]
例:
解: f H m
2 Na2O2 (s) 2H 2O(l ) 4 NaOH (s) O2 ( g )
-510.9 -285.8 -425.6 0
自发过程
可逆过程 不能发生
四、吉布斯(Gibbs)自由能
只做体积功,不做其他功的等温等压反应: H QP Q 热力学第二定律,对于自发反应: S T H 即,H-T S 0 S T 结论:在等温等压反应中,若系统只做体积功,不做
其他功,若H-TS≤0,那么该过程可自发进行。
定义: G H TS
G,吉布斯自由能,状态函数
G H TS
无机物反应的一般规律
无机物反应的一般规律.1无机化学反应的分类一、分类按反应物生成物组成形式变化划分:化合、分解、置换、复分解按反应物微粒有无电子转移划分:氧化还原、非氧化还原按是否有电解质的自由离子参与划分:离子反应、非离子反应(请举例说明)按反应进行的程度划分:可逆反应、非可逆反应按反应热效应划分:吸热、放热(请举例说明)按不同分类原则,进行无机化学反应分类,同一化学反应就会出现类别交叉,故此分类时,应指明分类的原则。
二、判断各类反应能否进行的一般规律1、化合反应:产物为离子化合物或者强极性键(强酸、强碱、强酸强碱盐等),则反应比较容易进行。
原因是离子化合物、强极性化合物的微粒结构稳定,较反应物而言能量比较低,逆反应一般比较困难。
而产物如果是弱极性键化合物,往往需要提高反应温度。
2、分解反应:反应物若为强极性键或者离子键化合物,则反应比较困难,若为配位键、弱极性键则比较容易分解。
3、置换反应:单质之间的活动性。
对于金属而言,是其活动性的强弱,对于非金属是其氧化性的强弱。
4、复分解反应:主要看反应结束是否有挥发性物质、沉淀、弱电解质生成。
5、氧化还原反应:主要看氧化剂和还原剂的相对强弱。
6、离子反应:同(4)(5)4.2各类物质之间的反应规律一、金属→碱性氧化物↔碱非金属→酸性氧化物↔酸1、除Ag、Au、Pt外的金属跟氧气反应生成金属氧化物,其中多数是碱性氧化物。
卤素除外的非金属能与氧气反应生成非金属氧化物,其中大多数是酸性氧化物。
反应条件对反应产物会有一定的影响,如Na2O2等的生成。
K Ca Na |Mg Al Zn |Fe Sn Pb Cu Hg |Ag Pt Au 常温下易反应激烈|常温下反应氧化膜|需加热,产物分解|不能反应2、碱性氧化物、酸性氧化物对应的水化物(酸、碱)若可溶,则这些氧化物能与水直接化合生成队赢得酸、碱,其他的不与水反应。
需要注意的是反应条件对反应产物的影响,如P2O5。
主要考虑IA、IIA族金属氧化物与水反应的情况:Li2O与水反应需要加热,缓慢;Na2O反应容易且迅速;BeO不与水反应;MgO需加热,缓慢;CaO反应迅速。
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绝对法难确定△H⊙ ,可用相对法解决
②、标准生成焓——△fHm⊙ 定义:温度T、标态时,由指定单质生成1mol某 物质(以化学式表示)的焓变。 [说明] 指定单质:多为元素的最稳定单质,状态亦指定。 生成反应:指定单质反应生成1mol生成物的过程。 [推论]: 指定单质△fHm⊙ =0 △fHm⊙非绝对值 熟悉元素的指定单质、物质的生成过程。 H, Na, K, C, O, N, F, Cl, Br, I 写出生成过程:CO2 , MgO, KBr, NaI
说明: ①、气体的标准态:P⊙ = 1.013×105 ②、溶液中溶质的标准态:标准压强下,溶质的 浓度为 1mol/L, 即 C⊙ =1mol/L ③、液体和固体的标准态: P⊙下的纯物质。 6、反应热的计算 ①、原则——Hess定律 [问题] 能否通过较少的实验数据获得任意化学反 应的热效应? [分析] 反应 A + B C + D △H⊙ = H ⊙产物 - H ⊙反应物
1-2化学反应热效应,反应焓变
1.反应热 一定温度下,只对抗外压作膨胀功时,反应吸收或 放出的热量。
•恒容反应热 QV=△U
•恒压反应热 QP=△H
2.焓(H)——新物理量
物质的又一种能量形式。 H≡ U + PV
如何理解
QP=△H
恒温恒压下,反应物、产物各自有不同的焓。 当反应物的焓比产物的焓高时,由反应物转变为产 物,就要释放出那多余的部分(△H),以热量的形式
第一章 化学反应一般原理
化学反应所涉及的问题包括: ⑴反应判据 ⑵反应限度 ⑶反应速度 ⑷反应机理 ⑴⑵属于化学热力学范畴;⑶⑷属于化学动力学范畴。 本章主要从反应能量变化的研究开始,讨论反应的方向 和限度,然后再考虑反应的快慢。 仅涉及一些基本知识和思考的方法,重点在于实际应用。
热力学简介
它是研究能量转换过程中所遵循规律的一门学科。于19世纪 中叶,蒸汽机的发明和应用,研究热和机械功之间的转换关 系形成,后来研究范围推广到各种能量之间的相互转换中。
仔细考察这类过程有共同的特点:混乱程度增大。 所以,体系的混乱度也对过程的方向有影响: 有序到无序利于自发,反之不利于自发。
表征体系组成微粒分布混乱程度的函数。 S值越大,混乱度越大,有序性越差。 规律:熵值 Ⅰ、固体<液体<气体 Ⅱ、混合物>纯净物 Ⅲ、S随温度升高增大 热力学第三定律: 各种纯化学物质的最完整晶体,在 0K 时熵 值为零粒子的热运动完全停止,内部排列达到 最有序程度。即S0K=0 设: A0K → ATK △S = ST - S0 = ST ST为绝对值,称绝对熵。
[问题] 已知物质的△fHm⊙ ,如何计算反应的△H⊙? [设计]
反应物
②
产物
①
各种ห้องสมุดไป่ตู้定单质
[思路] 过程Ⅰ 由各指定单质直接生成产物; 过程Ⅱ 由各指定单质先生成反应物,然后 反应物再转化为产物 必有:过程Ⅰ热效应 = 过程Ⅱ热效应 [公式] △H⊙ =∑△fHm⊙ 产物 - ∑△fHm⊙ 反应物
释放。
△H = H产物 - H反应物
△H>0 QP>0 吸热
△H<0
H
QP<0
N2+3H2
放热
H
△H
2NH3
3.Hess定律
反应一步完成的热效应等于分步进行的各步热效 应之和。
反应的热效应只与始终态有关,与变化途径无关。 小结: •条件相同的反应或聚集状态相同的同种物质才能 相消或合并。 •反应式乘(或除)以某数,相应的热效应也要同 乘(除)以该数。
小结
① △H⊙ <0 , △S⊙ >0 自发; ② △H⊙ >0 。 △S⊙<0, 非自发。 ③ △H⊙ <0 , △S⊙ <0 ④ △H⊙ >0 。 △S⊙ >0, [美]Gibbs提出:恒温恒压下,△H和△S可综合成一 个新的函数变量,记为△G称Gibbs自由能变量。 关系: △G =△H-T△S △G⊙ =△H⊙ -T△S⊙
特点:
1、基础是两个经验定律; 2、结论具有统计意义:是讨论大量质点的平均行为, 不涉及物质的微观结构和过程机理。
局限性:不能讨论过程如何进行和进行的快慢; 结论不能说明过程进行的机理和快慢。
热力学一些专门术语
体系(系统):研究对象。 环境:与体系紧密联系的部分。
体系分类:敞开体系、封闭体系和隔离(孤立)体系 状态:体系不再随时间变化的情形(平衡态) 状态函数:描述体系状态性质的函数(物理量) 状态函数特征: 状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零。 热量 : 发生变化时,体系与环境之间因温差传递的能量形式。它 与变化相关联。规定:体系从环境吸热为正。 功:除热以外的其他能量传递形式。规定环境对体系做功为正。 内能:体系内部能量总和——热力学能。
1-3标准态时反应的方向
许多放热反应为自发过程:
如:3Fe(s) + 2O2(g) → Fe3O4(s) △H⊙ =-1120KJ
2H2 + O2 →2H2O(g)
△H⊙ =-483.6KJ
但有些吸热过程也能自发进行: 如:常温常压下H2CO3(aq) → H2O() + CO2(g) 该反应△H⊙= +19.3KJ,但自发进行。 [为什么]
1、熵——S
2、标准熵
定义:1mol纯物质在标准态时的熵值。ST⊙ 单位:J· mol-1· K-1 [比较] △fH⊙ 与 ST⊙ ①ST⊙ 为绝对值, △fH⊙为相对值; ②指定单质△fH⊙ =0,而ST⊙ ≠0。
3、 △S⊙计算
与△H⊙ 计算原则、方法一样。 △S⊙ =∑ S⊙产物 -∑ S⊙反应物 [分析]:前述自发吸热过程都是△S⊙>0 故 自发过程的方向受两大因素制约: △S⊙、△H⊙
4、热化学方程式(△H⊙表示反应热)
思考: ①中学的热化学方程式与用△H⊙表示的热化学方 程式有何差异? ②△H⊙的单位为KJ/mol,mol-1表示什么?
③ 对同一反应,反应是书写不同,△H⊙值有无变化? ④⊙代表是么? 5、标准态——物质状态的参比基准线
规定:标准压强下物质的确切聚集状态。 [注] 对温度没有规定。 [比较] 气体标准状态。
热力学第一定律——能量守恒
即: Q = △U - W
第一节 化学反应方向
可逆反应在某条件下,反应方向如何判断?
能量最 低原理 热效应 焓变 计算 处理 熵增 原理
计算 自由能G 最小原理
能量最低原理与自然现象
1-1自发过程 一定条件下,无需外力作用能自动进行的过程。 “自发”不含“快速”之意
“非自发”不等于“不可能”