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大学无机化学第5章 酸碱平衡大连理工版ppt课件
)
=
(1.9×10-3 )2 0.200 -1.9×10-3
= 1.8×10-5
一元弱酸（碱）溶液的简化公式
（1）水本身的电离可忽略
（2） HA的电离度 5% ，或 Ka(HA） c 10-4 时 ，
其中，c
为HA的起始浓度；为 K
a
平衡常数。
一元弱酸（碱）溶液的 c(H3O+) 、的简化公式：
c(OH－) =7.7×10－12 mol·L-1
p= - H l{ c g (3 O H + ) } = 2 .89
解离度(a)
α=已 初 解 始 离 1 浓 0 % 的 = 0 度 c0c - 0 浓 ceq 1度 0 %0
醋酸α的 = 1 .3 解 1- 30 1离 % 0= 0 1 .度 3 %
c(酸根离子) ≈ K a 2 而与弱酸的初始浓度无关。
③ 对于二元弱酸，若 c(弱酸)一定时，
c(酸根离子)与 c2(H3O+)成反比。
精选课件ppt
26
※ c(H 3O +)2c(C3 2O -)
c e /q (L m - 1 ) ol 6 1 .- 5 5 + 0 y + z z
{ c (3 O H + )c ( } - O ) { = ( } 6 H 1 - . 5 + 5 y 0 + z ) z = 1 1 . - 1
6 .1 5 - 5 0 +y+z6 .1 5 - 5 0
6 .1 5 - 5 0 z= 1 .1 0 - 1 4 0 z=1.51- 010
碱性 Cl- 4： O HS - 4 O H2P- 4 O A-cHC 3 -O N3H O-H
无机化学 课件 大连理工 高教 第十一章 配合物结构
计算结果：八面体场的CFSE
dn
构型
d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10
t
1 2g
t
2 2g
t
3 2g
t
3 2g
eg1
t
3 2g
eg2
t
4 2g
eg2
t
5 2g
eg2
t
6 2g
eg2
t
6 2g
eg3
t36g eg4
弱
场
电子对数
m1 m2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
3d
4s
4p
dsp 2杂化
平面正方型，反磁性
六配位的配合物
FeF6 3
3d
Fe3 :1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p6 3d 5
4s
4p
4d
sp 3d 2杂化
八面体型,
磁矩5.90，5个未成对电子，外轨型,
K
f
1014.3
Fe(CN)6 3
Fe3 :1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p6 3d 5
缺点：不能预见在什么时候形成内轨型配合物或外轨型配合物。不 能解释配合物的光谱性质。
二. 晶体场理论
晶体场:带负电荷（或有极性）的配位体对中心 离子产生的静电场。
晶体场理论从静电理论出发, 将中心离子和配位体视为点电荷。中心 离子的 5 个 d 轨道在配位体的影响下，发生能级分裂。在八面体场中 分裂成两组轨道。两组轨道间的能量差称为晶体场的分裂能。
大连理工大学无机化学课件第07章
⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的 代数和为零 ，复杂离子的电荷等于各元 素氧化值的代数和。 例： H 5 I O 6
无机化学基础教程
I的氧化值为 7
S2 O S4 O
2 3 2 6
S的氧化值为 2 S的氧化值为 2.5
Fe 3 O 4
8 Fe的氧化值为 3
7.1.2 氧化还原反应方程式的配平
4
8H 2 O
5H 2 O 5SO
2 3
2 4
10H 10e
2 2 4
2MnO 5SO 6H 2Mn 5SO 3H2O 2KMnO 4 5K 2SO3 3H2SO4 2MnSO4 6K2SO4 3H2O
例7-2：氯气在热的氢氧化钠溶液中反应生成 氯化钠和氯酸钠，试配平该反应方程式。
无机化学基础教程
④确定两半反应方程式得、失电子数目 的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项 分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相 同。然后，将两者合并，就得到了配平的氧 化还原反应的离子方程式。有时根据需要可 将其改为分子方程式。 例7-1：配平反应方程式
无机化学基础教程
KMnO 4 (aq) K2SO3 (aq) MnSO4 (aq) K2SO4 (aq)
第七章
氧化还原反应
§7.1 氧化还原反应的基本概念 §7.2 原电池及其电动势 §7.3 电极电势 §7.4 电极电势的应用
§ 7.1 氧化还原反应的基本概念
7.1.1 氧化值 7.1.2 氧化还原反应方程式的配平
7.1.1 氧化值
有电子得失或电子偏移的反应，被称 为氧化还原反应。
2 Cu (aq) Zn(s) Zn (aq) Cu(s) 得失电子 H 2 (g） Cl2（ g） 2HCl（ g） 电子偏移 2
大连理工大学无机化学课件第02章
在温度T下,由参考状态单质生成物质 B(νB=+1)反应的标准摩尔焓变，称为物质 B的标准摩尔生成焓。
-1 (B, 相态 , T ) ，单位是 kJ· mol fHm △ 1 H2(g)+ O2(g) H2O(g) 2 fHm (H2O ,g,298.15K) = –241.82kJ· mol-1 △
n1 N 2 (4.0 5.0)mol 1 1.0mol N 2 1
9.0 6.0
2.0 4.0
1 3 N 2 g H 2 g NH 3 g 2 2
无 机 化 学 基 础 教 程
t0
5.0
12.0
9.0
0
2.0
(mol)
(mol)
t t1时 4.0
CaCO3(s)
H2O(l)
CaO(s)+CO2(g)
1. 系统和环境 系统：被研究对象。 环境：系统外与其密切相关的部分。 敞开系统：与环境有物质交换也有能量交换。 封闭系统：与环境无物质交换有能量交换。 隔离系统：与环境无物质、能量交换。
无 机 化 学 基 础 教 程
2. 状态和状态函数 状态：系统的宏观性质的综合表现。
无 机 化 学 基 础 教 程
t0时 nB/mol 5.0
无 机 化 学 基 础 教 程
0 1
2
12.0
0
t1时 nB/mol 4.0 t2时 nB/mol 3.0
n1 H 2 (9.0 12.0)mol 1 1.0mol H 2 3 n1 NH3 (2.0 0)mol 1 1.0mol NH3 2 2 2.0mol
在没有外界作用下，系统自身发生
大连理工大学无机化学第01章PPT课件
学
解题规范，字迹工整，注意有效数字。
基
础 教
３、有问题及时答疑。
程
４、认真做好实验，培养实验技能和创新能力。
教学参考书
1、吉林大学等 宋天佑等 无机化学（上、下册）
无
高等教育出版社 ２００４
机
化 学 基
２、北京师范大学等 无机化学（第四版上、下册） 高等教育出版社 ２００２
础
教 程
３、武汉大学等 无机化学（第三版，上、下册） 高等教育出版社 １９９３
机
化 学 基
p 1n 1 V R,T p 2 n 2 V R,T
础 教 程
pn 1 V R T n 2 V R T n 1n 2 R VT
n =n1+ n2+
p
nRT V
分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
无
机 化 学
pB p
nB n
xB
基 础 教
pB
nB n
pxBp
程
x B B的摩尔分数
1.2.1 溶液的浓度 1.2.2 稀溶液的依数性
1.2.1 溶液的浓度
1. 物质的量浓度 cBnVB,单位 m： o Ll1
例1-2：某容器中含有NH3、O2 、N2等气
体。其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，
n(N2)=0.700mol。混合气体的总压为133kPa。
试计算各组分气体的分压。
无
机 化
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2)
学
=0.320mol+0.180mol+0.700mol
础
大连理工大学无机化学课件第14章
① 强氧化性
无 机 化 学 基 础 教 程
HNO3 非金属单质 相应高价酸 NO
4HNO3 3C 3CO2 (g) 4NO(g) 2H2O 5HNO3 3P 3H3PO4 5NO(g) 2HNO3 S H2SO 4 2NO 10HNO 3I2 6HIO3 10NO 2H2O 3
O2 △
性质：
P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。 P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。
无 机 化 学 基 础 教 程
P4O6 6H2O(冷) 4H3PO3
P4O6 6H2O(热) 4H3PO4 PH3 5P4O6 18H2O(热) 12H3PO4 8P P4O10 6H2O 4H3PO4 P4O10 6H2SO 4 6SO3 4H3PO4 P4O10 12HNO 6N2O5 4H3PO4 3
4Zn 10HNO3 (很稀,1 : 10) 4Zn(NO3 ) 2 NH 4 NO 3 3H 2 O
规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解）
Au HNO3 4HCl H[AuCl4 ] NO 2H2O
Ag 2 NH3 [Ag(NH3 ) 2 ]
④ 取代反应
570C
2NH3 2Na 2NaNH2 H 2
催化
NH2-NH2联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物
(2) 铵盐
①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水
水解：NH + H2O
无 机 化 学 基 础 教 程
4
H3O+ + NH3
无 机 化 学 基 础 教 程
HNO3 非金属单质 相应高价酸 NO
4HNO3 3C 3CO2 (g) 4NO(g) 2H2O 5HNO3 3P 3H3PO4 5NO(g) 2HNO3 S H2SO 4 2NO 10HNO 3I2 6HIO3 10NO 2H2O 3
O2 △
性质：
P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。 P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。
无 机 化 学 基 础 教 程
P4O6 6H2O(冷) 4H3PO3
P4O6 6H2O(热) 4H3PO4 PH3 5P4O6 18H2O(热) 12H3PO4 8P P4O10 6H2O 4H3PO4 P4O10 6H2SO 4 6SO3 4H3PO4 P4O10 12HNO 6N2O5 4H3PO4 3
4Zn 10HNO3 (很稀,1 : 10) 4Zn(NO3 ) 2 NH 4 NO 3 3H 2 O
规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解）
Au HNO3 4HCl H[AuCl4 ] NO 2H2O
Ag 2 NH3 [Ag(NH3 ) 2 ]
④ 取代反应
570C
2NH3 2Na 2NaNH2 H 2
催化
NH2-NH2联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物
(2) 铵盐
①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水
水解：NH + H2O
无 机 化 学 基 础 教 程
4
H3O+ + NH3
大连理工大学无机化学课件第12章
(1) 化工合成原料 合成氨 有机化合物的加氢反应 (2) 制取单质的还原剂 例如：Si W (3) 有机化合物的合成和加工
无机化学基础教程
12.1.6 氢能源
氢是一种颇具开发潜力的清洁能源。
§12.2 碱金属和碱土金属概述
碱金属(IA )：ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA )：ns2 Be, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属。
12.1.1 氢的存在和物理性质
氢气是无色、无味、无臭的易燃气体， 是所有气体中最轻的。
12.1.2 氢气的化学性质
(1) 氢气与非金属单质反应直接形成相应 的氢化物； (2) 氢气在高温下还原某些元素的卤化物 或氧化物，生成相应的单质； (3) 氢气与活泼金属在高温下反应生成离 子型氢化物； (4) 氢气可参与一些重要的有机反应。
无机化学基础教程
KO2
•与水作用
2M + 2H2O → 2MOH + H2(g)
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Li
Na
K
Ca
•与液氨的作用
2M(s) 2NH 3 (l) → 2M 2NH H 2 (g)
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2
M (s) M (am) e (am)
液氨溶剂 -
无机化学基础教程
12.1.3 氢气的制备
(1) 实验室制氢（略） (2) 工业制氢 水煤气法 C ＋ H2O CO ＋ H2 1000℃ CO ＋ H2O CO2 ＋ H2 400℃，Fe2O3 甲烷转换法 CH4 ＋ H2O CO ＋3H2 700~780℃， Ni,Co催化 电解法
第十二章
§12.1 氢
无机化学基础教程
12.1.6 氢能源
氢是一种颇具开发潜力的清洁能源。
§12.2 碱金属和碱土金属概述
碱金属(IA )：ns1 Li, Na, K, Rb, Cs, Fr 碱土金属(IIA )：ns2 Be, Ca, Sr, Ba, Ra 都是活泼金属。
12.1.1 氢的存在和物理性质
氢气是无色、无味、无臭的易燃气体， 是所有气体中最轻的。
12.1.2 氢气的化学性质
(1) 氢气与非金属单质反应直接形成相应 的氢化物； (2) 氢气在高温下还原某些元素的卤化物 或氧化物，生成相应的单质； (3) 氢气与活泼金属在高温下反应生成离 子型氢化物； (4) 氢气可参与一些重要的有机反应。
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KO2
•与水作用
2M + 2H2O → 2MOH + H2(g)
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Li
Na
K
Ca
•与液氨的作用
2M(s) 2NH 3 (l) → 2M 2NH H 2 (g)
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2
M (s) M (am) e (am)
液氨溶剂 -
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12.1.3 氢气的制备
(1) 实验室制氢（略） (2) 工业制氢 水煤气法 C ＋ H2O CO ＋ H2 1000℃ CO ＋ H2O CO2 ＋ H2 400℃，Fe2O3 甲烷转换法 CH4 ＋ H2O CO ＋3H2 700~780℃， Ni,Co催化 电解法
第十二章
§12.1 氢
无机化学 课件 大连理工 高教 第十三章 P区元素(一)
Sn(II)的还原性
2Sn 2 2HgCl2 4Cl- Hg2 Cl 2 (s) SnCl 6
Sn
2
Hg2 Cl 2 4Cl 2Hg SnCl
-
26
Sn2+,Hg2+的相互鉴定
Sn 2 2Fe3 Sn 4 2Fe2
Pb(IV)的氧化性
溶沸点
水解：
低
高
SiCl 4 3H2 O 2 SiO 3 4HCl SiF4 3H2 O H 2 SiO 3 4HF （氟硅酸） SiF4 2HF H 2 [SiF6 ]
金刚砂（SiC）：
五、锡、铅的化合物
氢氧化物的酸碱性（了解） Sn(II)的还原性(掌握) Pb(IV)的氧化性(掌握) 锡、铅的盐类(理解其水解和铅盐的难溶性)
单质可形成原子晶体
Sn +2 +4 6
Pb +2 (+4) 6
金属晶体
存在:
碳：金刚石、石墨；煤、石油、天然气; 碳酸盐; CO2
。
硅：SiO2和各种硅酸盐 锗：硫银锗矿 4Ag2S•GeS2 ， 硫铅锗矿2PbS • GeS2 。 锡：锡石 SnO2 。 铅：方铅矿 PbS，白铅矿 PbCO3 。
性质：
B 2 O 3 3Mg 2B 3MgO
B2O3
+H2O -H2O
2HBO2 偏硼酸
+H2O
-H2O
2H3BO3 (原)硼酸
xB2O3· yH2O 多硼酸
硼酸的结构
B：sp2杂化
H
O
B H
O
H
O
硼酸的性质
(1) 一元弱酸 (固体酸)
大连理工大学无机化学课件第09章
2p 激发 2s 2p
sp2 sp2杂化
BF3形成
时的sp2杂化。
3. sp杂化
BeCl2分子：直线形。
键角为：180°
无 机
化 2s
2p 激发 2s 2p
学
基
sp
础
sp杂化
教
程
BeCl2形成时的
sp杂化。
无
s轨道
p轨道
机
化
学
基
础
sp杂化轨道 sp杂化轨道在空间取向
教
程
BeCl2分子
用杂化轨道
成键。
八面体
②VPN-m≠0 ：分子的空间构型不同于电子 对的空间构型。
电子对的
分子的
无 VP LP 空间构型
空间构型
机 化
3
1 平面三角形 V形
学 基
4
1 四面体
三角锥
础 教
2 四面体
V形
程 6 1 八面体
四方锥
例
SnCl2 NH3 H2O IF5
2 八面体
平面正方形 XeF4
VPN = 5，电子对空间构型为三角双锥， 孤对电子占据轴向还是水平方向三角形
标准状态下气体分子拆开成气态原子时，
每种键所需能量的平均值——键能 。
无
机 化
E(H – H)=436kJ·mol-1
学
E(H – Cl)=432kJ·mol-1
基
础
教
程
键能与标准摩尔反应焓变
2H2 (g) + O2(g) r H m 2H2O(g)
无 机
2E(H H)
E(O ...... O)
sp型杂化轨道的夹角公式：
大连理工大学无机化学课件第16章
E Hg /Hg 0.852V
总趋势：从上到下活泼性降低。
E Cd /Cd 0.402V
16.1.4 d区元素的氧化态
无 机 化 学 基 础 教 程
多种氧化态。例如：Mn的氧化态呈连续状， Mn(CO)5Cl(+1)，Mn(CO)5，NaMn(CO)5(-1)。
注：红色为常见的氧化态。
Mn 2H2O Mn(OH)2 (s) H 2 Mn 2H (稀) Mn2 H 2
在加热情况下锰能与许多非金属反应
Δ 3Mn 2O 2 Mn3O 4
无 机 化 学 基 础 教 程
Mn X 2 MnX2 (X F) Mn F2 MnF 和MnF 4 3
—
4
2
H2S S 或 SO42-
Fe2+ Fe3+
Sn2+ Sn4+
溶液的酸度不同，MnO4被还原的产物不同：
2 2MnO 5SO3 6H 2Mn2 5SO2 3H2O 4 4
2 2MnO 3SO3 H2O 2MnO2 3SO 2 2OH 4 4 2 2MnO SO 3 2OH (浓) 2MnO2- SO 2 H2O 4 4 4
16.1.5 d区元素离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ)
Co(Ⅱ)
Ni(Ⅱ)
Fe(Ⅲ)
Cu(Ⅱ)
水合离子呈现多种颜色。
§16.2 钛 钒
16.2.1 钛及其化合物
16.2.2 钒及其化合物
16.2.1 钛及其化合物
钛在地壳中的丰度为 0.42%，钛的主要 矿物有：钛铁矿( FeTiO3)和金红石(TiO2)。 1. 钛的单质
无机化学课件第01章
在稀溶液中：nA远大于nB，nA+nB≈ nA
无 机 化 * x B = pA *MAbB =kbB ∆ p = p A 学 基 在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液 础 教 的蒸气压下降与溶质的质量摩尔浓度成正比。 程
nB nB nB xB bB M A nA nB nA mA MA
1.01 10 Pa 4.0 10 m pV n -1 -1 RT 8.314J mol K 300 .15 K
7 3
2
162 mol
理想气体状态方程的应用：
1. 计算p，V，T，n中的任意物理量
无 机 化 学 基 础 教 程
pV = nRT 2. 确定气体的摩尔质量
无 机 化 学 基 础 教 程
２、北京师范大学等
无机化学（第四版上、下册） 高等教育出版社 ２００２
３、武汉大学等
无机化学（第三版，上、下册） 高等教育出版社 １９９３
4、C.E.Housecroft & A.G.Sharpe Inorganic Chemistry 2nd Edition 2005
nB RT VB p nRT n1 RT n2 RT V p p p VB nB B—称为B的体积分数 V n pB VB pB B p xB B , p V
例 1-3 ：某一煤气罐在 27℃时气体的压 力为600 kPa ，经实验测得其中CO和H2的体 积分数分别为0.60和0.10。计算CO和H2的分
无 机 化 学 基 础 教 程
压。 解：根据， pB B p
p(CO) = 0.60×600kPa = 3.6×102 kPa
p(H2) = 0.10×600kPa = 60 kPa
大连理工大学中级无机化学PPT课件
过渡金属的羰基化合物有单核、双核和多 核的区别。
1. 单核二元羰基化合物 此类化合物通式为M(CO)n。对原子序数为
偶数的过渡金属，如Cr、Fe、Ni等，和一定数目的 CO组合，均符合EAN规则。
对于原子序数为奇数的过渡金属，如V、 Mn、Co等，则要通过形成阴离子如V(CO)6-，二聚体 Mn2(CO)10或与其他原子或基团形成单键结合的化合 物如HCo(CO)4才能符合EAN规则，所以单核羰基化合 物也有很多衍生物。
20世纪30年代，英国化学家N. V. Sidgwick提出一条用以预言金属羰基化合物稳定性 的经验规则，称为有效原子序数(effective atomic number)规则，简称EAN规则。
EAN规则认为稳定存在的有机金属化合物 应该符合：金属原子的电子总数加上所有配体提供 的电子数等于同周期的稀有气体的原子序数。对于 过渡金属，该规则表述为：每个过渡金属原子的价 电子数加上配体提供的电子数等于18，故该规则又 称为“18电子规则”。
5.2.4 EAN规则应用
例1：根据EAN规则计算Ni(CO)4的核外电子总数。 解：Ni原子，3d84s2，10个电子；
4个CO，2×4=8个电子，10+8＝18
因此，Ni(CO)4符合18电子规则。
例2：判断下列化合物是否符合EAN规则：
(η6－C7H8)Cr(CO)3； (η5－C5H5)Fe(CO)2C2H4]+
例4：根据EAN规则预言 结构。
Fe2(CO)9和Co4(CO)12的
§5.3 过渡金属的羰基化合物
5.3.1 介
5.3.2 作用
5.3.3
过渡金属羰基化合物简 金属羰基化合物中的成键 过渡金属羰基化合物的
化学反应
1. 单核二元羰基化合物 此类化合物通式为M(CO)n。对原子序数为
偶数的过渡金属，如Cr、Fe、Ni等，和一定数目的 CO组合，均符合EAN规则。
对于原子序数为奇数的过渡金属，如V、 Mn、Co等，则要通过形成阴离子如V(CO)6-，二聚体 Mn2(CO)10或与其他原子或基团形成单键结合的化合 物如HCo(CO)4才能符合EAN规则，所以单核羰基化合 物也有很多衍生物。
20世纪30年代，英国化学家N. V. Sidgwick提出一条用以预言金属羰基化合物稳定性 的经验规则，称为有效原子序数(effective atomic number)规则，简称EAN规则。
EAN规则认为稳定存在的有机金属化合物 应该符合：金属原子的电子总数加上所有配体提供 的电子数等于同周期的稀有气体的原子序数。对于 过渡金属，该规则表述为：每个过渡金属原子的价 电子数加上配体提供的电子数等于18，故该规则又 称为“18电子规则”。
5.2.4 EAN规则应用
例1：根据EAN规则计算Ni(CO)4的核外电子总数。 解：Ni原子，3d84s2，10个电子；
4个CO，2×4=8个电子，10+8＝18
因此，Ni(CO)4符合18电子规则。
例2：判断下列化合物是否符合EAN规则：
(η6－C7H8)Cr(CO)3； (η5－C5H5)Fe(CO)2C2H4]+
例4：根据EAN规则预言 结构。
Fe2(CO)9和Co4(CO)12的
§5.3 过渡金属的羰基化合物
5.3.1 介
5.3.2 作用
5.3.3
过渡金属羰基化合物简 金属羰基化合物中的成键 过渡金属羰基化合物的
化学反应
大连理工大学无机化学课件第10章
分子的极化率α(×10－40C· m2 · V－1)
分子式
无 机 化 学 基 础 教 程
极化率 0 .2 2 7 0 .4 3 7 1 .8 1 2 .7 3 4 .4 5 0 .8 9 2 1 .7 4 1 .9 3 5 .0 1 7 .1 5
10.3.3 离子极化
无 机 化 学 基 础 教 程
离子的极化率(α)： 描述离子本身变形性的物理量。 离子的极化力(f )： 描述一个离子对其他离子变形的影响能力。
1.离子的极化率(α ) 一般规律： ① 离子半径 r ： r 愈大， α 愈大。 如α ：Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+；F－<Cl－<Br－<I－ ② 负离子极化率大于正离子的极化率。 ③ 离子电荷：正离子电荷少的极化率大。 如：α (Na+) >α (Mg2+) ④ 离子电荷：负离子电荷多的极化率大。 如：α (S2－) >α (Cl－) ⑤ 离子的电子层构型:(18+2)e-,18e-> 9－17e->8e如：α (Cd2+) >α (Ca2+)； α (Cu+) >α (Na+)
Na (g) + Cl (g)
-1 -1
+
-
786 kJ mol △ rHm 786 kJ mol U
1. Born-Haber循环
无 机 化 学 基 础 教 程
1 K ( s ) + Br 2 ( l ) 2 1
△ fHm
KBr(s)
U △ rHm,6
2 1 升 Br2 (g) 华 △ rHm,1 2 1 焓 键能 △ rHm,4 2
无机化学 课件 大连理工 高教 第七章 氧化还原反应 电化学基础
7.3 电极电势
四、标准电极电势
E(Cu2+/Cu)
(－)PtH2( 105Pa)H+(1mol· dm-3)Cu2+ (1mol· dm-3)Cu (+) EMF = 0.34V E(Cu2+/Cu)= 0.34V (－) Zn Zn2+(1mol· dm-3) Cu2+ (1mol· dm-3)Cu (+)
(4) 溶液需标出浓度,气体需标出压力
理论上，任何氧化还原反应都可以设计为原电池。
例:将下列氧化还原反应设计成原电池,写出它的电池符号 (1) Cu2+ + H2 = Cu + 2H+
(2) Fe3+ + Ag + Cl- = AgCl +Fe2+
解: (1) 电极反应: (-) H2 = 2H+ + 2e (氧化反应) (+) Cu2+ + 2e = Cu (还原反应) 电池符号:
EMF = 0.34-(-0.76)=1.1V
§ 7.4
电极电势的应用
7.4.1 判断氧化剂、还原剂的相对强弱 7.4.2 判断氧化还原反应进行的方向 7.4.3 确定氧化还原反应进行的限度
§ 7.4
电极电势的应用
7.4.1 判断氧化剂、还原剂的相对强弱 Eθ 小的电对对应的还原型物质还原性强；Eθ 大的电对对应的氧化型物质氧化性强。 例. 在标准条件下有三个电对: I2/I-,Fe3+ /Fe2+,Sn4+/Sn2+
试将其中的氧化剂和还原剂均按由强到弱的次序排列.
Sn4+(aq) ꨓV
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m(C12H O 22 11) M (C12H O 22 11)
学 基 础
68.4g 342 g mol -1
0.200 mol
教
程
b(C12H O 22 11)
n(C12H O 22 11) m(H2O)
0.200mol 1.0kg
0.200 mol kg -1
Tb = kbb(C12H22O11) = 0.512 Kkgmol-1×0.200mol kg-1
教
程乙酸 391.05
3.07
三氯 甲烷
334.35
3.85
乙醚 307.85 2.02 丙酮 329.65 1.71
例1-4：将68.4 g 蔗糖C12H22O11溶于1.00 kg 水中，求该溶液的沸点。
解：M(C12H22O11) = 342gmol-1
无 机 化
n(C12H O 22 11)
pM = RT
=m/V
1.1.2 气体的分压定律
组分气体：
理想气体混合物中每一种气体叫做组
无 分气体。
机
化 分压：
学
基
组分气体B在相同温度下占有与混合
础 教
气体相同体积时所产生的压力，叫做组分
程 气体B的分压。
pB
nBRT V
分压定律：
混合气体的总压等于混合气体中各组分
气体分压之和。
无
p = p1 + p2 + 或 p = pB
沸点升高：溶液的沸点高于纯溶剂的沸点 的性质，称为溶液沸点升高。
无
实验表明，难挥发非电解质稀溶液的
机 沸点升高与溶质B的质量摩尔浓度成正比：
化 学
Tb = kbbB
基 础 教
式中：kb—溶剂的沸点升高系数, K·kg·mol-1 bB —溶质B的质量摩尔浓度, mol·kg-1
程
Tb —难挥发非电解质稀溶液的
5. 质量浓度
B
mB V
,单位：g L1或mg L1
1.2.2 稀溶液的依数性
1. 溶液的蒸气压下降
(1)液体的蒸气压
无 机
在一定温度下，将纯液体引入真空、密
化 闭容器中，当液体的蒸发与凝聚速率相等时，
学
基 液面上方的蒸汽所产生的压力称为该液体的
础 教
饱和蒸气压，简称蒸气压。
程
记作：p*，单位：Pa或kPa。
无
机 化
1.2.1 溶液的浓度
学
基 础
1.2.2 稀溶液的依数性
教
程
1.2.1 溶液的浓度
1. 物质的量浓度
cB
nB V
, 单位：mol
L1
无 机 化
2. 质量摩尔浓度
bB
nB mA
, 单位： mol
kg
1
学
基 3. 质量分数
础
wB
mB m
, 单位：1
教
程 4. 摩尔分数
xB
nB n
, 单位：1
点的性质，称为溶液凝固点下降。
101325
无
p
机
化
学
基
610.6
础
教
程
Tf
Tf 273.15
温度T/K
水溶液的凝固点下降图
实验表明，非电解质稀溶液的凝固点
无 降低与溶质B的质量摩尔浓度成正比：
机 化 学
Tf = kfbB 式中：kf—溶剂的凝固点降低系数,
基
K·kg·mol-1
础 教
bB —溶质B的质量摩尔浓度, mol·kg-1
乙醚 156.95
1.8
教苯
程
278.65
5.12
萘 353.5
6.9
通过测量非电解质溶液的凝固点降低，可
计算出溶质B的摩尔质量。
例1-5：将0.749g某氨基酸溶于50.0ｇ水中， 测得其凝固点为272.96K。试计算该氨基酸的 摩尔质量。
无 解： ΔTf =273.15 K - 272.96 K = 0.19K
=0.102 K
无 机
Tb = Tb + Tb (H2O )
化 =0.102 K + 373.15 K
学 基
=373.25 K
础
教
程
稀溶液沸点升高应用：
计算溶质B的摩尔质量。
无 根据：Tb = kbbB
机 化 学
因为： bB
nB mA
mB / M B mBA
基
础
代入上式，整理得：
教
程
MB
k b mB Tb mA
机 化
n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414×10-3 m3
学 基 础
R
pV
101325 Pa 22.414 103 m3
nT
1.0 mol 273 .15 K
教
程
8.314 J mol 1 K1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
人们将符合理想气体状态方程的气体，称 为理想气体。
无
无机化学
机
化
学
主教材：无机化学基础教程
基
础
教
程
第一章 气体和溶液
无
机
§1.1 气体定律
化
学
基
础
§1.2 稀溶液的依数性
教
程
§1.1 气体定律
无 机
1.1.1 理想气体状态方程
化
学
基 础
1.1.2 气体的分压定律
教
程
1.1.1 理想气体状态方程
pV = nRT
R——摩尔气体常数
无 在STP下，p =101.325 kPa, T=273.15 K
程
Tf —非电解质稀溶液的凝固点降低。
溶剂的凝固点降低系数kf只与溶剂的性质有关。
表1-4 几种溶剂的凝固点和凝固点降低系数
无溶剂
机
Tf*/K
kf/
溶剂
(K·kg·mol-1)
Tf*/K
kf/
(K·kg·mol-1)
化水
学
273.15
1.86
四氯 化碳
305.15
32
基础乙酸 289.85 3.90
机
化 学
将：bB
nB mA
mB / M B mA
代入：Tf = kf·bB
基
础 教 程
整理得：
MB
kf mB Tf mA
MB
1.86K kg mol -1 0.749g 0.19K 50.0g
147g mol 1
4. 溶液的渗透压
渗透：用一半透膜将溶剂与溶液(或不
同浓度的溶液)分置两侧，溶剂分子通过半
氧气的物质的量。
无
解：V = 40.0 L = 4.0×10-2 m3，
机 化
T = (27+273.15) K = 300.15 K
学
p = 10.1 MPa = 1.01×107 Pa
基 础
由 pV = nRT 得：
教 程
n
pV RT
1.01107 Pa 8.314J mol -1
4.0 10 2 m3 K-1 300 .15 K
为渗透压（差）
渗透压：阻止溶剂分子通过半透膜进入
溶液所施加于溶液上方的额外压力，称为渗
透压。
无
= cBRT ——称为van’t Hoff方程
机 式中：
化 学
— 非电解质稀溶液的渗透压力，kPa
基 础 教
cB—B的物质的量浓度， mol·L-1 R — 摩尔气体常数，8.314 J·mol-1·K-1
无
理想气体分子之间没有相互吸引和排斥，
机 化
分子本身的体积相对于气体所占有体积完全
学 可以忽略。
基
础
理想气体实际上并不存在，可以把温度不
教 程
太低、压力不太高的真实气体当做理想气体
处理。
例 1-1 ： 某 氧 气 钢 瓶 的 容 积 为 40.0L ，
27℃时氧气的压力为10.1MPa。计算钢瓶内
力为600 kPa ，经实验测得其中CO和H2的体
积分数分别为0.60和0.10。计算CO和H2的分 无 压。
机
化 学
解：根据， pB B p
基
础
p(CO) = 0.60×600kPa = 3.6×102 kPa
教 程
p(H2) = 0.10×600kPa = 60 kPa
§1.2 稀溶液的依数性
体。其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，
n(N2)=0.700mol。混合气体的总压为133kPa。
试计算各组分气体的分压。
无
机 化
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2)
学
=0.320mol+0.180mol+0.700mol
基 础
=1.200mol
教 程
p( NH3 )
机 化
xB — 溶液中溶质B的摩尔分数。
学
拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发
基 础
非电解质稀溶液的蒸气压下降与溶质的摩
教 尔分数成正比。
程
在稀溶液中：nA远大于nB，nA+nB≈ nA
无 机
xB
nB nA nB
nB nA
nB mA
MA
bBM A
化 学
∆ p = pA* xB = pA*MAbB =kbB
化 学
通常所说的沸点是指大气压为101.325kPa
基 时液体的正常沸点。