《基础化学》期末复习资料

2.原子轨道和电子云角度分布图形
角度分布图：
径向波函数（radial wave function），Rn,l（r）是由 n 和 l 确定的只与半径 r 有关的函数。 角度波函数（angular wave function），Yl,m（θ,）是由 l 和 m 确定的与方位角θ、有关的函数。 s 轨道的角度波函数是常数。p 轨道的角度波函数的值随θ和φ的改变而改变。d 轨道有 2 个节面，4 个
或标准氢电极（SHE）。
使用最广泛的 pH 指示电极为玻璃电极。或氢电极 H+（c）| H2（p）| Pt（s）。
7.电位法测定溶液的 pH
复合电极为
（－）玻璃电极 | 待测 pH 溶液 | SCE（+）
pH pH
.303
pH 为标准缓冲溶液的 pH； 是标准缓冲溶液与电极组成的电池电动势。
第十章 原子结构与元素周期律
（3）金属–金属难溶盐–阴离子电极 在金属表面涂有该金属难溶盐的固体，然后浸入与该盐具有相
同阴离子的溶液中所构成的电极。如 Ag–AgCl 电极，在 Ag 的表面涂有 AgCl，然后浸入有一定浓度的 Cl–
溶液中。
电极组成式 Ag（s）| AgCl（s）| Cl–（c） 电极反应 AgCl（s）+e–—→Ag（s）+CI–（aq）
第六章 化பைடு நூலகம்热力学基础
1.概念：状态函数、热力学三个定律、热化学方程、热效应、自发过程 广度性质（Extensive Property）：这类性质具有加和性，如体积、物质的量等。 强度性质（Intensive Property）：这些性质没有加和性，如温度、压力等。 2.能量守恒和化学反应热 热力学第一定律（the first law of thermodynamics）：自然界的一切物质都具有能量，能力有各种不同的
（4）氧化还原电极 将情性导体漫入含有同种元素的两种不同氧化值状态的离子溶液中所构成的电
极。如将 Pt 浸入含有 Fe2+、Fe3+的溶液，构成 Fe3+/Fe2+电极。
电极组成式 Pt（s）| Fe2+（c1）,Fe3+（c2） 电极反应 Fe3+（aq）+e–—→Fe2+（aq）
3.电池电动势与 Gibbs 自由能变的关系
物体会自发的向蒸汽压力小的方向转化。
3.溶液的沸点升高和凝固点降低
Δ
0
Δ
0
沸点升高发和凝固点降低法常用与测定溶质的 Mr。但多数 ＞ ，用凝固点降低法测量误差更小。
4.溶液的渗透压力
（1）产生渗透现象的两条件：①存在半透膜；②半透膜两侧单位体积内溶剂的分子数不相等。
（2）概念：渗透压力、渗透浓度、等渗（临床上规定等渗溶液浓度为 280~320mmol·L-1）、低渗、高
第十一章 共价键和分子间力
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1.概念：等性杂化、不等性杂化、氢键 能量相近的原子轨道杂化后，所形成的几个杂化轨道所含原来轨道成分的比例相等，能量完全相同时 的杂化为等性杂化，若杂化轨道中，有的含有单电子，有的被孤对电子占据，则这些杂化轨道能量是不完 全相同的，此类杂化为不等性杂化。 2.用杂化轨道理论解释简单分子的空间构型 CH4 分子的 4 个 C－H 键的键角是 109°28'。 在原子间形成共价键的过程中激发、杂化及轨道重叠同时进行 离域π键的表示方法：П 其中 m 表示参与成键的电子数，n 表示表示参与成键的原子数。 3.同核双原子分子核外电子排布以及键级的计算 物质的磁性：抗磁性物质中的电子都已成对，在顺磁性物质中则含有单电子。 键级（bond order）：表示键的牢固程度。一般说来，键级愈高，键能愈大，键愈稳定；键级为零，则 表明原子不可能结合成分子。
波函数ψ（wave function）。ψ本身物理意义并不明确，但|ψ|2 却有明确的物理意义。|ψ|2 表示在原子核
外空间某点处电子出现的概率密度（probability density）。概率密度：在该点处微单位体积中电子出现的概
率。三个量子数 n、l、m 确定一个原子轨道即波函数ψn,l,m。
Δr
Θ m
Θ
如果 E＞0，则Δr m＜0，正向反应自发。
如果 E＜0，则Δr m＞0，逆向反应自发。
如果 E=0，则Δr m 0，反应达到平衡。
4..电池电动势与平衡常数关系
ln Θ
Θ
Θ
ln Θ
5.电极电位的 Nernst 方程式表示为
（ 极 ） Θ（ 极 ）
（Ox） ln
（Red）
Θ
除氧化型和还原型外，若有 H+、OH–或 Cl–等介质参加电极反应，则它们的浓度也必须写入 Nernst 方
低。
②Pauli 不相容原理（Pauli exclusion principle）。同一原子中不可能有 2 个电子具有四个完全相同的量
子数，即一个原子轨道中不存在自旋相同的两个电子。
③Hund 规则（Hund’s rule）。电子在能量相同的轨道（简并轨道）上排布时，总是尽可能以自旋相同
的方向，分占不同的轨道，因为这样的排布方式总能量最低。
第三章 沉淀溶解平衡
1.溶度积及溶度积规则：设难溶强电解质 AaBb 的溶解度为 S，沉淀溶解达平衡时：
AaBb（s）
aAn+（aq）+bBm–（aq）则：
Ksp＝[An+]a[Bm–]b
sp
第四章 缓冲溶液
1.概念：缓冲溶液、缓冲作用、缓冲容量
2.缓冲溶液 pH 3.缓冲容量
B pH=p a lg HB
（B ）
pa
lg （HB）
d a（b） dpH
HB B .303 × HB B
缓冲比
B HB
越接近
1，总浓度
c
总
越大，缓冲容量β越大。
4.缓冲范围：pH＝pKa±1 5.血液中的缓冲系 在人体中碳酸缓冲体系（H2CO3－HCO3－）的浓度最高，缓冲能力最强，在维持血液的 pH 正常范围 发挥的作用最重要。虽然血浆中 HCO3－－CO2（aq）缓冲系的缓冲比已超出体外缓冲溶液的有效缓冲比范 围，但碳酸缓冲系仍然是血液中的一个重要的缓冲系。这是因为人体是一个敞开系统，HCO3－和 CO2（aq） 浓度的改变可通过肺的呼吸作用和肾的生理功能进行补充或调节，使得血浆中的 HCO3－和 CO2（aq）的浓 度保持相对稳定，从而维持血液 pH 的恒定。
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a
3.酸碱溶液 pH 的计算
弱酸 ca Ka≥20Kw，ca／Ka≥500： H3O
aa
弱碱 cb Kb≥20Kw，cb／Kb≥500： OH
两性物质 cKa≥20Kw，c＞20Ka′： pH （ a
a）
Ka 为两性物质作为酸时的解离常数，而 Ka′ 则是两性物质作为碱时其对应的共轭酸的解离常数。 多元弱酸第二步解离平衡所得的共轭碱的浓度近似等于 Ka2。例如：[CO32－]≈Ka2（H2CO3）。
n
l
m
波函数ψ
同层轨道数（n2） 容纳电子数（2n2）
1
0
0
ψ1s
1
2
0
0
ψ2s
2
0
ψ2pz
4
8
1
±1
ψ2px，ψ2py
0
0
ψ3s
0
ψ3pz
1
±1
ψ3px，ψ3py
3
9
18
0
ψ3dz2
2
±1
±2
ψ3dxz，ψ3dyz ψ3dxy，ψ3dx2－y2
Ψ2，1，+1 和Ψ2，1，－1 是复波函数，可以线性组合为实波函数ψ2px、ψ2py，但不存在一一对应关系。
t ln t
a（
）
第九章 氧化还原反应与电极电位
1.概念：氧化值、原电池、盐桥
2.会写电池以及电极的组成式
原电池组成式
（－）Zn（s）| Zn2+（1mol·L-1）|| Cu2+（1mol·L-1）| Cu（s）（+）
常用电极可分为四种类型：
（1）金属–金属离子电极 以金属为电极板，插入含有该金属离子的溶液中构成的电极。如 Zn2+/Zn
橄榄形波瓣。p、d 电子云图形比相应角度波函数的图形“瘦”，且无“+”、“－”号。
径向分布函数图的特点：概率最大的地方并不是概率密度最大的地方（概率=概率密度×体积）。 3.多电子原子核外电子排布（高中化学选修三以详细介绍，在此未做梳理）
4.能级组、周期、族、分区（高中化学选修三以详细介绍，在此未做梳理） 同周期中相邻两元素的原子半径减小的平均幅度是：
稳定单质的Δc
mΘ 与其完全燃烧的稳定产物的Δf
mΘ 相等。如Δc
Θ m
（H2，g）=Δf
mΘ （H2O，l）
4.自由能变的计算以及判断反应方向
标准摩尔熵（温度对熵的影响不大）
Δr
Θ m
标准状态下的 Gibbs 自由能变
Δr
Θ m
Θ m
（产物）
Δf mΘ （产物）
Θ m
（反应物）
Δf mΘ （反应物）
一、按章节梳理的知识点及公式
第一章 稀薄溶液的依数性质
1.混合溶液的组成标度
物质的量浓度
B
质量摩尔浓度
B
A
摩尔分数 x
2.溶液的蒸气压下降–Raoult 定律
（适用范围：难挥发性的非电解质稀薄溶液（bB≤0.2mol·kg-1 的溶液））
0x
Δ
0
0x
Δ
0
（K 是比例系数取决于 MA） 无论是固体或是液体，同温度下蒸气压力大的称为易挥发性的物质，蒸气压小的叫难挥发性物质。