大学化学原理第三章详解演示文稿
合集下载
西安交通大学大学化学课件第3章
讨论 对上述三种不同 的化学反应方程式，其 标准平衡常数的关系为：
K1 ( K 2 ) 2
K1 1 / K 3
1/ 2 N 2 ( g ) 3 / 2H 2 ( g ) NH 3 ( g )
K2
2 NH 3 ( g ) N 2 ( g ) 3H 2 ( g )
r Gm,T r H m,T T r S m,T r H m T r S m
r H m ( f H m )生成物 ( f H m )反应物
r S m S生成物 S反应物
1．由平衡常数预计反应实现的可能性。（固氮） 2．由平衡常数预计反应的方向和限度。
通过相应的计算，反应（1）的平衡常数为：
K 1 2.2 10 31 ( 298 K )
平衡常数值如此小，表明生成NO的浓度微不足道，即N2 与O2基本上不起反应。除自然界的雷电作用和汽车高温燃 烧的尾气外，显然该反应不能作为室温固氮的实用方法。
固
氮
反应（2）的平衡常数为：
K 2 5 10 8 ( 298 K )
2 3 2
3
又如，硫化氢与氯化铜溶液反应：
CuCl2 ( aq) H 2 S ( g ) CuS( s ) 2HCl( g )
r Gm ,T r G
m ,T
p( HCl ) / p RT ln c(CuCl ) / c p( H S ) / p
化学平衡的特征
1．中学化学中，我们知道化学平衡的最明显 的特征是正反应速率等于逆反应速率，呈动态 平衡。 2．从热力学观点看，到达平衡时，化学反应的 Gibbs函数变为零，rGm,T=0 反应到了该条件 下的极限。 3．化学平衡是相对的，动态的，有条件的， 因此是可以改变的。
大学普通化学---第三章PPT课件
粒子数 蒸气压 沸点 凝固点 渗透压
BaCl2 →HCl → HAc → 蔗糖 蔗糖 → HAc → HCl → BaCl2 BaCl2 → HCl → HAc → 蔗糖 蔗糖→ HAc → HCl → BaCl2 BaCl2 → HCl → HAc → 蔗糖
-
22
第三章
从部分电解质的0.1mol·kg-1溶液的凝固点下降数值与理论 值的比较可以得到电解质溶液的偏差 i 值
-
2
第三章
3.1 溶液的通性 3.2 水溶液中的单相离子平衡 3.3 难溶电解质的多相离子平衡 3.4 胶体与界面化学 3.5 水污染及其危害
-
3
第三章
3.1 溶液的通性
溶液有两大类性质：
1）与溶液中溶质的本性有关：溶液的颜色、密度、酸 碱性和导电性等；
2）与溶液中溶质的独立质点数有关：而与溶质的本身 性质无关————溶液的依数性，如溶液的蒸气压、 凝固点、沸点和渗透压等。
-
10
第三章
蒸气压下降的应用
测定溶质分子的相对摩尔质量
设质量为WB的溶质溶于质量为WA的溶剂中，则有： ppAW A/M W A B/M W B B/MB
干燥剂工作原理
CaCl2、NaOH、P2O5等易潮解的固态物质，常用作干 燥剂。因其易吸收空气中的水分在其表面形成溶液，该 溶液蒸气压较空气中水蒸气的分压小，使空气中的水蒸 气不断凝结进入溶液而达到消除空气中水蒸气的目的。
为酸碱共轭关系。酸失去质子后形成的碱被称为该
酸的共轭碱；碱结合质子后形成的酸被称为该碱的
共轭酸。共轭酸与它的共轭碱一起称为共轭酸碱对。
例如:
共轭酸碱对
HAc + H2O H3O+ +NH3 H2O+ CNH2O+ CO32-
化工原理第三章第三节讲稿PPT课件
2021/4/9
第2页/共60页
优点：织物介质薄，阻力小，清洗与更新方便，价格比较便宜，是工业上应用 最广泛的过滤介质。 b)多孔固体介质：如素烧陶瓷，烧结金属．塑料细粉粘成的多孔塑料，棉花饼 等 这类介质较厚，孔道细，阻力大，能截留1～3μm的颗粒。 c) 堆积介质：由各种固体颗粒（砂、木炭、石棉粉等）或非编织的纤维（玻璃 棉等）堆积而成，层较厚。 d) 多孔膜：由高分子材料制成，膜很薄（几十μm到200μm），孔很小，可以 分离小到0.05μm的颗粒,应用多孔膜的过滤有超滤和微滤。
2、过滤方式
过滤
深层过滤
固体颗粒的沉积发生在较厚的粒状过滤介质床层内部， 悬浮液中的颗粒直径小于床层直径，当颗粒随流体在床层 的曲折孔边穿过时，便粘附在过滤介质上。
适用于悬浮液中颗粒甚小且含量甚微（固相体积分 率在0.1%以下）的场合
2021/4/9
滤饼过滤
固体颗粒成饼层状沉积于过滤介质表面，形成滤饼 适用于处理固相含量稍高（固相体积分率在1%以上）
定义
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
过滤速率
单位时间通过单位过滤面积 的滤液体积
过滤速度
单位时间获得的滤液体积称为 过滤速率
表达式
dV
d
3 5a2 (1 )2
( APc )
L
u
dV
Ad
3 5a2 (1 )2
( Pc )
L
第8页/共60页
3、滤饼的阻力
令 r 5a 2 (1 )2 3
dV Pc
Ad rL
令 R rL dV Pc
将助滤剂混在滤浆中一起过滤
2021/4/9
第4页/共60页
二、过滤基本方程式
1、滤液通过饼层的流动
大学物理化学第三章课件剖析
2、卡诺热机效率只与热源的温度T1 T2有关。 3、卡诺循环是可逆循环，它的逆循环是冷冻机的工作原理。
例：
热源和冷却水的温度分别为500K和300K，试问工作于此二温 度热源之间的热机，从高温热源吸热1kJ，最多能作多少功？最少 向冷却水放热若干？
解：W= -Q1 =-Q1 (T1-T2 )/T1 =-1kJ (500-300)/500 = - 0.4kJ
热机从高温T1热源吸热Q1 转化为功-W的分数，就是热 机效率，用 表示。
W Q1 Q2 1 Q2
Q1
Q1
Q1
-W是系统（在一个循环过程中）对外作的功， Q1是从高温热源吸热 ， 热机除对外作的功还将部分热Q2传给低温热源。
二、卡诺循环
Carnot cycle
卡诺为研究热机效率设计了工作物质： 理想气体的四个可逆步骤组成的称为循环卡 诺循环。
4. Reversible adiabatic compression (p4V4T2)——(p1V1T1)
p/[P] p1V1T1 p4V4T2
p2V2T1
p3V3T2 V/[V]三 Nhomakorabea卡诺热机效率
The efficiency of Carnot heat engine
循环过程：U=0，-W=Q=Q1+Q2
第三章 热力学第二定律
Chapter 3 The second law of thermodynamics
Chapter 3 The second law of thermodynamics
§3-1 Carnot cycle §3-2 The common characteristic of spontaneous changes §3-3 The second law of thermodynamics §3-4 Entropy、Helmholz function、Gibbs function §3-5 Thermodynamics of perfect gase §3-6 The second law in action:The general liquid and solid §3-7 The second law in action:The phase transition §3-8 Fundamental equation for closed systems and The Maxwell relations §3-9 The second law in action:Real gases §3-10 The phase equilibrium of pure materials
例：
热源和冷却水的温度分别为500K和300K，试问工作于此二温 度热源之间的热机，从高温热源吸热1kJ，最多能作多少功？最少 向冷却水放热若干？
解：W= -Q1 =-Q1 (T1-T2 )/T1 =-1kJ (500-300)/500 = - 0.4kJ
热机从高温T1热源吸热Q1 转化为功-W的分数，就是热 机效率，用 表示。
W Q1 Q2 1 Q2
Q1
Q1
Q1
-W是系统（在一个循环过程中）对外作的功， Q1是从高温热源吸热 ， 热机除对外作的功还将部分热Q2传给低温热源。
二、卡诺循环
Carnot cycle
卡诺为研究热机效率设计了工作物质： 理想气体的四个可逆步骤组成的称为循环卡 诺循环。
4. Reversible adiabatic compression (p4V4T2)——(p1V1T1)
p/[P] p1V1T1 p4V4T2
p2V2T1
p3V3T2 V/[V]三 Nhomakorabea卡诺热机效率
The efficiency of Carnot heat engine
循环过程：U=0，-W=Q=Q1+Q2
第三章 热力学第二定律
Chapter 3 The second law of thermodynamics
Chapter 3 The second law of thermodynamics
§3-1 Carnot cycle §3-2 The common characteristic of spontaneous changes §3-3 The second law of thermodynamics §3-4 Entropy、Helmholz function、Gibbs function §3-5 Thermodynamics of perfect gase §3-6 The second law in action:The general liquid and solid §3-7 The second law in action:The phase transition §3-8 Fundamental equation for closed systems and The Maxwell relations §3-9 The second law in action:Real gases §3-10 The phase equilibrium of pure materials
大学普通化学第六版第3章精品课件
一、多相离子平衡
CaCO3(s)
Ca2+(aq) + CO32-(aq)
平衡常数表达式为:
Ks ceq(Ca2)/c ceq(CO32)/c 简写:为 Ks ceq(Ca2)ceq(CO32)
1.溶度积常数(溶度积)
AnBm(s) = n Am+(aq) + m Bn-(aq)
Ks ceq (Am )n ceq (Bn )m；
共轭酸与它的共轭碱一起称为共轭酸碱对
如在水溶液中 HCl(aq）
HAc(aq)
NH4+(aq) HCO3-(aq) Al(H2O)63+
酸
H+(aq) +Cl-(aq)
H+(aq) +Acˉ(aq)
H+(aq) +NH3(aq) H+(aq) + CO32-(aq)
H+(aq)+ Al(H2O)5(OH-)2+ 质子 + 碱
ΠV nRT Π cRT
二.电解质溶液的通性 1.电解质溶液不服从拉乌尔定律.
2.电解质溶液的蒸汽压、沸点、熔点的改变和渗透压数值都比非电解质大。
3.溶液依数性的一般规律： A2B(AB2)强电解质>AB强电解质>AB弱电解质>非电解质
例3.1 将质量摩尔浓度均为0.10 mol·kg-1的BaCl2, HCl, HAc, 蔗糖水溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固 点和渗透压按从大到小次序排序:
Δp = pA·xB xB: 溶质B在溶液中的摩尔分数， pA: 纯溶剂的蒸汽压。
2. 溶液的沸点上升
溶液的沸点上升:难挥发物质的溶液的沸点总是高于纯溶剂的 沸点.
化学课件《化学反应原理各章知识结构》优秀ppt 人教课标版
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔·普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉·彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔·卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰·罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳·厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝·C·科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔·卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根·皮沙尔·史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。
大学无机化学第四版第三章课件
{c(H 2CO3 )}
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
= 4.2 10-7
第二步：HCO－3 (aq) + H 2O(l)
H
3O
+
(aq)
+
CO
2－ 3
(aq)
{ { }{ } } Ka2 (H2CO3 ) =
c(H3O+ )
c(CO
2－ 3
)
c(HCO－3 )
= 4.7 10-11
K a1
Байду номын сангаас
103
K a2
溶液中的H 3 O + 主要来自于第一步解离反应，
平衡浓度
•由于同离子效应的存在，通常用初始浓度 c0(HA) ,c0(A－)代替c(HA) ,c(A－) 。
例1：H2CO3 - NaHCO 3 Ka1 = 4.2 10-7
pH
=
pK a1
-
lg
c(H 2CO3 )
c(HCO
3
)
例 2：H3PO4 - NaH2PO4
H3PO4 (aq) + H 2O(l)
H3O+
(aq)
+
H
2
PO
4
(aq)
ceq /mol L-1 cHA - x
x
cA- + x
x (cA- + cHA - x
x)
=
K a1
=
6.7 10-3
因为 Ka1 较大，x不能忽略，必须解一元 二次方程，
此时，缓冲溶液 pH值公式中的 c(HA)，c(A- )应是平衡
浓度，不能用初始浓度 代之。
c(H3O+ )的计算可按一元弱酸的解离平衡
化学必修第三章第节精品课件详解演示文稿
鉴别下列四瓶无色溶液，请你选择合适
的试剂，将其填入相应的括号中。 A
(1) 葡萄糖溶液 （ ）C
(2)食盐溶液
（ D）
(3) 淀粉溶液
（ B）
(4)鸡蛋清溶液
第二十四页，共38页。
（）
2、淀粉和纤维素不属于同分异构体的原因（ Ｃ）
A、组成元素不同 B、物理性质、化学性质不同 C、包含单糖的单元数目n不相同 D、分子结构不相同
3、为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人造丝(主要成
分是纤维)，可以选用的方法是（ A）滴加浓硝酸
） A、Ｄ
B）滴加浓硫酸
C）滴加酒精
D）灼烧
第二十五页，共38页。
4、把氢氧化钠和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中
微热时，如果观察到红色沉淀，说明溶液中含有
（ D）
A．食醋 B．白酒 C．食盐 D．葡萄糖
油 油 C、H、O 植物油 脂 脂 C、H、O 动物脂肪
蛋白质
第四页，共38页。
C、H、O N、S、P
酶、肌肉、 毛发
C12H22O11
(C6H10O5)n
不饱和高级脂 肪酸甘油酯 饱和高级脂 肪酸甘油酯
氨基酸连接成 的高分子
学与问
1.根据表3-3，分析单糖、双糖、多糖在分子组成上各有什么特点？ 都含有C、H、O三种元素
丙氨酸（α—氨基丙酸）
谷氨酸（α—氨基戊二酸 ）
第二十二页，共38页。
蛋白质在酶等催化剂的作用下水解
生成氨基酸。天然蛋白质水解的氨 基酸都是α-氨基酸。
α
R-CH-COOH
NH2
第二十三页，共38页。
能力提高
1.现有四种试剂：A.新制Cu(OH)2悬浊液；B. 浓硝酸；C.AgNO3溶液；D.碘水。为了
的试剂，将其填入相应的括号中。 A
(1) 葡萄糖溶液 （ ）C
(2)食盐溶液
（ D）
(3) 淀粉溶液
（ B）
(4)鸡蛋清溶液
第二十四页，共38页。
（）
2、淀粉和纤维素不属于同分异构体的原因（ Ｃ）
A、组成元素不同 B、物理性质、化学性质不同 C、包含单糖的单元数目n不相同 D、分子结构不相同
3、为了鉴别某白色纺织物成分是蚕丝还是人造丝(主要成
分是纤维)，可以选用的方法是（ A）滴加浓硝酸
） A、Ｄ
B）滴加浓硫酸
C）滴加酒精
D）灼烧
第二十五页，共38页。
4、把氢氧化钠和硫酸铜溶液加入某病人的尿液中
微热时，如果观察到红色沉淀，说明溶液中含有
（ D）
A．食醋 B．白酒 C．食盐 D．葡萄糖
油 油 C、H、O 植物油 脂 脂 C、H、O 动物脂肪
蛋白质
第四页，共38页。
C、H、O N、S、P
酶、肌肉、 毛发
C12H22O11
(C6H10O5)n
不饱和高级脂 肪酸甘油酯 饱和高级脂 肪酸甘油酯
氨基酸连接成 的高分子
学与问
1.根据表3-3，分析单糖、双糖、多糖在分子组成上各有什么特点？ 都含有C、H、O三种元素
丙氨酸（α—氨基丙酸）
谷氨酸（α—氨基戊二酸 ）
第二十二页，共38页。
蛋白质在酶等催化剂的作用下水解
生成氨基酸。天然蛋白质水解的氨 基酸都是α-氨基酸。
α
R-CH-COOH
NH2
第二十三页，共38页。
能力提高
1.现有四种试剂：A.新制Cu(OH)2悬浊液；B. 浓硝酸；C.AgNO3溶液；D.碘水。为了
化学反应原理第三章第一节水溶液两课时精品课件
酸性增强
中性
碱性增强
中性：［H＋］=10-7mol/L 酸性： ［H＋］>10-7mol/L 碱性： ［H＋］=10-7mol/L
pH=7 pH<7 pH>7
pH的物理意义：表示溶液酸碱性的强弱
pH的适用范围： ①pH适用于［H+］或［OH-］≤1 mol/L 的溶液
② pH适用范围为0～14，当PH=0时，[H+]= 1 mol/L 当PH=14时，[OH-]= 1 mol/L
例已： 知（pH2的）两pH强=碱8和等p体H=积12混的合氢，氧混化合钠液溶的液p等H=体pH积大混-0合.3后溶
液（的 其中pH0是.3是多l少g21？的1近.7似值）
5、酸碱溶液加水稀释规律
注例意题：：
（（11））强p酸H的=2稀的释盐根酸据溶c(液H+)稀计释算1，00强倍碱后的溶的液稀的释首
第三章 物质在水溶 液中的行为
第一节：水溶液
联想·质疑：
酸、碱、盐的水溶液能导电， 纯水能导电吗？
一、水的电离
定性：精确的实验证明，纯水能微弱地电离，
生成自由移动的H+和OH-，所以水是一种极弱的 电解质。
水的电离是水分子和水分子相互作用发生。
电离方程式是：2H2O
H3O++OH- △H>0
简写为：H2O
常见类型： 1、不同温度下纯水或中性溶液的pH 只有25℃才等于7，其余温度下用pH公式算
[例题]计算100℃时纯水的pH（已知：Kw=1×10-12moL2·L-2）
2、强酸或强碱溶液的pH
强酸：c→［H+］ →pH
强碱: c→［OH-］ →［H+］→pH
大学化学原理ppt3
如：Ag+＞Ｋ+；Hg2+＞Ca2+ 复杂阴离子中心原子氧化数越高，变形性越小 ；
如：ClO4－＜F－ ＜NO3－＜OH－ ＜CN－
29
6.5 分子间作用力
6.5.3 离子的极化
3. 相互极化作用(或附加极化作用 )
一般地，极化作用---阳离子 变形性---阴离子
*易变形的阳离子 ----18e or 9~17e结构离子，引起附加极 化作用，考虑总的极化作用。
基础－－静电作用，即配位体与中心离子之 间完全是静电引力作用，因为中心离子d轨道 的伸展方向不同，所以配体场对中心原子d电 子的影响是不同的。
1、理论要点
（1）中心原子与配体之间的作用力是静电引力 （2）中心原子的五个简并nd轨道由于受到周围 负电场的不同程度的排斥作用，能级发生分裂 ，不同的场（八面体、四面体…），分裂情况 不同。以八面体为例说明：
紫外光谱
一、紫外光谱的基本原理
紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。 分子中价电子经紫外或可见光照射时，电子从低能
级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这
样产生的吸收光谱叫紫外光谱
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中 100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般 的紫外光谱是指近紫外区。
4. 离子极化对化合物性质的影响
晶体构型 改变 离子极化越大，共价成分增多，键长缩短，配位数减 小，由离子键向共价键过渡； 化合物的溶解度 离子极化越大，共价成分增多，溶解度减小 晶体的熔点 离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，离子极化越大 ，共价成分增多，晶体的熔点下降 化合物的颜色 离子极化越大，化合物的颜色越深
弱场 △小
如：ClO4－＜F－ ＜NO3－＜OH－ ＜CN－
29
6.5 分子间作用力
6.5.3 离子的极化
3. 相互极化作用(或附加极化作用 )
一般地，极化作用---阳离子 变形性---阴离子
*易变形的阳离子 ----18e or 9~17e结构离子，引起附加极 化作用，考虑总的极化作用。
基础－－静电作用，即配位体与中心离子之 间完全是静电引力作用，因为中心离子d轨道 的伸展方向不同，所以配体场对中心原子d电 子的影响是不同的。
1、理论要点
（1）中心原子与配体之间的作用力是静电引力 （2）中心原子的五个简并nd轨道由于受到周围 负电场的不同程度的排斥作用，能级发生分裂 ，不同的场（八面体、四面体…），分裂情况 不同。以八面体为例说明：
紫外光谱
一、紫外光谱的基本原理
紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。 分子中价电子经紫外或可见光照射时，电子从低能
级跃迁到高能级，此时电子就吸收了相应波长的光，这
样产生的吸收光谱叫紫外光谱
紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm(纳米), 其中 100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般 的紫外光谱是指近紫外区。
4. 离子极化对化合物性质的影响
晶体构型 改变 离子极化越大，共价成分增多，键长缩短，配位数减 小，由离子键向共价键过渡； 化合物的溶解度 离子极化越大，共价成分增多，溶解度减小 晶体的熔点 离子晶体的熔点高于分子晶体的熔点，离子极化越大 ，共价成分增多，晶体的熔点下降 化合物的颜色 离子极化越大，化合物的颜色越深
弱场 △小
普通化学原理第三章+化学热力学
第三章化学热力学对一个宏观的化学反应，有三个问题是十分重要的：ⅰ）反应的方向------能否自发进行ⅱ）反应的程度------转化率及平衡ⅲ）反应的速度ⅰ，ⅱ属于反应热力学问题，ⅲ属于反应动力学问题。
一.化学反应中的能量守恒热力学讨论的是在物理变化和化学变化过程中发生的能量变化的关系。
化学反应除了遵守质量守恒，还必须遵守能量守恒。
1.基本概念ⅰ.体系和环境体系：指研究的对象，包括一部分物质和空间。
环境：指体系之外并与体系有相互作用的物质和空间。
体系和环境之间有确定的边界，但边界可以是真实或假想的。
体系有三类：a) 敞开体系体系与环境之间既有物质交换又有能量交换b) 封闭体系没有只有c) 孤立体系既无也无ⅱ.体系的状态和性质任何体系的状态都可由一系列可测量的物理量来描述。
这些决定体系状态的物理量叫做体系的性质。
体系的性质分为二类：a) 广度（容量）性质：如V, n, Cp, E, H, S 等，其数值与物质的量成正比，故具加和性。
b) 强度性质：如T, P, ρ或 d 等，其数值与物质的量无关，没有加和性。
热力学中常用强度性质来表示状态，如气体（T, P, V / n ）ⅲ.过程和途径体系状态随时间发生一系列变化，这种变化叫过程。
完成过程的具体方法和步骤称为途径。
a) 等压过程------变化时体系压力不变（敞口容器反应）b) 等温过程------变化时体系温度恒定（人体）c) 等容过程------封闭体系，体积恒定（弹式量热器）d) 绝热过程------孤立体系中进行反应的过程2. 热力学第一定律ⅰ.热和功热：体系与环境之间因温度差而传递的能量。
（Q）卡（cal）= 4.184 焦耳（J）体系吸热------正体系放热------负功：除热以外，其他各种被传递的能量。
如机械功，膨胀功，电功和表面功等W 主要讨论膨胀功rX = F× (S/ S) ×❒X= (F/S)·( S·❒X )= - P·❒V体系得到能量为正，放出能量为负。
《有机化学第三章》PPT课件
2.催化剂的分类 ①异相催化剂：催化剂不溶于有机溶剂，如： Pt黑，Ni粉 ②均相催化剂：催化剂溶于有机溶剂，如： 三苯基膦与氯化铑的络合物
3.氢化热
亲电-加--成-由反亲响电试剂的进攻引起的加成反 响
亲电试剂----具有亲电性能的试剂
烯烃双键具有供电子的性质！
烯烃与卤素的加成反响过程中，发生了 共价键的异裂而形成离子，它是离子型的亲 电加成反响．
H2 CH2 CBr+ Nhomakorabea Br--
H2 C
Cl-
溴翁离子
马氏规那么
一、烯烃的亲电加成反响历程 〔一〕酸性试剂HZ的加成 1.机理：
HCl的加成反响历程
(甲基〔或烷基〕是排斥电子的基团)
CH3 C
H
CH3 C
H
CH3 C
H
H
C CH3
顺-2-丁烯
反-2-丁烯
3.3 physical properties of alkenes
在室温〔25℃〕和0.1MPa压力 下: 2-4 个碳原子的是气体；
5-18 个碳原子的是液体； 十八 个碳原子以上的是蜡状固体
直链烯烃的沸点比带有支链的异构体的略高 一些。
500-600
℃
CH2
CH
CH2
自由基取代反响反响历程：
Cl 自由基取代反响
Cl—Cl 2Cl*
Cl*+H-CH3-CH=CH2*CH2-CH3-CH=CH
*CH2-CH3-CH=CH2+Cl2 Cl-CH2-CH=C
• N- 溴 代 丁 二 酰 亚 胺 〔NBS=Nbromosuccinimide〕 是 一 个 可 以 专 一 性地在烯烃a-氢上加以溴化的试剂，在 有机合成上非常有用，反响经过一个自 由基过程。
3.氢化热
亲电-加--成-由反亲响电试剂的进攻引起的加成反 响
亲电试剂----具有亲电性能的试剂
烯烃双键具有供电子的性质！
烯烃与卤素的加成反响过程中，发生了 共价键的异裂而形成离子，它是离子型的亲 电加成反响．
H2 CH2 CBr+ Nhomakorabea Br--
H2 C
Cl-
溴翁离子
马氏规那么
一、烯烃的亲电加成反响历程 〔一〕酸性试剂HZ的加成 1.机理：
HCl的加成反响历程
(甲基〔或烷基〕是排斥电子的基团)
CH3 C
H
CH3 C
H
CH3 C
H
H
C CH3
顺-2-丁烯
反-2-丁烯
3.3 physical properties of alkenes
在室温〔25℃〕和0.1MPa压力 下: 2-4 个碳原子的是气体；
5-18 个碳原子的是液体； 十八 个碳原子以上的是蜡状固体
直链烯烃的沸点比带有支链的异构体的略高 一些。
500-600
℃
CH2
CH
CH2
自由基取代反响反响历程：
Cl 自由基取代反响
Cl—Cl 2Cl*
Cl*+H-CH3-CH=CH2*CH2-CH3-CH=CH
*CH2-CH3-CH=CH2+Cl2 Cl-CH2-CH=C
• N- 溴 代 丁 二 酰 亚 胺 〔NBS=Nbromosuccinimide〕 是 一 个 可 以 专 一 性地在烯烃a-氢上加以溴化的试剂，在 有机合成上非常有用，反响经过一个自 由基过程。
第三章化学原理热力学优秀课件
• 化学热力学回答前3个问题，但不能回答后2 个问题，后2个问题由化学动力学等回答
• (四）热力学研究方法特点
• 1. 研究系统的宏观性质
•
即大量质点的平均行为，所得结论具有
统计意义；不涉及个别质点的微观结构及个
体行为不依据物质结构的知识
• 2. 不涉及时间概念
•
无机化学课的化学热力学初步，着重应
• 例2：密度ρ • 277K，1mol H2O（l）密度ρ= 1 g·cm-3 • 277K, 5mol H2O（l）密度ρ= 1 g·cm-3 • 可见， ρ与物质的量无关，是强度性质 • 小结：常见的状态函数 • 广度性质：V、n、U、H、S、G…… • （数学上是“一次齐函数”，《物理化学》） • 强度性质：p、T、ρ（密度）、电导率、粘
• 系统分类
• 按系统与环境的关系（有无物质交换和/或能量交换） 进行分类
•
物质交换 能量交换
• 敞开体系 有
有
• (open system)
• 封闭体系 无
有
• (closed system)
• 孤立体系 无
无
• (isolated system)
• 例：
• 热水置于敞口瓶中——“敞开体系”
• 热水置于敞口瓶中加盖——“封闭体系”
• 2.状态函数（state functions）
• 即确定体系热力学状态的物理量。如：p，V，T，n， ρ（密度），U（热力学能或内能），H（焓），S （熵），G（自由能）等
• 3 状态函数的特征
• 一个体系的某个状态函数的值改变，该体系的 状态就改变了
•
例： 状态1 状态2
•
p = 101.325 kPa 320 kPa
最新[高等教育]第三章1-化学热力学基础幻灯片
![最新[高等教育]第三章1-化学热力学基础幻灯片](https://img.taocdn.com/s3/m/efe5383df8c75fbfc67db2c8.png)
上一页
下一页
21 本章目录
注意：热和功与过程紧密联系，没有过程就 没有能量的传递。热和功不是体系的状态函 数.
热力学中功的分类： 体积功We ：体系因体积变化抵抗外压所
作的功。 非体积功Wf：除体积功外的所有功。如电
功、机械功、表面功等.
上一页
下一页
22 本章目录
热力学规定： 体系从环境吸热，Q为正值，放热为负值。 体系对环境作功，W为负值，反之为正值.
∵ △ U体系 = －△ U环境 ∴ △ U环境 = 100(kJ)
上一页
下一页
24 本章目录
4.3 化学反应热与焓的概念
1. 等容反应热
上一页
下一页
9 本章目录
敞开体系：体系与环境之间既有能量交 换，又有物质交换。
能量
体系 物质 环境
敞口烧杯装水 体系：水
上一页
下一页
10 本章目录
封闭体系：体系和环境之间，无物质交 换，只有能量交换。
能量
体系
环境
密闭容器装水 体系：水+水蒸气
上一页
下一页
11 本章目录
孤立体系：体系与环境之间，既无物质 交换，又无能量交换。
上一页
下一页
13 本章目录
状态函数：确定体系状态的宏观物理 量称为体系的状态函数。如质量、温度、 压力、体积、密度、组成等是状态函数。
状态函数的特点： 1. 体系的状态一定，状态函数值确定。 2. 状态函数的改变值只由体系的始态和
终态决定，与体系经过的途径无关。 3. 循环过程的状态函数改变值为零。
的温度，即T2=T1=T环 或△T=0. 等压过程：体系压力保持不变，且等于环境
的压力，即p1= p2=p环 或 △p=0 等容过程：体系体积保持不变，即
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大学化学原理第三章详解演示 文稿
优选大学化学原理第三章
3.1 配合物的基本概念
3.1.1 配合物的定义及组成 定义：由中心离子或原子和围绕在它周围的一组负离子或
分子以配位键相结合而成的配位个体均称为配位物。 如果配位个体带电荷，则称配离子：
带正电荷的叫配阳离子，如[Cu（NH3）4]2+； 带负电荷的叫配阴离子，如[Fe(CN)6]3－。 配位个体不带电荷则称配合分子，
离子（或原子）的配位数。
当配体中只有一个配位原子时，配位数 = 配位体总数。 例如：[Ag(NH3)2]+ 中 Ag+ 的配位数为2；
[Co(NH3)6]3+中Co3+的配位数为6。 当配体中有两个或两个以上的配位原子时，
配位数 > 配位体总数。
3.1.2 配位体的类型
配合物种类多主要是由于配体的种类多。根据配体能提供的
配体为序，不同配体之间用“•”分开，最后一个配体后 加
一“合”字； 4 同类配体按配原子元素符号英语字母为序； 5 配原子相同，则以配体中原子少者列前； 6 若以上相同，按结构式中与配原子相连的非配体原子符
号为序。
[Cu (NH3)4]SO4
( 配位盐) 硫酸四氨合铜(Ⅱ)
H2 [Pt Cl6]
( 配位酸) 六氯合铂(Ⅳ)酸
如 [Ni(CO)4] [PtCl2(NH3)2] 等。
配合物的组成 配合物中，中心离子(或原子)与其 周围配位的负离子或分子组成内配位 层（内界），写于方括号内。方括号
配合物
内界
外界
[Co (NH3) 6] 3+ 3Cl-
--
-----
之外的部分为外界，它由一定数目带 中 配 配 配
外
相反电荷的离子与整个内界相结合，
心 位位位 离 原体数
界 离
使配合物呈中性。有的配合物无外界。 子 子
子
1. 中心离子(或原子) 又称配合物形成体。一般都是带正电荷的金属阳离子，但
也有电中性的金属离子，如[Ni(CO)4]及[Cr(CO)6]中的Ni，Cr 均为中性原子。
周期表中几乎所有的金属（特别是过渡金属离子）都可以
作为中心离子，少数高氧化态非金属元素的离子也可作为中心 离子，如[SiF6]2–。
腊字母“η”标记。
[Fe(C5H5)2] [PtCl 2(NH3)(C2H4)]
双(η – 环戊二烯基)合铁(Ⅱ) 二氯•一氨•( η – 乙烯)合铂(Ⅱ)
3.2. 配合物的价键理论
形成配合物的稳定性与中心离子的外层电子构型有关，一 般说来：
具有8电子构型的离子，生成配合物的能力较弱 具有9~17电子构型的离子，生成配合物的能力最强。 即d 轨道未完全充满的过渡金属离子或原子形成配合物的能力 强，所得到的配合物也最稳定。 2. 配位体和配位原子
与中心离子（或原子）直接配位的分子或离子叫配位体，
以N为配位原子时， -NCS–
硫氰根 }
异硫氰根
只能有一个 原子配位
两 可
又如 NO2– ：
以N为配位原子时， -NO2– 以O为配位原子时， -ONO–
硝基 亚硝酸根
}
只能有一个 原子配位
配 体
2. 多齿配体 配体中含有两个或两个以上配位原子的叫多齿配体。其齿数 可以是2，3，4，5，6。
如无机含氧酸根： SO42– 、 CO32– 、 PO43–
中最重要且应用最广的。举例如下：
二齿配体：乙二胺(en)
H2 N··CH2CH2 N··H2
六齿配体：乙二胺四乙酸根(EDTA 4-)
- :OOCH2C - :OOCH2C
CH2COO: -
N··-
CH2 -
CH2 –
·· N
CH2COO: -
螯合配体与中心离子形成具有环状结构（螯环）的配位
个体，即螯合物。五元和六元环结构具有特殊的稳定性。如
[Ag (NH3)2]OH
( 配位碱) 氢氧化二氨合银(Ⅰ)
[Co Cl2(NH3)3(H2O)]Cl ( 配位盐) 氯化二氯•三氨• 一水合钴(Ⅲ)
[Cr (OH) 3(H2O)(en)] ( 配分子) 三羟基• 一水• 乙二胺合铬(Ⅲ)
[Ni(CO)4]
四羰基合镍(Ⅱ)
含有不饱和烃、芳香烃配体的配合物，在配体名称前加希
简称配体。
作配位体的物质可以是非金属的单原子离子，如Cl– ； 也可以是非金属的多原子离子或分子，如CN– 、 NH3 。
配位体中直接与中心离子（或原子）成键（即提供孤对电 子，形成配位键）的原子为配位原子。
配位原子的特点是：电负性大、有孤对电子的非金属原子。 F、Cl、Br、I、C、N、P、O、S 能提供配位体的物质称为配位剂。 3. 配位数 与中心离子（或离子）配位成键的配位原子总数叫做中心
等。由π配体形成的配合物称为π配合物。π配合物通常出
现在过渡金属配合物中。
3.1.3 配合物的命名 简单配合物的命名服从无机化合物命名的一般原则。 配阳离子外界是简单负离子时称为“某化某”，
是酸根离子或配阴离子时称为“某酸某”。 配合物的内界：
1 配体在前，中心离子在后，形成体用罗马字表示氧化态； 2 用中文倍数词头（二、三、等）表示配体个数； 3 多种配体按先阴离子，后中性分子；先无机配体后有机
二乙二胺合铜（Ⅱ）[Cu(en)2]2+ 结构如下：
H2C – H 2 N
C H2 - CH2 2+
Cu
H2C – H 2 N
C H2 - CH2
4.π键配体
能提供π键电子与中心原子配位的配体称为π键配体，
简称π配体。例如：
乙烯
C2H4
丁二烯 CH2=CH-CH=CH2
苯
C6H6
环戊二烯基 C5H5-
2. 多齿配体 配体中含有两个或两个以上配位原子的叫多齿配体。其数
可以是2，3，4，5，6。 如无机含氧酸根： SO42– 、 CO32– 、 PO43–
：O
O
S
：O
O
如有机酸根： CH3 COO– 既可作单齿也可作二齿配体。
3. 螯合配体
同一配体中两个或两个以上的配位原子直接与同一金属离
子配合成环状结构的配体称为螯合配体。螯合配体是多齿配体
配位原子数和结构特征，主要可分为以下几类。
1. 单齿配体
一个配体中只能提供一个配位原子与中心离子成键的叫单齿
配体。单齿配体与中心离子形成简单配合物。
如：X– 、OH– 、CN– 、 NH3 、CO、ROH 等。 在有些配体中含有两个配位原子，如(SCN)– 离子，结构为线性
} 以S为配位原子时， -SCN–
优选大学化学原理第三章
3.1 配合物的基本概念
3.1.1 配合物的定义及组成 定义：由中心离子或原子和围绕在它周围的一组负离子或
分子以配位键相结合而成的配位个体均称为配位物。 如果配位个体带电荷，则称配离子：
带正电荷的叫配阳离子，如[Cu（NH3）4]2+； 带负电荷的叫配阴离子，如[Fe(CN)6]3－。 配位个体不带电荷则称配合分子，
离子（或原子）的配位数。
当配体中只有一个配位原子时，配位数 = 配位体总数。 例如：[Ag(NH3)2]+ 中 Ag+ 的配位数为2；
[Co(NH3)6]3+中Co3+的配位数为6。 当配体中有两个或两个以上的配位原子时，
配位数 > 配位体总数。
3.1.2 配位体的类型
配合物种类多主要是由于配体的种类多。根据配体能提供的
配体为序，不同配体之间用“•”分开，最后一个配体后 加
一“合”字； 4 同类配体按配原子元素符号英语字母为序； 5 配原子相同，则以配体中原子少者列前； 6 若以上相同，按结构式中与配原子相连的非配体原子符
号为序。
[Cu (NH3)4]SO4
( 配位盐) 硫酸四氨合铜(Ⅱ)
H2 [Pt Cl6]
( 配位酸) 六氯合铂(Ⅳ)酸
如 [Ni(CO)4] [PtCl2(NH3)2] 等。
配合物的组成 配合物中，中心离子(或原子)与其 周围配位的负离子或分子组成内配位 层（内界），写于方括号内。方括号
配合物
内界
外界
[Co (NH3) 6] 3+ 3Cl-
--
-----
之外的部分为外界，它由一定数目带 中 配 配 配
外
相反电荷的离子与整个内界相结合，
心 位位位 离 原体数
界 离
使配合物呈中性。有的配合物无外界。 子 子
子
1. 中心离子(或原子) 又称配合物形成体。一般都是带正电荷的金属阳离子，但
也有电中性的金属离子，如[Ni(CO)4]及[Cr(CO)6]中的Ni，Cr 均为中性原子。
周期表中几乎所有的金属（特别是过渡金属离子）都可以
作为中心离子，少数高氧化态非金属元素的离子也可作为中心 离子，如[SiF6]2–。
腊字母“η”标记。
[Fe(C5H5)2] [PtCl 2(NH3)(C2H4)]
双(η – 环戊二烯基)合铁(Ⅱ) 二氯•一氨•( η – 乙烯)合铂(Ⅱ)
3.2. 配合物的价键理论
形成配合物的稳定性与中心离子的外层电子构型有关，一 般说来：
具有8电子构型的离子，生成配合物的能力较弱 具有9~17电子构型的离子，生成配合物的能力最强。 即d 轨道未完全充满的过渡金属离子或原子形成配合物的能力 强，所得到的配合物也最稳定。 2. 配位体和配位原子
与中心离子（或原子）直接配位的分子或离子叫配位体，
以N为配位原子时， -NCS–
硫氰根 }
异硫氰根
只能有一个 原子配位
两 可
又如 NO2– ：
以N为配位原子时， -NO2– 以O为配位原子时， -ONO–
硝基 亚硝酸根
}
只能有一个 原子配位
配 体
2. 多齿配体 配体中含有两个或两个以上配位原子的叫多齿配体。其齿数 可以是2，3，4，5，6。
如无机含氧酸根： SO42– 、 CO32– 、 PO43–
中最重要且应用最广的。举例如下：
二齿配体：乙二胺(en)
H2 N··CH2CH2 N··H2
六齿配体：乙二胺四乙酸根(EDTA 4-)
- :OOCH2C - :OOCH2C
CH2COO: -
N··-
CH2 -
CH2 –
·· N
CH2COO: -
螯合配体与中心离子形成具有环状结构（螯环）的配位
个体，即螯合物。五元和六元环结构具有特殊的稳定性。如
[Ag (NH3)2]OH
( 配位碱) 氢氧化二氨合银(Ⅰ)
[Co Cl2(NH3)3(H2O)]Cl ( 配位盐) 氯化二氯•三氨• 一水合钴(Ⅲ)
[Cr (OH) 3(H2O)(en)] ( 配分子) 三羟基• 一水• 乙二胺合铬(Ⅲ)
[Ni(CO)4]
四羰基合镍(Ⅱ)
含有不饱和烃、芳香烃配体的配合物，在配体名称前加希
简称配体。
作配位体的物质可以是非金属的单原子离子，如Cl– ； 也可以是非金属的多原子离子或分子，如CN– 、 NH3 。
配位体中直接与中心离子（或原子）成键（即提供孤对电 子，形成配位键）的原子为配位原子。
配位原子的特点是：电负性大、有孤对电子的非金属原子。 F、Cl、Br、I、C、N、P、O、S 能提供配位体的物质称为配位剂。 3. 配位数 与中心离子（或离子）配位成键的配位原子总数叫做中心
等。由π配体形成的配合物称为π配合物。π配合物通常出
现在过渡金属配合物中。
3.1.3 配合物的命名 简单配合物的命名服从无机化合物命名的一般原则。 配阳离子外界是简单负离子时称为“某化某”，
是酸根离子或配阴离子时称为“某酸某”。 配合物的内界：
1 配体在前，中心离子在后，形成体用罗马字表示氧化态； 2 用中文倍数词头（二、三、等）表示配体个数； 3 多种配体按先阴离子，后中性分子；先无机配体后有机
二乙二胺合铜（Ⅱ）[Cu(en)2]2+ 结构如下：
H2C – H 2 N
C H2 - CH2 2+
Cu
H2C – H 2 N
C H2 - CH2
4.π键配体
能提供π键电子与中心原子配位的配体称为π键配体，
简称π配体。例如：
乙烯
C2H4
丁二烯 CH2=CH-CH=CH2
苯
C6H6
环戊二烯基 C5H5-
2. 多齿配体 配体中含有两个或两个以上配位原子的叫多齿配体。其数
可以是2，3，4，5，6。 如无机含氧酸根： SO42– 、 CO32– 、 PO43–
：O
O
S
：O
O
如有机酸根： CH3 COO– 既可作单齿也可作二齿配体。
3. 螯合配体
同一配体中两个或两个以上的配位原子直接与同一金属离
子配合成环状结构的配体称为螯合配体。螯合配体是多齿配体
配位原子数和结构特征，主要可分为以下几类。
1. 单齿配体
一个配体中只能提供一个配位原子与中心离子成键的叫单齿
配体。单齿配体与中心离子形成简单配合物。
如：X– 、OH– 、CN– 、 NH3 、CO、ROH 等。 在有些配体中含有两个配位原子，如(SCN)– 离子，结构为线性
} 以S为配位原子时， -SCN–