浙大版 普通化学第六版知识点归纳分解

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-ΔGT,P=(W有用) 最大
热力学第三定律 T=0 K, 纯物质完整晶态, 混乱度最小,S= 0
过程函数
状态函数
概念:
1.热力学标准态;状态函数;内能U; 热Q; 功W 2.热效应;焓(变) (H, △H, △rHθ, △rHθm, △fHθm) 3.吉布斯自由能(G, △G, △rGθ, △rGθm, △fGθm) 4.熵(Sθm, △rSθm )
外层电子构型 最外层电子 ns np
次外层电子 (n-1)d (n-2)f
分 区 末电子填入轨道 位 置 外层电子构型
s区
s轨道
ⅠA ⅡA
ns1--2
p区 p轨道
ⅢA---零族 ns2np1--6
d区
ds区 f区
d轨道
d轨道 d10 f轨道
ⅢB---Ⅷ (n-1)d1-9ns1-2
ⅠB ⅡB
(n-1)d10ns1--2
唯一 强
多键时,可多个 弱
一般,共价单键是键,双键中有一个键和一个键,三键中 有一个键键和两个键。
原子轨道杂化原则
形成分子时才发生杂化,孤立原子的s、p 、d等轨道不发生杂化。
能量相近原则
只有能量相近的轨道才能发生杂化(如ns和np)。
轨道数目守恒原则
新组成的杂化轨道数目等于原来的原子轨道数目。
能量重新分配原则
当一种元素处于中间氧化数时,它一部分向高的 氧化数状态变化(被氧化),另一部分向低的氧化 数状态变化(被还原),这类反应称为歧化反应
应用 :3 解释元素的氧化还原特性
如 EA/V
Fe3+ 0.771 Fe2+ -0.44 Fe
E (O2/H2O)=1.229V >E (Fe3+/Fe2+)
Fe2+在空气中不稳定,
(1)外层电子构型与周期表中的位置 (2)有效核电荷数,原子半径,电负性
1.Biblioteka Baidu量子数n
描述了原子中电子出现几率最大的区离核的远近。
➢n值越大,电子出现几率最大的区域离核越远,也可以说电 子离核的平均距离越大。
➢n值相同的各原子轨道电子离核的平均距离较接近,故常把 具有相同主量子数n的各原子轨道归并称为同一个“电子层”。
(4)多重平衡规则: Kθ= Kθ1. Kθ2 3.化学反应等温方程式:
(1) ΔrGm(T) = -RTlnK(T)
(2)ΔrGm (T)= RT lnJc/K
ΔrGm (T) = RT lnJp /K
(3) ln Kθ(T)=-ΔrHθm / RT +ΔrSθm / R
= ( ) ln K2θ
K1θ
能量转换(热效应)
化反
能否发生(反应方向)
学 热
应 的 可
化 学
反应限度(化学平衡)
力能 学性
反 应
反应速率
化反 学应
反应机理
动的
力 学
现 实 性

体系

第一章 基本框架
物质交换 能量交换
敞开体系 封闭体系 孤立体系
性质
深度.广度
状态
物理.化学
热力学第一定律 ∆U = Q − W
热力学第二定律 封闭体系:∆G <0, 自发过程 孤立体系: ∆S >0, 自发过程
(4)氧化还原反应进行程度的衡量
lnKθ = zFEθ/RT
lgKθ = zEθ/0.0592V
(5)电极电势的相对大小不能判断反应速率的大小
6. 化学电源: 掌握铅蓄电池电极反应及充放电原理
7. 电解(△G>0):
(1)电解池与原电池的区别: 组成,原理,电极反应 (2)分解电压,反电动势,超电势 (3)极化:浓差;电化学. 结果: E(阳)增大, E(阴)减小
第四章 电化学原理及应用
1.原电池(△G<0)
组成;正负极反应及配平;书写符号;电极类型;电对书写
2. 电极电势E⊖及电动势E
标准氢(甘汞)电极;无加和性与方程式书写无关;介质酸碱性有关
3. Nernst方程意义,正确书写及应用
a O + z e - = b R (R=8.315 J ·K -1 ·mol-1 ;F = 96,485 C ·mol-1 ;T=298.15K)
➢ n=1,2,3,4,5,6等正整数,电子层分别用K,L,M,N,O,P表示, 称 为电子层的符号。
➢在氢原子中n值越大的电子层,电子的能量越高。但在多电 子原子中,核外电子的能量则由主量子数n和角量子数l两者决 定。
2.角量子数 l
角量子数 l 可表示原子轨道或电子云的形状。
l= 0, 1, 2, 3, …, (n-1) ➢ l=0时(s轨道),原子轨道或电子云呈球形分布; ➢ l=1时(p轨道),原子轨道的角度分布图为双球面,电子云 的角度分布的图为两个交于原点的橄榄形曲面; ➢ l=2(d轨道)及3(称f轨道)时,原子轨道的形状更为复杂。 ➢ 角量子数就表示同一电子层n的不同“电子亚层”。 ➢ n, l相同的各原子轨道属于同一 “电子亚层”,简称“亚 层”。
5.电子云 y2与波函数y:
概念意义; s,p电子云角度分布图(形状特点及描述)
电子云与原子轨道角度分布图区别
6.四个量子数 n, l, m, ms:取值,意义
7. 核外电子排布:
(1)三原则:泡利不相容;能量最低;洪特规则 (2)电子进入能级顺序及电子分布式:重点4,5周期
8. 周期系与元素性质:
z、z1、z2、z3
分别为各电对中氧化型 与还原型的氧化数之差
应用 :1 计算电对的标准电极电势
E=
z1E + z2 E + z3 E z
例1
EB/V BrO-3
? z1
BrO-
0.61 z
? z2
Br2
1.605 z3
Br-
0.76
z4
E
(BrO-/Br2)=
z4E
(BrO-/Br-)
z2
-z3 E
4.自旋量子数 ms
Silver atomic
kiln
ray
Small clearance space
Magnetic field
想象中的电子自旋
screen
两种可能的自旋方向:
正向(+1/2)和反向(-1/2)
自旋运动使电子具有类似于微磁体的行为,
产生方向相反的磁场
自旋相反的一对电子, 磁场相互抵消.
ΔrHθm R
T2 – T1 T2 ×T1
4.一元弱酸弱碱的电离平衡: c (H+)= { Ka. c(HA) }1/2
c(HAc)/ Ka ≥400 c(NH3·H2O)/ Kb ≥400
c(OH-) ≈ { Kb. c(B) }1/2
5.缓冲溶液:(1)定义;组成;缓冲原理(加酸,加碱,稀释)
8. 电镀,电抛光,电解加工,阳极氧化
9. 金属腐蚀与防护:
(1)化学腐蚀 (2)电化学腐蚀
析氢腐蚀; 吸氧腐蚀;氧浓差腐蚀(水线腐蚀) (3)了解防护方法
应用 :1 计算电对的标准电极电势
A
E1 z1
B
E2 z2
C
E3 z3
D
E z
z E = z1E + z2 E + z3 E
E=
z1E + z2 E + z3 E z
Electron spin visualized
ms的取值只有+1/2和-1/2,不依赖于n,l,m三个量子数
它描述了电子自旋运动的特征。
电子的自旋只有两个方向,通常称为正自旋和反自旋,或 顺时针方向和反时针方向,可用向上或向下的箭头“↑↓” 来表示这两个不同方向的电子自旋运动状态。
原子的外层电子构型与周期表的分区
三角形
sp3 四面体形
杂化轨道中 孤电子对数





分子几何构 型
直线形
三角形
正四面体
三角锥
V形
实例 键角
BeCl2 , HgCl2 C2H2,CO2
180
BF3 SO3 C2H4
120
CH4、CCl4 SiH4 、 NH4+
NH3
H2O
109 28’ 107 18’ 104 45’
(2) 色散力,诱导力,取向力 (3)氢键:特征;存在条件;对物性影响
分子间的氢键存在使熔、沸点升高 分子内的氢键存在使熔、沸点降低
键与键的对比表
共价键类型

原子轨道重叠方式 头碰头

肩并肩
波函数分布 电子云分布形状
对键轴呈圆柱形对 称
核间呈圆柱形
对键轴上下反对称 存在密度为0的节面
存在方式 键稳定性
易被空气中氧氧化为Fe3+ 。
4Fe2+ + O2 + 4H+ → 4Fe3+ + 2H2O
应用 :3 解释元素的氧化还原特性
如 EA/V
Fe3+ 0.771 Fe2+ -0.44 Fe
故Fe2+不会发生歧化反应 可发生歧化反应的逆反应
Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+
在Fe2+盐溶液,加入少量金属铁能 避免Fe2+被空气中氧气氧化为Fe3+
E(电极) = E (电极)+0.0592V lg {c(O)/c}a
z
{c(R)/c}b
(1)pH影响:氧化物(MnO2、PbO2)、含氧酸及其盐(KMnO4、 KClO3)pH减小(酸度增大),电极电势增加,氧化能力增强。
(2)生成沉淀(配离子)影响:氧化型形成沉淀 ,E↓;还原型形成沉淀 ,
E↑; 氧化型和还原型都形成沉淀,看二者Ks 的相对大小。
3. 磁量子数 m
m = 0,±1,±2,……±l。 决定了原子轨道(或电子云)在空间的伸展方向。 l=0,m=0,亚层只有一个球形的s轨道,无方向性。 l=1,m=0﹑±1,p亚层有三个不同伸展方向的p轨道,常用pz, px,py表示这三个不同伸展方向。 l=2,m=0﹑±1﹑±2,d亚层有5个不同伸展方向的d轨道。 当n, l, m 都确定,就决定了是哪一个主层、什么形状的亚层、 某个伸展方向的轨道。
(Br2/Br-)
=
(2×0.76-1×1.605)V 1
= 0.455V
应用 :2 判断能否发生歧化反应
反应 2Cu+ → Cu2+ + Cu
EA/V
Cu2+ 0.159 Cu+ 0.520 Cu 0.340
E (Cu+/Cu)=0.520V > E (Cu2+/Cu+)=0.159V 结论: E (右) > E (左), Cu+易发生歧化反应
c(弱酸)
(2) c(H+) ≈ Ka c(弱酸盐)
c(弱酸) pH ≈ pKa- lg c(弱酸盐)
c(OH-) ≈ Kb c(弱碱) c(弱碱盐)
c(弱碱) pH ≈ 14-pKb+ lg c(弱碱盐)
6.沉淀-溶解平衡:(1)溶度积 Ks 及与溶解度关系 (2)溶度积规则:比较离子积与Ks
7. 配离子的离解平衡: (1)配合物的构成 (中心离子,配位原子,配位数) (2)配合物的命名(配正,配负,2个以上配体)
3.
ΔrGm(298.15K)=

v
B
Δf
G
m
(B,298.15K)
4. ΔrS m (298.15K)=∑ v B S m (B,298.15K)
第三章 基本知识点及要求
1.道尔顿分压定律: pi = p总 xi 2.平衡常数: (1)气相反应: Kp, Kθ (注意单位)
(2)溶液反应: αB, Kc, Kθ (3)意义及书写注意事项
第5章 原子结构与周期系
1.波尔理论:定态假设;轨道假设;跃迁假设 2.微观粒子的波﹑粒二象性:
λ= h/p =h/mv; 波恩的统计解释; 概率波
3.电子运动的三大特性:
能量量子化;波粒二象性;统计性
4.薛定谔方程与波函数y:
波函数 = 薛定锷方程的合理解 = 原子轨道 概念意义;s,p轨道角度分布图(形状特点及描述)
4. 电动势E与△G的关系
-DrG =Welec,max
DrGm= --zFE 或 DrGmθ = --zFE θ
5.电极电势的应用
(1)氧化剂和还原剂相对强弱的比较 E(O/R) O氧化能力 R还原能力
(2)氧化还原方向的判断 电动势E > 0, DrGm< 0, 正向自发
(3)氧化还原反应进行的次序 反应首先发生在电极电势差值较大的两个电对之间
杂化前原子轨道能量各不相同,杂化轨道的能量相同
最大重叠原则
杂化时,都有s轨道的参与,s轨道的Ψ为正值,导致杂化轨 道一头大一头小。大头部分参与形成稳定化学键。
杂化轨道对称性分布原则
杂化后原子轨道在球形空间中尽量成对称性分布,因此,等 性杂化轨道间的键角相等。
杂化类型 sp sp2
杂化轨道构 型
直线形
5. (1)ΔfHm 、ΔfGm单位是 kJ·mol-1 ,Sm(T)的单位是 J·K- 1·mol-1 ; (2) 参考态单质ΔfHm =0;ΔfGm =0; Sm(T) ≠0。
计算:
1.盖斯定律
ΔrHθm (T)=∑ vBΔfHθm(B,T) 2.吉布斯-赫姆霍兹公式:
ΔG(T)=ΔH(T)-TΔS (T) T转
镧系 锕系(n-2)f1--14(n-1)d0-2ns2
第六章 化学键与分子结构
1.离子键:本质,特征 2.价键理论
理论要点,共价键本质特征, 键和键,键参数
3.杂化轨道理论与分子构型
理论要点; sp, sp2,sp3,不等性sp3杂化:分子构型及书上实例
4.分子间力和氢键
(1)共价键极性与分子极性(电偶极矩p与分子构型)
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