无机化学：第二章 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。
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。
无机化学第二章 化学反应的方向、速率和限度--
3. 298 .15K，标准状态下化学反应吉布 斯自由能变的计算
(1) 利用标准摩尔生成吉布斯自由能ΔfGm计算 ΔrGm(298.15 K)＝ iΔfGm(生成物，298.15 K) +
iΔfGm(反应物，298.15 K)
① ② ③ ΔrGm (298.15K) < 0, 反应正向自发进行； ΔrGm (298.15K) > 0, 反应逆过程自发； ΔrGm (298.15K)＝ 0 系统处于平衡状态。
为什么有些吸热过程亦能自发进行呢?
例如 1.NH4Cl(s) → NH4+(aq) + Cl-(aq) rHm = 14.7 kJ· -1 mol
NH4Cl晶体中NH4+ 和Cl- 的排列是整齐有 序的。NH4C1晶体进入水中后，形成水合 离子(以aq表示)并在水中扩散。在NH4Cl 溶液中，无论是NH4+(aq)、Cl-(aq)还是水 分子，它们的分布情况比 NH4C1 溶解前 要混乱得多。
第二章 化学反应的方向、 速率和限度
本章教学要求
1、了解标准摩尔熵、标准摩尔生成吉布斯自由能的概念， 掌握反应的标准摩尔熵变、标准摩尔吉布斯自由能变的简单 计算。 2、掌握ΔrGm 与ΔrHm 和ΔrSm 的关系，学会用ΔrGm 判断 标准状态下反应进行的方向。 3、理解反应速率、基元反应和反应级数的概念及速率方程 式的表达，掌握活化能、活化分子的概念并能用其说明浓度、 温度、催化剂对反应速率的影响。 4、掌握可逆反应与化学平衡的概念、标准平衡常数和平衡 组成的有关计算，熟悉标准平衡常数和标准吉布斯自由能变 的关系。 5、熟悉反应商判据和吕·查德里原理，掌握浓度、压力、 温度对化学平衡移动的影响及其有关计算。
ΔrHm(T K)≈ΔrHm(298.15K)
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 molJ3、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、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;2、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;3、0℃=273.15K STP 下压强为101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg第二章：热化学第一节：热力学术语和基本概念1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递;按传递情况不同,将系统分为： ⑴封闭系统：系统与环境之间只有能量传递没有物质传递;系统质量守恒;⑵敞开系统：系统与环境之间既有能量传递〔以热或功的形式进行〕又有物质传递; ⑶隔离系统：系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递;2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现;描述系统状态的物理量称为状态函数;状态函数的变化量只与始终态有关,与系统状态的变化途径无关;3、 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部分叫做相;相可以由纯物质或均匀混合物组成,可以是气、液、固等不同的聚集状态; 4、 化学计量数()ν对于反应物为负,对于生成物为正;5、反应进度νξ0)·(n n sai k et -==化学计量数反应前反应后-,单位：mol第二节：热力学第一定律0、 系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热;热能自动的由高温物体传向低温物体;系统的热能变化量用Q 表示;若环境向系统传递能量,系统吸热,则Q>0；若系统向环境放热,则Q<0;1、 系统与环境之间除热以外其他的能量传递形式,称为功,用W 表示;环境对系统做功,W>O ；系统对环境做功,W<0;2、 体积功：由于系统体积变化而与环境交换的功称为体积功;非体积功：体积功以外的所有其他形式的功称为非体积功;3、 热力学能：在不考虑系统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称为热力学能,又叫内能;4、 气体的标准状态—纯理想气体的标准状态是指其处于标准压力θP 下的状态,混合气体中某组分气体的标准状态是该组分气体的分压为θP 且单独存在时的状态;液体固体的标准状态—纯液体或固体的标准状态时指温度为T,压力为θP 时的状态; 液体溶液中溶剂或溶质的标准状态—溶液中溶剂可近似看成纯物质的标准态;在溶液中,溶质的标准态是指压力θP P =,质量摩尔浓度θb b =,标准质量摩尔浓度11-⋅=kg mol b θ,并表现出无限稀释溶液特性时溶质的假想状态;标准质量摩尔浓度近似等于 标准物质的量浓度;即11-⋅=≈L mol c b θθ5、 物质B 的标准摩尔生成焓θm f H ∆B,相态,T 是指在温度T 下,由参考状态单质生成物质B 1+=B ν反应的标准摩尔焓变;6、 参考状态一般指每种物质在所讨论的温度T 和标准压力θP 时最稳定的状态;个别情况下参考状态单质并不是最稳定的,磷的参考状态是白磷4P s,白,但白磷不及红磷和黑磷稳定;O 2g 、H 2g 、Br 2l 、I 2s 、Hgl 和P 4白磷是T=298.15K,θP 下相应元素的最稳定单质,即其标准摩尔生成焓为零;7、 在任何温度下,参考状态单质的标准摩尔生成焓均为零;8、 物质B 的标准摩尔燃烧焓θm c H ∆B,相态,T 是指在温度T 下,物质B 1-=B ν完全氧化成相同温度下指定产物时的反应的标准摩尔焓变; 第四节：Hess 定律 1、 Hess 定律：化学反应不管是一步或分几步完成,其总反应所放出或吸收的热总是相等的;其实质是化学反应的焓变只与始态和终态有关,而与途径无关; 2、 焓变基本特点：⑴某反应的θm r H ∆正与其逆反应的θm r H ∆逆数值相等,符号相反;即θm r H ∆正=-θm r H ∆逆;⑵始态和终态确定之后,一步反应的θm r H ∆等于多步反应的焓变之和;3、 多个化学反应计量式相加或相减,所得化学反应计量式的θm r H ∆T 等于原各计量式的θm r H ∆T 之和或之差;第五节：反应热的求算1、 在定温定压过程中,反应的标准摩尔焓变等于产物的标准摩尔生成焓之和减去反应物的标准摩尔生成焓之和;θm r H ∆=θm f H ∆总生成物-θm f H ∆总反应物{如果有参考状态单质,则其标准摩尔生成焓为零}2、 在定温定压过程中,反应的标准摩尔焓变等于反应物的标准摩尔燃烧焓之和减去产物的标准摩尔燃烧焓之和 ;θm r H ∆=θm c H ∆总反应物-θm c H ∆总生成物{参考状态单质只适用于标准摩尔生成焓,其标准摩尔燃烧焓不为零}第三章：化学动力学基础第一节：反应速率第二节：浓度对反应速率的影响—速率方程1、 对化学反应zZ yY bB aA +→+来说,反应速率r 与反应物浓度的定量关系为：βαB A C kc r =,该方程称为化学反应速率定律或化学反应速率方程,式中k 称为反应速率系数,表示化学反应速率相对大小；A c ,B c 分别为反应物A 和B 的浓度,单位为1-⋅L mol ；α,β分别称为A,B 的反应级数；βα+称为总反应级数;反应级数可以是零、正整数、分数,也可以是负数;零级反应得反应物浓度不影响反应速率;反应级数不同会导致k 单位的不同;对于零级反应,k 的单位为11--⋅⋅s L mol ,一级反应k 的单位为1-s ,二级反应k 的单位为11--⋅⋅s L mol ,三级反应k 的单位为122--⋅⋅s L mol2、 由实验测定反应速率方程的最简单方法—初始速率法;在一定条件下,反应开始时的瞬时速率为初始速率,由于反应刚刚开始,逆反应和其他副反应的干扰小,能较真实的反映出反应物浓度对反应速率的影响具体操作是将反应物按不同组成配置成一系列混合物;对某一系列不同组成的混合物来说,先只改变一种反应物A 的浓度;保持其他反应物浓度不变;在某一温度下反应开始进行时,记录在一定时间间隔内A 的浓度变化,作出t c A -图,确定t=0是的瞬时速率;也可以控制反应条件,是反应时间间隔足够短,这时可以把平均速率作为瞬时速率; 3、对于一级反应,其浓度与时间关系的通式为：㏑kt Ac Ac t -=0 第三节：温度对反应速率的影响—Arrhenius 方程 1、 速率系数与温度关系方程：()a ek k RTE a-=0,㏑｛k ｝=㏑｛0k ｝-()b RTE a ,㏑()c T T RT E k k a ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=211211,a E 实验活化能,单位为1-⋅mol KJ ;0k 为指前参量又称频率因子;0k 与k 具有相同的量纲;a E 与0k 是两个经验参量,温度变化不大时视为与温度无关;2、 对Arrhenius 方程的进一步分析：⑴在室温下,a E 每增加41-⋅mol KJ ,将使k 值降低80%;在室温相同或相近的情况下,活化能a E 大的反应,其速率系数k 则小,反应速率较小；a E 小的反应k 较大,反应速率较大;⑵对同一反应来说,温度升高反应速率系数k 增大,一般每升高10℃,k 值将增大2～10倍;⑶对同一反应来说,升高一定温度,在高温区,k 值增大倍数小；在低温区k 值增大倍数大;因此,对一些在较低温度下进行的反应,升高温度更有利于反应速率的提高; ⑷对于不同的反应,升高相同温度,a E 大的反应k 值增大倍数大；a E 小的反应k 值增大倍数小;即升高温度对进行的慢的反应将起到更明显的加速作用; 第四节：反应速率理论与反应机理简介 1、m r H ∆=a E 正-a E 负2、由普通分子转化为活化分子所需要的能量叫做活化能 第五节：催化剂与催化作用1、 催化剂是指存在少量就能显著加速反应而本身最后并无损耗的物质;催化剂加快反应速率的作用被称为催化作用; 2、 催化剂的特征：⑴催化剂只对热力学可能发生的反应起催化作用,热力学上不可能发生的反应,催化剂对它不起作用;⑵催化剂只改变反应途径又称反应机理,不能改变反应的始态和终态,它同时加快了正逆反应速率,缩短了达到平衡所用的时间,并不能改变平衡状态;⑶催化剂有选择性,不同的反应常采用不同的催化剂,即每个反应有它特有的催化剂;同种反应如果能生成多种不同的产物时,选用不同的催化剂会有利于不同种产物的生成; ⑷每种催化剂只有在特定条件下才能体现出它的活性,否则将失去活性或发生催化剂中毒;第四章：化学平衡 熵和Gibbs 函数第一节：标准平衡常数 1、平衡的组成与达成平衡的途径无关,在条件一定时,平衡的组成不随时间而变化;平衡状态是可逆反应所能达到的最大限度;平衡组成取决于开始时的系统组成; 2、对可逆反应()()()()()()l zZ aq yY g xX s cC aq bB g aA ++=++来说,其标准平衡常数(){}(){}(){}(){}bayxc B c p A p c Y c p x p K θθθθθ=3、两个或多个化学计量式相加或相减后得到的化学计量式的标准平衡常数等于原各个化学计量式的化学平衡常数的积或商,这称为多重平衡原理; 第二节：标准平衡常数的应用1、反应进度也常用平衡转化率来表示;反应物A 的平衡转化率()A α表达式为()()()()A n A n A n A eq 00-=α2、J 表示反应商;若J<θK 则反应正向进行；若J=θK ,则反应处于平衡状态；若J>θK ,则反应逆向进行;第三节：化学平衡的移动 1、浓度对化学平衡的影响：浓度虽然可以使化学平衡发生移动,但并不能改变化学平衡常数的数值,因为在一定温度下,θK 值一定;当反应物浓度增加或产物浓度减少时,平衡正向移动；当反应物浓度减少或产物浓度增加时,平衡逆向移动;2、压力对化学平衡的影响：综合考虑各反应物和产物分压是否改变及反应前后气体分子数是否改变;3、温度对化学平衡都影响：温度变化引起标准平衡常数的改变,从而使化学平衡移动;温度对标准平衡常数的影响用van ’t Hoff 方程描述;㏑⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆=211211T T R H K K m r θθθ第四节：自发变化和熵1、自发变化的基本特征：⑴在没有外界作用或干扰的情况下,系统自身发生的变化称为自发变化;⑵有的自发变化开始时需要引发,一旦开始,自发变化将一直进行达到平衡,或者说自发变化的最大限度是系统的平衡状态;⑶自发变化不受时间约束,与反应速率无关;⑷自发变化必然有一定的方向性,其逆过程是非自发变化;两者都不能违反能量守恒定律 ;⑸非自发变化和自发变化都是可能进行的;但是只有自发变化能自动发生,而非自发变化必须借助一定方式的外部作用才能发生;没有外部作用非自发变化将不能继续进行; 2、在反应过程中,系统有趋向于最低能量状态的倾向,常称其为能量最低原理;相变化也具有这种倾向;3、 系统有趋向于最大混乱度的倾向,系统混乱度的增加有利于反应的自发进行;4、 纯物质完整有序晶体在0K 时熵值为零；()015.298,,=+K aq H S m θ.5、 ⑴熵与物质聚集状态有关;同一种物质气态熵值最大,液态次之,固态熵值最小;⑵有相似分子结构且相对分子质量又相近的物质,其θm S 值相近;分子结构相近而相对分子质量不同的物质,其标准摩尔熵值随分子质量增大而增大;⑶物质的相对分子质量相近时,分子构型越复杂,其标准摩尔熵值越大;6、反应的标准摩尔熵变等于各生成物的标准摩尔熵值之和减去各反应物的标准摩尔熵值之和7、在任何自发过程中,系统和环境的熵变化总和是增加的;即：0>∆+∆=∆huanjing xitong zong S S S 0>∆zong S 自发变化 0<∆zong S 非自发变化 0=∆zong S 平衡状态8、THS huanjing ∆-=∆ 第五节：Gibbs 函数1、 Gibbs 函数被定义为：TS H G -=,G 被称为Gibbs 自由能;2、 在不做体积功和定温定压条件下,在任何自发变化中系统的Gibbs 函数是减少的,由S T H G ∆-∆=∆得⑴当H ∆<0,S ∆>0时反应能正向进行;⑵当H ∆>0,S ∆<0时反应在高温下能正向进行; ⑶当H ∆<0,S ∆<0时反应在低温下能正常进行; ⑷当H ∆>0,S ∆<0时反应不能正向进行;3、 当0,=∆∆=∆G S T H 时的T 在吸热熵增反应中是反应能正向进行的最低温度；在放热熵减反应中是反应能正向进行的最高温度;因此这个温度就是反应是否能够正向进行的转变温度; 4、 物质B 的标准摩尔生成Gibbs 函数θm f G ∆B,相态,T 是指在温度T 下由参考状态单质生成物质B 且1=B ν时的标准摩尔Gibbs 函数变;5、 θm f G ∆<-401-⋅mol KJ 时反应多半能正向进行；θm f G ∆>401-⋅mol KJ 时反应大多逆向进行；-401-⋅mol KJ <θm f G ∆<401-⋅mol KJ 时要用m r G ∆来判断反应方向;6、 Van ’t Hoff 方程：㏑()()()()a R T S RT T H T K m r mr θθθ∆+∆-= ㏑()()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛-∆-=212111298T T R K H T K T K m r θθθ第五章：酸碱平衡第一节：酸碱质子理论1、酸碱质子理论：凡是能释放出质子的任何含氢原子的分子或离子都是酸；任何能与质子结合的分子或离子都是碱;简言之酸是质子给予体,碱是质子接受体;2、质子理论强调酸和碱之间的相互依赖关系;酸给出质子后生成相应的碱,而碱结合质子后生成相应的酸;酸与碱之间的这种依赖关系称为共轭关系,相应的一对酸和碱称为共轭酸碱对;酸给出质子后生成的碱为这种酸的共轭碱,碱得到质子后所生成的酸称为这种碱的共轭酸;3、 酸碱解离反应是质子转移的反应;在水溶液中酸碱的电离时质子转移反应;盐类水解反应实际上也是离子酸碱的质子转移反应;4、 既能给出质子又能接受质子的物质称为两性物质;5、 酸碱的强度首先取决于其本身的性质,其次与溶剂的性质等有关;酸和碱的强度是指酸给出质子和碱接受质子能力的强弱;给出质子能力强的酸是强酸,接受质子能力强的碱是强碱；反之,就是弱酸和弱碱;6、 溶剂的碱性越强溶质表现出来的酸性就越强,溶剂的酸性越强溶质表现出来的碱性就越强;第二节：水的电离平衡和溶液的PH1、 对反应()()()(){}(){}-+-+=+⇔OH c Hc K aq OH aq H l O H w θ,2,θwK 被称为水的离子积常数;25℃时,14100.1-⨯=θw K ;第三节：弱酸、弱碱解离平衡1、酸的水溶液中存在质子转移反应：()()()()aq A aq O H l O H aq HA -++⇔+32,其标准平衡常数()(){}(){}(){}θθθθθc HA c c A c c O H c HA K K a-+==3简写为()(){}(){}(){}HA c A c O H c HA K a-+=3θ,()HA K aθ称为弱酸HA 的解离常数,弱酸解离常数的数值表明了酸的相对强弱;解离常数越大酸性越强,给出质子能力越强;θa K 值受温度影响但变化不大;2、在一元弱碱的水溶液中存在反应：()()()()aq OH aq BHl O H aq B -++⇔+2,()(){}(){}(){}B c OH c BH c B K b-+=θ,()B K bθ称为一元弱碱B 的解离常数;3、解离度α的定义为解离的分子数与总分子数的比值,即()()%1000⨯=HA c HA c α,解离度越大θa K 越大,PH 越小;解离度与解离常数关系为(){}c HA K aθα=;对碱同样适用; 第四节：缓冲溶液1、 同离子效应：在弱酸或弱碱的溶液中,加入与这种酸或碱含相同离子的易溶强电解质,使酸或碱的解离度降低;2、 缓冲溶液：具有能够保持PH 相对稳定性能的溶液也就是不因加入少量强酸或强碱而显著改变PH 的溶液;缓冲溶液通常由弱酸和他的共轭碱组成;缓冲溶液PH 计算公式：()+=HA pK PH a θ㏒()()HA c A c -,()+-=-A pK pH b θ00.14㏒()()HA c A c -第五节：酸碱指示剂1、 当溶液中()1-≤HIn pK pH a θ即()()10≥-Inc HIn c 时,溶液呈现出HIn 的颜色；当()1+≥HIn pK pH aθ即()()101≤-In c HIn c 时,溶液呈现-In 的颜色；当()HIn pK pH aθ=即()()1=-In c HIn c 时,溶液呈现两者的混合颜色;2、 指示剂的变色范围是()1±HIn pK a θ,但是由于人的视觉对不同颜色的敏感度的差异实际变色范围常常小于两个pH 单位; 第六节：酸碱电子理论1、 酸是任意可以接受电子对的分子或离子；酸是电子对的接受体,必须具有可以接受电子对的空轨道;碱则是可以给出电子对的分子或离子；碱是电子的给予体,必须具有未共享的孤对电子;酸碱之间以共价键相结合,并不发生电子对转移; 第七节：配位化合物2、 在配合物中Lewis 酸被称为形成体或中心离子,Lewis 碱被称为配体;配合物的定义是形成体与一定数目的配体以配位键按一定的空间构型结合形成离子或分子;这些离子或分子被称为配位个体;形成体通常是金属离子或原子,也有少数是非金属元素B,P,H;通常作为配体的是非金属的阴离子或分子;4、 在配体中,与形成体成键的原子叫做配位原子；配位原子具有孤对电子;常见的配位原子有F,Cl,Br,I,S,N,C 等;配体中只有一个配位原子的称为单齿配体,有两个或两个以上配位原子的称为多齿配体;在配位个体中,与形成体成键的配位原子个数叫作配位数;常见多齿配体有：5、 配合物的化学式：配合物的化学式中首先应先列出配位个体中形成体的元素符号,在列出阴离子和中性分子配体,,将整个配离子或分子的化学式括在方括号中;6、 配合物的命名：命名时,不同配体之间用·隔开;在最后一个配体名称后缀以“合”字;⑴含配阴离子的配合物的命名遵照无机盐命名原则;例如()[]443SO NH Cu 为硫酸四氨合铜()[]463Cl NH Pt 为氯化六氨合铂;⑵含配阴离子的配合物,内外层间缀以“酸”字;例如()[]64CN Fe K 为六氰合铁酸钾 ⑶配体的次序：① 含有多种无机配体时,通常先列出阴离子名称,后列出中性粒子名称;例如[]33NH PtCl K 为三氯·氨合铂酸钾② 配体同是中性分子或同是阴离子时,按配位原子元素符号的英文字母顺序排列,例如()[]3253Cl O H NH Co 氯化五氨·水合钴;③ 若配位原子相同,将含原子数较少的配体排在前面,较多原子数的配体排在后面；若配位原子相同且配体中含有的与子数目也相同,则按结构中与配位原子相连的非配位原子元素符号的英文字母顺序排列;例如()[]2322NH NO PtNH 为氨基·硝基·二氨合铂④ 配体中既有无机配体又有有机配体,则无机配体排在前面有机配体排在后面;例如()[]423H C PtCl K 为三氯·乙烯合铂酸钾;7、 简单配合物：配合物分子或离子只有一个中心离子,每个配体只有一个配位原子与中心离子成键;螯合物：在螯合物分子或离子中,其配体为多齿配体,配体与中心离子成键,形成环状结构;多核配合物：多核配合物分子或离子含有两个或两个以上的中心离子,中心离子间常以配体相连;羰合物：某些d 区元素以CO 为配体形成的配合物称为羰合物;烯烃配合物：某些d 区元素以不饱和烃为配体形成的配合物称为烯烃配合物; 第八节：配位反应与配位平衡 1、()[]()()()(){}(){}()(){}++++=+⇔2323323;2NH Ag c NH c Ag c K aq NH aq Ag aq NH Ag d θ,θd K 是配合物的解离常数,又称为配合物的解离常数或不稳定常数;θd K 越大,配合物越不稳定;2、()()()[]()=⇔+++θfK aq NH Ag aq NH aq Ag ;2233()(){}(){}(){}2323NH c Ag c NH Ag c ++,θf K 是配合物生成常数,又称为稳定常数或累积稳定常数;3、一般来说配合物的逐级稳定常数随着配位数的增加而减少;4、以N,O,F 等电负性大吸引电子能力强,半径小,难被氧化不易失去电子,不易变形难被极化的原子为配位原子的碱成为硬碱;反之则为软碱,介于二者之间的为交界碱;5、硬酸多是电荷数较多,半径较小,外层电子被原子核束缚得较紧而不易变形极化率较小的阳离子;反之则为软酸,介于两者之间的为交界酸; 6、常见的酸和碱分类如下：7第六章：沉淀溶解平衡第一节：溶解度和溶度积1、溶解度：在一定温度下,达到溶解平衡时,一定量溶剂中含有的溶质质量;2、常见无机化合物溶解性：常见无机酸是可溶的,硅酸是难溶的；氨、IA 族氢氧化物,()2OH Ba 是可溶的；()()22,OH Ca OH Sr 是微溶的；其余元素的氢氧化物都是难溶的;几乎所有的硝酸盐都是可溶的；3BaNO 是微溶的; 大多数醋酸盐是可溶的；()2Ac Be 是难溶的;大多数氯化物是可溶的；2PbCl 是微溶的；22,Cl Hg AgCl 是难溶的;大多数溴化物,碘化物是可溶的；22,HgBr PbBr 是微溶的；222222,,,,,HgI PbI I Hg AgI Br Hg AgBr 是难溶的;大多数硫酸盐是可溶的；4424,,HgSO SO Ag CaSO 是微溶的；4SrSO ,4BaSO ,4PbSO 是难溶的;大多数硫化物是难溶的,第一主族,第二主族金属硫化物和()S NH 24 是可溶的; 多数碳酸盐,磷酸盐,亚硫酸盐是难溶的；第一主族Li 除外和铵离子的这些盐是可溶的; 多数氟化物是难溶的；第一主族Li 除外金属氟化物,24,,BeF AgF F NH 是可溶的；222,,PbF BaF SrF 是微溶的;几乎所有的氯酸盐,高氯酸盐都是可溶的；4KClO 是微溶的； 几乎所有的钠盐,钾盐均是可溶的；()[]()()()[]62222326,93,NO Co Na K O H Ac UO Ac Zn NaAc OH Sb Na •••是难溶的;2、 对于一般沉淀反应来说：()()()aq mB aq nA s B A n m m n -++⇔,溶度积的通式是()(){}(){}mn nm m n spB c A c B A K -+=θ3、 难溶电解质的溶度积常数的数值在稀释溶液中不受其他离子存在的影响,只取决于温度;温度升高,多数难溶化合物的溶度积增大;第二节：沉淀的生成和溶解1、 同离子效应：在难溶电解质的饱和溶液中,加入含有相同离子的强电解质时,难溶电解质的溶解度将降低;同离子效应使难溶电解质的溶解度降低;2、 盐效应使难溶电解质溶解度增大;一般来说,若难溶电解质的溶度积很小时,盐效应的影响很小,可忽略不计；若难溶电解质的溶度积较大,溶液中各种离子的总浓度也较大时,就应考虑盐效应的影响; 3、 金属硫化物的溶解平衡： ()()()()()(){}(){}(){}23222223;22++++=++⇔+O H c S H c M c K l O H aq S H aq Maq O H s MS spaθ, θspa K 称为在酸中的溶度积常数; 4、 某些难容硫化物的溶度积常数：第七章：氧化还原反应 电化学基础第一节：氧化还原反应基本概念1、 有电子得失或转移的反应称为氧化还原反应;2、 表示元素氧化态的数值称为氧化数又称氧化值;⑴在单质中元素氧化值为零;⑵在单原子离子中,元素氧化值等于离子所带电荷数;⑶在大多数化合物中,氢的氧化值为+1,只有在金属氢化物中,氢的氧化值为-1;⑷通常在化合物中氧的氧化值为-2,但是在22222,,BaO O Na O H 等过氧化物中养的氧化值为-1,在氧的氟化物中,如222,F O OF 中氧的氧化值为+2,+1; ⑸在所有氟化物中氟的氧化值为-1;⑹碱金属和碱土金属在化合物中氧化值分别为+1和+2;⑺在中性分子中,各元素氧化值代数和为零;在多原子离子中,各元素氧化数代数和等于离子所带电荷数; 第二节：电化学电池1、 电池图示：将发生氧化反应的负极写在左边,发生还原反应的正极写在右边；并按顺序用化学式从左到右依次排列各个相的物质组成和状态；用单垂线“︱”表示相与相间的界面,用双折线“‖”表示盐桥; 2、 Faraday 定律：⑴在电化学电池中,两极所产生或消耗的物质的物质的量与通过电池的电荷量成正比; ⑵当给定的电荷量通过电池时,电极上所产生或消耗的物质的物质的量正比于物质的摩尔质量被对应于半反应每摩尔物质每摩尔物质所转移的电子数除的商;对于半反应()()s B ze aq Bz ⇔+-+,根据Faraday 定律,第一：电极上沉淀出或消耗掉的()B m 正比于通过电池的电荷量Q;Q 越大()B m 越大;第二：当通过电池的电荷量Q 一定时,()B m 正比于()z B M ,()B M 为B 物质的摩尔质量;3、 Faraday 常量表示一摩尔电子所带的电荷量,141231910648531.910022137.6106021773.1---⋅⨯=⨯⨯⨯=mol C mol C F ,F 被称为Faraday 常量4、 当原电池放电时,两极间的电势差将比该电池的最大电压要小;这是因为驱动电流通过电池需要消耗能量或者称其为要做功,产生电流时,电池电压的降低正反映了电池内所消耗的这种能量；而且电流越大,电压降低越多;因此,只有电池中没有电流通过时,电池才具有最大电压又称其为开路电压;当通过原电池的电流趋近于零时,两电极间的最大电势差被称为原电池的电动势,用MF E 表示;5、 当电池中各物质均处于标准状态时,测定的电动势被称为标准电动势,用θMF E 表示;6、 可逆电池必须具备以下条件;第一：电极必须是可逆的,即当相反方向的电流通过电极是,电极反应必然逆向进行；电流停止,反应也停止;第二：要求通过电极的电流无限小,电。
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。
无机化学简明教程第2章 化学反应基本原理
无机化学
19
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
12
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
9
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
24
解法二：
C(s) O 2 (g)CO 2 (g)
《无机化学》课件
酸碱反应与沉淀反应
总结词
酸碱反应和沉淀反应是无机化学中常见的反应类型，需要掌握其 基本原理和规律。
酸碱反应
理解酸碱质子理论，掌握酸碱反应的规律和特点，如强酸制备弱酸 、水解反应等。
沉淀反应
研究沉淀的形成和溶解，了解沉淀的生成、转化和溶解等基本规律 。
氧化还原反应与配位反应
总结词
01
氧化还原反应和配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ反应是无机化学中的重要反应类型，需要
酸碱反应与离子平衡
酸碱反应
酸和碱之间的中和反应，生成盐和水 。
酸碱指示剂
离子平衡
溶液中离子间的相互作用和平衡状态 ，如水的电离平衡、沉淀溶解平衡等 。
用于指示溶液酸碱度的指示剂，如酚 酞、甲基橙等。
氧化还原反应与电化学
氧化还原反应
电子转移的反应，包括氧化和还 原两个过程。
原电池
将化学能转化为电能的装置，由 正负极和电解质溶液组成。
存储材料，为新能源技术的发展提供重要的支撑。
无机化学在环保领域的应用
总结词
无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。
详细描述
随着工业化和城市化进程的加速，环境污染问题日益严重。无机化学在环保领域的应用主要涉及大气、水体和土 壤的污染控制与治理，以及废物处理和资源化利用等方面。通过研究无机物质的性质和反应机制，可以开发出高 效、低成本的污染物处理技术和资源化利用方案，为环境保护事业的发展做出重要贡献。
无机化学在生物医学领域的应用
总结词
无机化学在生物医学领域的应用主要涉及药物设计与 合成、生物成像技术和生物医用材料等方面。
详细描述
生物医学领域的发展对于人类的健康和生活质量的提高 具有重要意义。无机化学在生物医学领域的应用主要涉 及药物设计与合成、生物成像技术和生物医用材料等方 面。通过研究无机化合物的生物活性和反应机制，可以 开发出高效、低毒的药物和生物医用材料，为疾病诊断 和治疗提供新的手段和途径。同时，无机化学在生物成 像技术方面也具有广泛的应用前景，如荧光探针、磁共 振成像等，为生物医学研究提供重要的技术支持。
无机化学中的化学平衡原理
无机化学中的化学平衡原理化学平衡是指一个化学反应在一定条件下的反应物与生成物之间的相对浓度不变，这种状态下的化学反应称为化学平衡反应。
无机化学中的化学平衡原理是指在无机化学反应中，化学物质在特定的环境下自行达到平衡的趋势，此时化学反应的反应物与生成物之间的浓度不再变化。
那么如何理解化学平衡原理，以及它在化学反应中所起的作用？化学平衡定律在研究化学平衡原理之前，我们要先了解化学平衡定律。
化学平衡定律是指化学反应达到平衡时，反应物和生成物浓度的乘积的比值是一个常数。
这个常数称为平衡常数。
平衡常数越大，说明反应越完全，反应达到平衡的趋势就越强。
同时，平衡常数也反映了一个化学反应能否基本达到反应物向生成物转化的程度。
在化学反应中，化学平衡定律起到了很重要的作用。
在一定条件下，反应物和生成物之间会达到一个动态平衡的状态。
这个状态下的化学反应是静态与动态的交替进行，反应的物质浓度不再发生变化，但是反应仍在持续进行。
如果反应物中某一物质在起始时的浓度改变，则整个平衡系统都会对这些变化进行调整，以使其达到新的平衡。
反应物和生成物之间的关系在化学平衡中，反应物和生成物之间的关系是非常复杂的。
不同的化学反应中，反应物与生成物之间有不同的关系。
具体来说，反应物的浓度越高，化学反应越倾向于生成物；而反之，反应物的浓度越低，化学反应倾向于反应物。
这是因为化学反应中的平衡状态实际上是一种能量最小化的状态。
这个过程中最小化的是自由能，因此化学反应倾向于达到自由能最小的状态。
如果某个反应物被移除，这会引起从生成物向反应物的反应，以达到新的平衡。
化学反应速率和反应平衡在化学反应中，反应平衡和反应速率是相关的。
反应平衡是指反应在特定的条件下达到的平衡状态，而反应速率是指反应物浓度的变化速度。
在化学反应中，反应速率通常受到化学反应体系中反应物分子之间相互碰撞的影响。
反应速率不同可以使化学反应达到平衡状态的速度也会有所不同。
化学反应可以在平衡态下保持很长一段时间。
无机化学 第二章 热化学 反应自发性
恒压反应热
恒压过程，不做非体积功时， W体= – p(V2–V1)，所以 Qp = ΔU + p(V2–V1) 体积功：体系体积变化，抵抗外界压强所做 思考：这两个公式有什么用处？ 的功。相当于体系对外做功，所以w为负值 答：可以利用这两个公式计算反应热。 。
(4) 对于混合物和纯净物： S混合物 > S纯物质
利用这些简单规律，可得出一条定性判断过程熵 变的有用规律：
它们的逆过程都不能自动进行。当借助外力，体系恢复原状 后，会给环境留下不可磨灭的影响。 恒温恒压条件下，反应能否自发进 行，还与给定的条件有关。 根据什么来判断化学反应的方向或 者说反应能否自发进行呢？
经验规律：在没有外界能量参与 的条件下反应总是朝着放热更多 的方向进行。
自然界中一些自发进行的物理过程中，如物体下落 等，都伴有能量的变化，系统的势能降低或损失了 。这表明一个系统的势能有自发变小的倾向，或者 说系统倾向于取得最低的势能。
热力学第二定律的统计表达为：
在隔离系统中发生的自发进行反应必伴随着熵的增加，或隔 离系统的熵总是趋向于极大值。这就是自发过程的热力学准 则，称为熵增加原理。
ΔS隔离 ≥ 0 这就是隔离系统的熵判据。
自发过程 平衡状态
系统内物质微观粒子的混乱度与物质的聚集状态和温度等有 关。在绝对零度时，理想晶体内分子的各种运动都将停止， 物质微观粒子处于完全整齐有序的状态。人们根据一系列低 温实验事实和推测，总结出一个经验定律——
4、 4g硫粉完全燃烧放出37kJ热量，该反 应的热化学方程式是
作业： 25℃时，将一定质量的葡萄糖完全溶解到1 L水中，测得 此稀溶液的渗透压为5 kPa,请计算：（1）葡萄糖的质量；（2） 稀溶液的凝固点。（水的Kf =1.86 K·kg · mol-1, 葡萄糖分子量为 180 g · mol-1）
化学反应原理课本
化学反应原理课本
化学反应原理是化学学科中的一个重要概念，它描述了化学反应发生的原理和规律。
在化学反应中，原始物质会经历分解、合成、置换等过程以形成新的物质。
化学反应原理可以通过化学方程式来描述，其中的反应物与生成物用化学式表示。
一般情况下，化学反应需要满足以下几个条件：反应物要能够接触到彼此，以便发生相互作用；反应物中的化学键需要断裂，原子重新组合形成新的化学键；反应速率需要足够快，使得反应在合理的时间内完成。
化学反应中常见的反应类型包括氧化还原反应、酸碱中和反应、置换反应等。
其中，氧化还原反应是指物质中的电子转移导致的反应，酸碱中和反应是指酸和碱反应产生盐和水，置换反应是指在有限空间内，一种物质中的元素与另一种物质中的元素交换位置。
化学反应的原理可以通过反应热、反应速率等参数来研究。
反应热是指在反应过程中释放或吸收的热量，可以用来估计反应的放热或吸热性质。
反应速率则是指反应物转化为产物的速度，它受到温度、浓度、催化剂等因素的影响。
化学反应原理的研究对于理解和掌握化学反应机制、优化反应条件具有重要意义。
通过对化学反应原理的深入理解，可以在实验和工业生产中更好地控制和应用化学反应。
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。
无机及分析化学课程简介
无机及分析化学课程简介
一、教师个人简介
刘道富， 刘道富，1972年12月生，男，汉族，安徽凤台人， 中共党员，毕业于安徽大学大学无机化学专业，研 究生学历，硕士,副教授。近五年公开发表论文近20 篇，其中SCI收录3篇，CSCD收录6篇（国家级）。主 持安徽省教育厅自然科学基金项目2项，省级教学研 究项目1项，校级教科研课题5项，参与厅级、校级 项目多项。2008-2009学年教学考核优秀； 20072008、2009-2010两学年，年度考核优秀，并获得 “优秀教育工作者”荣誉称号。
2008年获校级教学成果二等奖，2009年获省级教学 成果三等奖（第一完成人）；2009年被评为校级 “532”优秀人才--中青年学科带头人。
二、课程简介 课程简介
《无机及分析化学》包含两部分内容： 《无机化学》和《分析化学》--这里指化学分析 教材内容较多，课时不足，经整合，本课程可分为 以下十章内容（具体课时如见表）。
章 次 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章
教 学 内 容 溶液与胶体 化学反应的一般原理 物质结构基础 定量分析概论 酸碱平衡与酸碱滴定法 沉淀溶解平衡与沉淀滴定法 氧化还原反应与氧化还原滴定法 配位化合物与配位滴定法 紫外-可见吸光光度法
学时 4 8 8 4 7 4 8 6 5
三、学习要求
1.学会自主 自主学习，提前预习相关内容； 自主 2.不迟到，不早退，不旷课；（点名6次） 3.按时完成老师布置的作业； 4.期末总评在70分以上。（学校相关政策）
化学反应一般原理
解：r Hm = 2fHm(CO2,g) +3fHm(H2O,g) 3fHm(O2,g)fHm(C2H5OH,l)
= 2 (393.51) + 3 (241.82) (277.69)
= 1234.79kJmol1
焓变rH = rHm= 2 mol×(1234.79 )= 2469.58kJ
nB 0 92 / 46 2 2mol
3
10
t
0
0
2
nB 3 1 2 1mol B 3 1 2
3/2H2 + 1/2N2 = NH3
t=0 3
1
0
t
0
0
2
nB 3 1 2 2mol B 3/ 2 1/ 2 1
ξ与反应式的写法有关
2.1.2 系统与环境 (system and surroundings)
系 统 ：人为划定的研究对象 环 境 : 系统外与其密切相关的部分。
S=klnΩ Ω--微观状态数；
k-- Boltzman常量
自发运动后，Ω变大，熵值增大
1. 标准摩尔熵 Sm B，相态，T J mol1 K1
热力学第三定律：T=0K时，纯净物质的完美晶体熵值为零
0K
稍大于0K
以S* (完美晶体，0 K) = 0为基准， 1 mol 物质在标准状态下， 所具有的摩尔熵值称为标准摩尔熵
例： H2(g) + 1/2 O2(g) = H2O(g) △rGm = -228.57kJ·mol-1
H2O(g) 的△f Gm = -228.57kJ·mol-1
物质B的化学计量数必须为1
2. r Gm
rGm B f Gm (B)
B
rGm
无机化学及分析化学无机及分析化学复习精选全文
c(B)
c
b
cθ=1mol·l-1
对气相反应 a A（g) +Bb（ g) =dD（ g) +eE（ g)
K
P(D) d P
P(E
)
P
e
Pθ=100Kpa
P(
A)
P
a
P(B)
P
b
用相对平衡浓度和相对平衡分压来表示的
平衡常数称为标准平衡常数。
4
多重平衡规则
若一个化学反应式是若干相关化学反应式的代数和，在相 同温度下，该反应的平衡常数就等于其相应的平衡常数的 积（或商）。
HCl
NaCl 甲基橙 ------
NaHCO3 NaHCO3
V2
pH=3.9
CO2 CO2
NaOH
NaHCO3 Na2CO3 NaOH + Na2CO3 NaHCO3 + Na2CO3
16
3-24
有一Na3PO4 试样，其中含有Na2HPO4， 称取0.9947g，以酚酞为指示剂，用0.2881 mol·L-1HCl 溶液滴定至终点，用去 17.56ml。
29
原电池
2.原电池组成
负极(Zn片)反应：
Zn(s)
2e + Zn2＋(aq) 发生氧化反应
正极(Cu)反应：
Cu2+(aq) + 2e
Cu(s) 发生还原反应
电池反应：原电池中发生的氧化还原反应
电池反应=负极反应 + 正极反应
如
Zn(s) + Cu2+(aq)
Zn2＋(aq) + Cu(s)
30
条件：
A.指示剂用量 B.溶液酸度 C.注意事项 充分振摇，干扰离子事先去除
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P V n T均为状态函数
无机及分析化学 第二章
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状态函数具有以下性质： (1) 状态一定，状态函数一定，状态变则状态函
数随之改变。 (2) 状态函数变化只与系统的终始态有关，而与
变化的具体途径无关。
Q和W不是状态函数!
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无机及分析化学 第二章
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2.1.4 过程与途径 三种过程： 恒温过程、恒容过程和恒压过程
根据环境与系统 间有无能量与物 质的交换分类
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敞开系统 封闭系统
有物质和能量交换 有能量但无物质交换
隔离系统
无能量也无物质交换
无机及分析化学 第二章
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2.1.3 状态和状态函数
状态：由一系列表征系统性质的宏观物理量 （如压力、温度、密度、体积等）所确定 下来的系统的存在形式。
状态函数：藉以确定系统状态的宏观物理量。
ξ Δn(N2 ) 0.5 0.5mol ν(N2 ) 1
Δn(H 2 ) 1.5mol
ξ Δn(H2 ) 1.5 0.5mol ν(H2 ) 3
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无机及分析化学 第二章
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b. 反应进度的物理意义
例
aA bB gG dD
若发生了1mol 反应进度的反应，则
系统
Q
环境
W
封闭体系
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无机及分析化学 第二章
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热：系统与环境之间因存在温度差异而发生的能量 交换形式叫作热，用Q来表示。
功：除热以外的其他各种能量交换形式叫功，用W 来表示。
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无机及分析化学 第二章
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热力学中对 W 和 Q 的符号的规定如下：
(1) 系统向环境吸热，Q取正值（ Q >0，系统能 量升高）；系统向环境放热，Q 取负值（ Q <0，系统能量下降）
ξ νB1ΔnB 或 ΔnB νBξ
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无机及分析化学 第二章
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a. 无论以反应物或生成物表示反应进度，其 值均相同。
如
N 2 3H 2 2NH 3
当 Δn(NH3 ) 1mol 时
Δn(N 2 ) 0.5mol
ξ Δn(NH3 ) 1 0.5mol ν(NH3 ) 2
5、了解反应速率、基元反应、反应级数的概念； 理解活化分子、活化能、催伦剂的概念；了解 影响反应速率的因素及其应用。
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无机及分析化学 第二章
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前言
化学反应中常涉及到的两个问题:
(1) 化学反应进行的方向、 程度以及反应过程中
的能量变化关系
可能性
化学热力学
(2) 化学反应进行的快慢 即化学反应的速率问 题
恒温过程
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恒容过程
无机及分析化学 第二章
恒压过程
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系统从始态到终态的变化过
程可以采取不同的方式，每一 种方式就称为一种途径。
状态函数的变化只取决于终始态而 与途径无关
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无机及分析化学 第二章
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2.1.5 热和功
热和功 是系统状态发生变化时与环境之间的 两种能量交换形式，J或kJ。
当 Δn(NH3 ) 1mol 时
ξ Δn(NH3 ) 1 0.5mol ν(NH3 ) 2
13 2 N2 2 H2 NH3
当 Δn(NH3 ) 1mol 时
ξ Δn(NH3 ) 1 1mol ν(NH3 ) 1
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无机及分析化学 第二章
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2.1.2 系统和环境 系统：热力学中所研究的对象 环境：系统以外与系统密切相关的其它物质和空间
H2
NH3
其化学计量数分别为：
1
3
ν(NH3 ) 1 ν(N 2 ) 2 ν(H2 ) 2
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无机及分析化学 第二章
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2. 化学反应进度 [ksai]
表示化学反应进行的程度的物理量，单位mol。
定义式 dξ νB1dnB 或 dnB νBdξ
nB 物质B的物质的量， νB 物质B的化学计量数 积分式
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无机及分析化学 第二章
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2.2.1 化学反应进度 1. 化学反应计量方程式
对任一已配平的化学反应方程式有：
0 νBB
B
νB 物质B的化学计量数，量纲为一
注意：反应物的化学计量数为负值
生成物的化学计量数为正值
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无机及分析化学 第二章
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如反应：
1 2
N2
3 2
(2) 环境对系统做功，功取正值（ W >0，系统能 量升高）；系统对环境做功，功取负值（ W <0，系统能量降低）
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无机及分析化学 第二章
பைடு நூலகம்
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2.1.6 热力学能与热力学第一定律
热力学能：即内能，系统内部各种形式能量的总和， 包括系统中分子的平动能、转动能、振动 能、电子运动和原子核内的能量以及系统 内部分子与分子间的相互作用的位能等。 用符号U表示，单位J或kJ ，
第二章 化学反应的一般原理
The General Principle of Chemical Reaction
2.1 基本概念 2.2 热化学 2.3 化学反应的方向与限度 2.4 化学平衡及其移动 2.5 化学反应速率
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无机及分析化学 第二章
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学习要点
1、理解反应进度、系统与环境、状态与状态函
现实性
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无机及分析化学 第二章
化学动力学
4
化学热力学 化学动力学
化学热力学初步 化学反应平衡
化学反应速率
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无机及分析化学 第二章
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2.1 基本概念和术语
1. 化学反应进度 3. 状态和状态函数 5. 热和功 7. 热力学第一定律
2. 系统和环境 4. 过程与途径 6. 热力学能
ξ ΔnA ΔnB ΔnG ΔnD 1mol
νA
νB
νG
νD
表明：每消耗掉a mol物质A的同时，也消耗掉b mol 的物质B，并生成g mol的物质G和d mol物质D
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无机及分析化学 第二章
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c. 反应进度与化学反应计量方程式的写法有关
如
N 2 3H 2 2NH 3
数的概念；
2、掌握热与功的概念和计算，掌握热力学第一
定律的概念；
掌握 3、
Qp
ΔU
Δr H m
Δr
H
θ m
Δf
Hθ m
Δr S m
Δr
Sθ m
Sθ m
ΔrGm ΔrG的mθ 概Δf念Gmθ及有关计算和应用
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无机及分析化学 第二章
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4、掌握标准平衡常数 K的θ 概念及表达式的书写； 掌握 Δr与Gmθ 的关K θ系及有关计算；