普通化学知识点总结(全)

普通化学知识点总结(全)3、1物质的结构与物质的状态3、1、1原子结构1、核外电子的运动特性核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态。

2、核外电子的运动规律的描述由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数Ψ来描述核外电子的运动状态，以代替经典力学中的原子轨道概念。

(1)波函数Ψ(原子轨道)：用空间坐标来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态。

一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道。

(2)概率密度（几率密度）：Ψ2表示微观粒子在空间某位置单位体积内出现的概率即概率密度。

(3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子出现的概率密度(Ψ2)分布规律的图形。

黑点较密的地方,表示电子出现的概率密度较大,单位体积内电子出现的机会较多。

(4)四个量子数:波函数Ψ由n、l、m三个量子数决定，三个量子数取值相互制约：1)主量子数n的物理意义：n的取值：n=1,2,3，4……∞ , 意义：表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离；确定单电子原子的电子运动的能量。

n =1，2，3，4, ……∞，对应于电子层K，L，M，N, 具有相同n值的原子轨道称为处于同一电子层。

2)角量子数ι: ι的取值：受n的限制，ι= 0,1,2……n-1 (n个)。

意义：表示亚层，确定原子轨道的形状；对于多电子原子，与n共同确定原子轨道的能量。

… ι的取值：1 ，2 ，3 ，4电子亚层：s, p, d, f…… 轨道形状：球形纺锤形梅花形复杂图3－13)磁量子数m: m的取值：受ι的限制，m=0 ,1,2……ι(2ι+1个)。

意义：确定原子轨道的空间取向。

ι=0， m=0， s轨道空间取向为1；ι=1, m=0 ,1， p轨道空间取向为3；ι=2, m=0 ,1,2 , d轨道空间取向为5；……n，ι相同的轨道称为等价轨道。

s 轨道有1个等价轨道，表示为：p轨道有3个等价轨道，表示为：d轨道有5个等价轨道，表示为：……一个原子轨道是指n、ι、m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数Ψ（n,ι,m），例如Ψ(1,0,0)代表基态氢原子的波函数。

n 、ι、m取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个轨道。

n、ι、m的取值与波函数：n=1(1个), ι=0,m=0,Ψ(1,0,0)n=2（4个）, ι={n=3(9个), ι={ n=4(16个) ……波函数Ψ数目＝n2 在一个确定的原子轨道下，电子自身还有两种不同的运动状态，这由mS确定、4)自旋量子数ms：ms的取值：ms={ 意义：代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态,可用↑↑ 表示自旋平行,↑↓表示自旋反平行。

这样n、ι、m、mS四个量子数确定电子的一个完整的运动状态,以Ψ（n,ι,m, mS）表示。

例：Ψ(1,0,0,+),Ψ(1,0,0,-)，Ψ(2,1,1,+)，Ψ(2,1,1,:1s22s22p63s23p63s23p61s22s22p63s23p63d64S23d64s 2Fe3+:1s22s22p63s23p63d53s23p63d524Cr1S22S22P63S23P63d54S1 3d54S124Cr3＋:1S22S22P63S23P63d33S23P63d329Ｃu1S22S22P63S23P63d104S13d104S129Ｃu2＋:1S22S22P63S23P63d93S23P63d9根据电子的排布，还可判断出轨道中未成对电子的数目。

例：根据Fe原子的价电子构型3d64s2 ，判断其轨道图中，未配对的电子数。

↑↓↑↑↑↑↑↓3d64s2 可见未成对电子数为4。

(3)原子、离子的电子式及分子结构式电子式:在元素符号周围用小黑点(或)来表示原子或离子的最外层电子的式子。

例如:H、 Na、、Mg、、Ca、 :C: 分子结构式：用“Cl3、1、4气体定律1、理想气体状态方程 PV = nRT式中 P: 压力, Pa;(1 atm =1、01105 Pa ;1 atm =760毫米汞柱)V: 体积, m3;(1 m3=103L)T: 绝对温度, K；n: 摩尔数, mol;R: 气体常数, R＝8、314JK-1mol-1 注意:若压力单位为“kPa”,体积单位对应使用升“L”、⑴当n一定时，P、V、T变则有⑵n,T一定时，P1V1＝P2V2 ⑶n,P一定时，⑷T ，P一定时，⑸PV＝，ρ=，P ＝，M＝式中m: 质量 ,克;M: 摩尔质量, g/mol；ρ:气体密度,g/ m3;实际气体在高温低压下，接近理想气体。

例1：已知在1、0105Pa，27OC时，0、6克的某气体占0、5升,试求此气体的分子量、解: m=0、6g ,T =273+27=300K ,V=0、5升=0、510-3 m3,据理想气体状态方程M＝例2、已知10 OC时,水的蒸汽压为1、227kPa,在10 OC、101。

3 kPa下，于水面上收集到1、5L某气体,则该气体的物质量为多少mol?解:2、分压定律⑴分压：气体混合物中每一种气体的压力，等于该气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。

⑵道尔顿分压定律:适于各组分互不反应的理想气体。

1)气体混合物总压力等于混合物中各组分气体分压的总和。

P 总＝PA＋PB＋……2)混合气体中某组分气体的分压，等于总压力乘以该组分气体的摩尔分数。

P i=＝χiP总 PA= 分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压、摩尔数或在给定条件下的体积。

例：有一混合气体（N2、CO2、O2）其总压力为101、325kPa，此气体的组成为：N225%、CO215%、O260%（体积百分比），试计算混合气体中各组分的分压。

解：PN2 =P总摩尔分数＝P总体积分数＝101、32525%=25、33kPa；PCO2 =101、32515%=15、20kPa；PO2 =101、32560%=60、80kPa；3、2、1溶液浓度1、质量分数(%)＝%2、物质的量浓度(C)＝ ,mol、dm－33、质量摩尔浓度(m)＝ ,mol、kg-14、摩尔分数(x)＝3、2、2稀溶液的通性1、溶液的蒸汽压下降（1）蒸汽压（饱和蒸汽压）P0：在一定温度下，液体和它的蒸汽处于平衡时，蒸汽所具有的压力。

试验现象: 一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静止足够长时间发现,A杯变成空杯，B杯中水满后溢出。

此试验证明:溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压，其差值称为溶液的蒸汽压下降（ΔP）。

2）拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压下降（ΔP）和溶质（B）的摩尔分数成正比。

ΔP=（2）溶液的的沸点上升和凝固点下降1）沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。

2）凝固点：液向蒸汽压和固相蒸汽压相等时的温度。

3）汽化热：恒温恒压下，液态物质吸热汽化成气态，所吸收的热量称为汽化热。

试验证明:溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。

利用凝固点下降的原理,冬天可在水箱中加入乙二醇作为防冻剂。

4）拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液的沸点上升（ΔTb）和凝固点下降（ΔTf）与溶液的质量摩尔浓度（m）成正比。

ΔTb=kbm ΔTf=kfmkb: 溶剂的摩尔沸点上升常数;kf: 溶剂的摩尔凝固点下降常数、拉乌尔定律可用来计算溶液的沸点、凝固点或溶质的摩尔质量。

例：将18、0g葡萄糖C6H12O6溶于100、0g水中,计算此溶液的凝固点和沸点。

解：葡萄糖的摩尔质量为180、0g,其质量摩尔数浓度为:;水的摩尔沸点上升常数kb=0、52ΔTb=kbm =0、521、000=0、52OC; 因此溶液的沸点为:100+0、52=100、52 OC;水的凝固点下降常数kf=1、85,ΔTf=kfm=1、851、000=1、85 OC; 因此溶液的凝固点为:0-1、85=-1、85 OC;（3）渗透压1)半透膜：动物的肠衣、细胞膜、膀胱膜等只允许溶剂分子透过,而不允许溶质分子(或离子)透过的膜称半透膜、2)渗透现象:溶剂透过半透膜而浸入溶液的现象、若在溶液的液面上施加一定的压力,则可阻止溶剂的渗透、为了使渗透停止必须向溶液液面施加一定的压力、3)渗透压（π）：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。

4）渗透压的规律：当温度一定时，稀溶液的渗透压和溶液的摩尔浓度c成正比；当浓度一定时，稀溶液的渗透压π和温度T成正比。

πv=nRT π=cRT渗透压的规律可用来计算溶液的渗透压和溶质的摩尔质量。

溶液的蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压这些性质，与溶质的本性无关，只与溶液中溶质的粒子数有关，称为溶液的依数性。

（4）说明:电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一样具有溶液蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等依数性、但是，稀溶液定律所表达的这些依数性与溶液浓度的定量关系不适用于浓溶液和电解质溶液。

对于电解质稀溶液，蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值都比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。

对同浓度的溶液来说，沸点高低或渗透压大小顺序为：1)A2B或AB2型强电解质溶液＞AB型强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液对同浓度的溶液来说，蒸汽压或凝固点的顺序正好相反：2)A2B或AB2型强电解质溶液＜AB型强电解质溶液＜弱电解质溶液＜非电解质溶液例1, 将质量摩尔浓度均为0、10 molkg-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:解：按从大到小次序排序如下：粒子数: BaCl2 →HCl → HAc → 蔗糖蒸气压 : 蔗糖→ HAc → HCl → BaCl2沸点: BaCl2 → HCl → HAc → 蔗糖凝固点 : 蔗糖→ HAc → HCl → BaCl2渗透压: BaCl2 → HCl → HAc → 蔗糖例2,下列水溶液蒸气压及凝固点的高低顺序为：0、1mol kg-1蔗糖﹥0、1mol kg-1HAc﹥0、1mol kg-1NaCl﹥0、1mol kg-1CaCl23、2、3可溶电解质单相电离平衡1、水的电离平衡：H2O（ι）===== H+(aq)+ OH-(aq)(1)水的离子积：KwW=wC(H+)C(OH－)250C KwW=1、010-14例,在0、1000mol、dm-3HCl溶液中, C(H+)=0、1000mol、dm-3, C(H+)C(OH－)= KwWC(OH－)=(2)pH值: pH=－lg{C(H)}, pOH=－lg{C(OH)},pH + pOH=1４例, 0、1000mol、dm-3HCl溶液,pH=1,pOH=14-1=132、酸碱质子理论(1)酸：凡能给出H+的物质称为酸。