大学化学总结

原子轨道相应的能量也称为原子轨道能级。
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波函数Ψ本身没有明确、直观的物理意义。 但Ψ2 表示了核外电子在空间某位置上单位体积内出现的几率
大小，称为电子在此空间位置上出现的几率密度。
一组（n,l,m）代表一个原子轨道 一组（n,l,m,ms）代表一个电子的运动状态 n（K/L/M/N）
l m ms
在同一原子中，不能有两个电子处于完全相同的状态。
(2) 能量最低原理
在基态时，电子在原子轨道中的排布，在不违背鲍利原理的前提下，总是优先排入 能量尽可能低的轨道。
(3) 洪特规则
在能量相同的原子轨道，即所谓等价轨道（如三个p轨道、五个d轨道、七个f轨道， 亦称为简并轨道）中排布的电子，总是尽可能分占不同的等价轨道而保持自旋相同。 作为洪特规则的特例，使等价轨道处于全充满（p6、d10、f14）或半充满（p3、 d5、f7）或全空（p0、d0、f0）状态时的电子排布方式是比较稳定的。
吸氧腐蚀
阴极：O2 + 2H2O + 4e = 4OH阳极：2Fe - 4e = 2Fe2+ “吸收” 氧气 总反应： 2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2
吸氧腐蚀是电化学腐蚀的主要形式。
浓差腐蚀
插入水中的钢铁，腐蚀主要发生在近水部分还是水下较深的部分？ 在Fe和O2组成的原电池中，O2为阴极，电极反应为： 阴极：O2 + 2H2O + 4e = 4OHP(O2) E(O2/OH-) = E (O2/OH-) + ——— lg ——— 4 [OH-]4
用一、二、三…...表示。
用罗马数字（I、II、III…)表示
Fe(CN)63- 六氰合铁（Ⅲ）酸根离子 ② 若存在多种配位体:
[Co2(CO)8]
八羰基合二钴（0）
先负离子(酸根离子）后中性分子； [Co(NH3)3Cl3]0 负离子：先简单负离子后复杂负离子； 先无机配位体后有机配位体； 2+ [Co(H O) (NH ) Cl ] 2 2 3 3 中性分子：水、氨、有机分子。
微观粒子的运动特征： 量子化特征 + 波粒二象性
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描述原子中的电子运动状态的波函数称为原子轨道。
应该特别强调的是，这里所称的“轨道”是指原
子核外电子的一种运动状态，是一种具有确定能量的
运动状态，而不是经典力学中描述质点运动的某种确
定的几何轨迹，也不是玻尔理论所指的那种固定半径、
园形的波尔轨道表达式。
渗透压
Π（p） = cRT
kpa
将3.24g硫溶于40.0g苯中， 苯的沸点由80.15上升至80.96OC ，求单质硫由几个硫原子组成？（苯的Kb为2.53 K•kg/mol。）
解：设溶液中硫单质的摩尔质量为M g•mol-1。 △Tb =[(80.96+273)－(80.15+273)]K =Kb • m =2.53K•kg•mol-1 × M = 253g•mol-1 硫的相对原子质量为32，硫原子数
对于稀溶液：nB>> nA, 所以 nA+nB nB
nA 0 p p nB
下列溶液中，其溶液上方蒸汽压最低的是( )。
A. 0.10mol/L 醋酸 B. 0.10mol/L NaOH
C. 0.10mol/L蔗糖溶液
D. 0.10mol/L MgCl2
拉乌尔定律
沸点上升 Tb = kb . m = kb . n(质)/w(剂) 凝固点降低 Tf = kf . m = kf . n(质)/w(剂)
x = n / n总
无单位
第二节：稀溶液的依数性
难挥发非电解质的稀溶液有一些特殊的共性，与溶质 的本质无关，只与溶质的数量有关，这种性质成为溶液的 依数性。 1、蒸气压下降
2、沸点上升
3、凝固点降低 4、渗透压
蒸气压下降多少？ ——拉乌尔定律 nA p = n +n A B p0 或： p = xA p0
[碱]
[盐]
第二章：溶液中的化学平衡
第三节
配位化合物 及水溶液中的配位平衡
配合物的组成
配位原子 中心离子 / 中心形成体 配位体/ 配体
[Cu(NH3)4]2+ SO4 2内界
配位数
外界
三 配位化合物的命名 （1）内界（配离子）的命名
① 命名顺序为：
[配位数] → [配位体] →
合
→ [中心离子(标出氧化数）]。
缓冲溶液的pH值计算
基本依据：弱酸弱碱电离平衡关系 以HAc+NaAc为例说明如下： 设缓冲溶液是由c酸浓度的HAc和c碱浓度的NaAc构成的，则： HAc 起始浓度： c酸 电离平衡时：c酸- x c酸 H+ 0 x + Acc盐 c盐 + x c盐
[HAc] [Ac-]
同理对于弱碱和弱碱盐组成的缓冲溶液：
胶体粒子带电荷 As2S3、Fe(OH)3、
溶胶为什么能稳定？ 高度分散的胶粒不断处于布朗运动之中，这种运动可以 阻止重力作用引发的下沉。相同电性的胶粒通过静电作用
相互排斥，阻止胶粒间聚结作用。
如何使溶胶聚沉？
当溶胶稳定条件被破坏，胶粒就会聚集长大而从介质中沉
积下来，发生聚沉。方法有：加电解质，加热，改变PH值
HCl, H2O, HSO4-
* 质子酸、质子碱有强弱之分：
酸和碱的强度，就是它们给出或接受质子的倾向的衡量尺度。 凡是容易给出质子的是强酸，它的共轭碱就是弱碱。凡是容易接受 质子的碱就是强碱，它的共轭酸就是弱酸。
例如： HCl是强酸，Cl-就是弱碱；
HAc是弱酸，Ac-就是强碱； OH-是强碱，H2O就是弱酸。
0/s 1/p
2/d
…
n-1
0 0 ,±1 0,±1,±2 0,±1,±2…±(n-1) ±1/2
l轨道形状，m轨道空间取向
指出2p ，3d 这些原子轨道相应的主量子数 n，角量子数 l
的值各为多少？每种轨道包含的轨道数目是多少？
n 2p 2 l 1 轨道数 3
核外电子的排布
1．电子在原子轨道中排布的基本原则 (1) 鲍利不相容原理

Fe
上 段
0.059V
O2 + H2O + 4e = 4OH-
因为在水面处氧气浓度大于水下，水 面处氧的氧化能力高于水下。 所以近水面处为阴极，水深处的 Fe被腐蚀。
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下 段
Fe = Fe2+ + 2e
上段生锈，下段蚀坑。
第三章 结构化学
第一节 原子结构与元素周期
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结论： 微观粒子并不遵循经典物理学 的规则，而是遵循量子力学的规则。
第一章
第二章 第三章 第四章 第五章
水基分散系
溶液中的化学平衡 结构化学 单质及无机化合物 有机化合物
第六章
生命与化学
在一个体系中，任何
物理性质和化学性质完全 相同且与其它部分有明确界面 隔开的 均匀部分 都称为
相。
在由同一种物质形成的体系中可以有多个相 。 在单相体系中可以存在多种物质。
分散体系—按分散质的大小分类
相似相溶原理 结构相似的物质之间容易互相溶解。
为什么I2 能溶于CCl4 ，而不溶于水； KMnO4易溶于水但不溶于CCl4 中 ？
溶液浓度的表示
1）物质的量浓度 = 溶质的物质的量/ 每升溶液
c = n(溶质) / V（溶液）
单位：mol/L
2）质量摩尔浓度= 溶质的物质的量/ 每千克溶剂 m = n（溶质） / w(溶剂) 单位：mol/kg 3）摩尔分数= 溶质的物质的量/ 全部溶液的物质的量
3.24 g
M
0.040 kg
253 n 8 32
单质硫由8个硫原子组成，分子式为S8 。
假设 25oC 时某树干内部的树汁细胞液浓度为 0.20mol/L ，当外
部水分吸收进入树汁后，由于渗透压的作用，可以把树汁在树
内提升多少米？
因为Ⅱ=cRT
Ⅱ=[0.20×8.314×(273+25)]Pa=495.54 kPa
根据水的电离平衡关系，他们之间有如下的联系： pH + pOH = 14
二、酸碱质子理论
凡是能给出质子的物质都是酸；酸是质子的给予体。 凡是能接受质子的物质都是碱；碱是质子的接受体。 根据酸碱质子理论，酸和碱之间有如下的“共轭关系”： HA 酸 H+ + A 碱
左边的HA称为碱A的“共轭酸”；右边的A称为酸HA的“共轭碱”。 酸给出质子后剩余的部分就是碱；碱接受质子后就变成了酸。
1. 粗分散体系 分散质粒子直径：＞10-6m
如：豆浆、泥浆。 显微镜或肉眼可以观察到。 多相不均匀体系，不稳定。
2. 分子或离子分散体系 分散质粒子直径：＜10－9 m 如：氯化钠溶液。
单相均匀体系，稳定。
3．胶体分散体系
分散质粒子直径：10-9～10-6m
如：溶胶，蛋清，天然水中的杂质。
貌似单相体系，实为多相体系，能保持相对的稳定。 是高度分散的微不均匀体系。
式中： EMn+/ M ：非标准状态下的电极电位 EMn+/ M：标准电极电位
[氧化态]、[还原态]：分别为氧化态和还原态物质的相对浓度

（溶液中的物种）或相对分压（气态物种）
金属的腐蚀
电化学腐蚀分为：析氢腐蚀和吸氧腐蚀
化学腐蚀
金属的腐蚀
电化学腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
负极——氧化反应——阳极 正极——还原反应——阴极
弱酸
HAc
H+ + Ac-
其平衡常数，即弱酸的电离常数：
其中： C—实际浓度 mol / L， [ ]—相对浓度 （纯数）。
弱碱：
NH3 · H2O
NH4+ + OH-
其平衡常数，即弱碱的电离常数Kb
注意要点
* Ka、Kb 表示了弱酸、弱碱在电离方面的本质特性。只 与温度有关，与浓度无关。 * 常见 弱酸、弱碱的电离常数，有表可查。（p71) * 水的浓度不包括在平衡常数表达式内。
若溶液中同时存在弱酸盐：
设平衡时氢离子浓度为X mol/L。弱电解质（弱酸）的电离平衡： HA
初始浓度： 平衡浓度：
H+ + A0 X [A]0 [A]0+X
[HA]0 [HA]0 –X
X([A]0+X) = = [HA]0-X
X[A]0 [HA]0
P130, 20题
pH = - lg [H+] pOH = - lg [OH-]
为什么配制碘酒时要加入适量的KI ？
第二章：溶液中的化学平衡
第三节
电化学平衡及其应用
原电池与电极电位 电解
金属的腐蚀与防护
2、原电池的组成
外电路
负极 Zn = Zn2+ + 2e 电子从原电池流 出（到外电路） 的一极。 负极上总是发生 氧化反应。
正极 Cu2+ + 2e = Cu 电子（从外电路） 流入原电池的一 极。 正极上总是发生 还原反应。
四、同离子效应和缓冲溶液
（1）什么是“同离子效应”？
在弱电解质溶液中，加入与弱电解质具有相同离子的强电解质， 而影响电离平衡，使弱电解质的电离度降低，这种现象叫“同离子效 应。
（2）缓冲溶液 什么是“缓冲溶液？ 凡是能够对溶液的pH值起稳定作用，具有一定的抗酸、 抗碱、抗稀释的本领的溶液，叫做“缓冲溶液”。 缓冲溶液的组成 弱酸+弱酸盐：HAc + NaAc 弱碱+弱碱盐：NH3 + NH4Cl 多元弱酸的酸式盐及其次级盐：H2PO3-+HPO32CO32-+HCO3-
盐桥（内电路）
（4）浓度与电极电位的关系 ——能斯特方程式
对于任何一个电极反应：
x 氧化态物质（Mn+) + ne EMn+/ M = E Mn+/ M EMn+/ M =

y 还原态物质(M)
+
RT [氧化态]x nF ln [还原态]y
[氧化态]x lg[还原态 ——— ]y
0.059V EMn+/ M + ——— n
试计算浓度为0.05mol/L的HA酸中H+及A-离子的浓度及该酸 的电离度，已知HA酸的标准解离常数为KaΘ
设平衡时氢离子浓度为X mol/L。弱电解质（弱酸）的电离平衡：
HA
初始浓度： 平衡浓度：
H + + A0 X 0 X
[HA]0 [HA]0 –X
X2 X2 = = [HA]0-X [HA]0 X x 100% = [HA]0
所以 Ⅱ=ρ•g•h
H=Ⅱ/ρg
=(495544.2/1000×9.8)m=50.56m
因此可以把树汁在树内提升50.56m。
三、胶体
溶胶的动力性质 ——布朗运动 溶液的光学性质 ——丁铎尔效应 溶胶的电学性质——电泳
胶体微粒处于 不停顿 的无规则运动状态， 这种运动称为溶胶粒 子的布朗运动。
，加入相反电性溶胶。
胶团结构
[(AgI)m nI (n x)K ] xK
胶核 电位离子
x
反离子
扩散层
胶粒 胶团
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第二章：溶液中的化学平衡
第一节：
溶液中的酸碱平衡
弱酸弱碱的电离平衡
酸碱质子理论 水解平衡 同离子效应和缓冲溶液
1、一元弱酸、弱碱的电离平衡
（1）电离平衡与电离平衡常数 弱酸、弱碱为弱电解质，在水中部分电离，电离产生的正、负离子 与未电离的分子间建立如下的化学平衡：