中国农业大学赵士铎版普通化学课件
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7普通化学_课件_中国农业大学
ΔG =`Wmax = -nF
电池电动势，n总反应中电子转移的数目，
F法拉弟常数 F=96.5 kJ· -1· -1 V mol
反应的自发方向性
G 0 G 0 G 0
0
如
。
2
Cu
2
Cu Cr
3
Cu
2
2
2e Cu
Cr 2 O 7 H
Cr 2 O 7 14H 2H
6e 2Cr
3
7H 2 O
H2
2e H 2
如 Fe
2
Fe
2
Fe Fe
3
Fe
2
Cu
Cu
2
Cu
Cu
Cu
6.2 氧化还原反应的配平
离子电子法
（1）用离子反应式写出主要反应物，产物。 （2）将总反应分为两个半反应，一个氧化反应一个还原 反应。 （3）首先对两个半反应进行原子数配平，再用电子进行 电荷数的配平。 （4）根据得失电子数相等的原则，将两个半反应乘以适 当的系数，相合并，就得到配平的方程式。 注： 如果在配平时有 多氧和少氧的情况，根据介质的酸、 碱性，分别用H2O，OH-或H+,H2O等来补充。 （5）检查：
CuO+H2=Cu+H2O
Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
氧化—失电子的过程 还原—得电子的过程 氧化还反应的本质——电子得失。 特点： 在同一反应中，有失电子的物质——还原剂，同时有得电 子的物质——氧化剂，且氧化剂得电子总数等于还原剂失 电子的总数
《普通化学B》课程教学大纲
普通化学B课程教学大纲（General Chemistry B）学时数：32其中：实验学时：0课外学时：0学分数：2适用专业：兽医、饲料与动物营养一、课程的性质、目的和任务普通化学课程是高等学校，特别是农林院校各专业学生的一门必修的重要公共基础课，它是为培养我国社会主义现代化建设所需要的高素质建设人才服务的。
通过本课程的学习，要使学生获得以下知识：1．分散系2．化学热力学基础3．化学平衡原理4．化学反应速率5．酸碱反应6．沉淀-溶解反应7．氧化还原反应8．配位化合物本课程的教学目的是使学生能较全面地掌握物质化学变化的各种规律、物质的重要性质及其相互关系。
为此结合化学变化的能量关系、化学动力学和化学平衡的基本知识，来加深对物质变化规律、各类平衡和元素及其化合物性质的认识，为有关后继课程和专业培养目标打好必要的化学基础。
在内容的安排上是基本化学原理为主。
先从能量变化角度来介绍化学热力学知识，继而从一般的化学动力学知识和平衡原理开始，讲授反应速率和化学平衡的基本理论，然后将这些原理、规律和基础知识应用于各类平衡之中加以深化。
注重培养学生分析和解决在农业生产上遇到的化学问题的能力，进而提高学生的综合素质。
二、课程教学的基本要求（一）分散系1、了解液体的蒸发过程、理解蒸气压的产生及影响因素2、掌握溶液中物质的组成量度3、掌握非电解质稀溶液的依数性（二）化学热力学基础1、了解内能、焓等状态函数的概念2、了解状态函数的变化只决定于体系的始态和终态与变化的途径无关3、了解热力学第一定律和盖斯定律的基本内容及其在热化学中的应用4、理解从物质的运动观点来了解熵函数的物理意义5、掌握利用自由能状态函数来研究化学反应的自发性（三）化学平衡原理1、掌握自由能和化学平衡的关系，应用标准自由能变计算化学反应的平衡常数。
2、利用自由能函数来加深对化学平衡移动规律的理解（四）化学反应速率1、了解化学反应速度、基元反应、反应级数等概念。
中国农业大学赵士铎版普通化学普化作业7-10
解：pH=4.07，c(H+)=8.5×10-5=c(NO2-)； HNO2== H+ + NO- ； Kaθ= c(H+)×c(NO2-)/c eq(HNO2) =[8.5×10-5]2/4.6×10-4=1.57×10-5；
因此，雨水中亚硝酸的总浓度
c总(HNO2)=1.57×10-5+8.5×10-5=1.07×10-4
c(C10H14N2H+)=c(OH-)=1.9×10-4mol·L-1 c(C10H14N2)≈0.050mol·L-1
c(C10H14N2H22+)≈Kb2Θ=1.4×10-11(mol·L-1)
普通化学 2001-2004
9:55:09
7 酸碱平衡
第七章作业
7.10在1.0L，c(NH3)=0.10mol·L-1的氨水中，需加入 多少克(NH4)2SO4方可配制得pH=9.0的缓冲溶液？
第八章作业
8.10
H2S == 2H+ +S= Ka = 9.23×10-22 ZnS == Zn2+ + S= Ksp= 2.93×10-25 Ksp= c(Zn2+)·c(S=)；若要ZnS沉淀完全溶解，则溶液 中的c(Zn2+)应等于0.1mol·L-1。
∴ c(S=)= Ksp/c(Zn2+)；将此式代入得：
pH=14-7.5=6.5
∴pH范围2.8~6.5
普通化学 2001-2004
9:55:09
8 沉淀-溶解平衡
第八章作业
8.7 解： c(OH-)/cΘ= 1.77105 (0.10/2)/c =9.4×10-4(mol·L-1)
c(Mg2+)=0.50/2=0.25(mol·L-1) [c(Mg2+)/cΘ][c(OH-)/cΘ]2=(0.25/cΘ)( 9.4×10-4/cΘ) 2
因此，雨水中亚硝酸的总浓度
c总(HNO2)=1.57×10-5+8.5×10-5=1.07×10-4
c(C10H14N2H+)=c(OH-)=1.9×10-4mol·L-1 c(C10H14N2)≈0.050mol·L-1
c(C10H14N2H22+)≈Kb2Θ=1.4×10-11(mol·L-1)
普通化学 2001-2004
9:55:09
7 酸碱平衡
第七章作业
7.10在1.0L，c(NH3)=0.10mol·L-1的氨水中，需加入 多少克(NH4)2SO4方可配制得pH=9.0的缓冲溶液？
第八章作业
8.10
H2S == 2H+ +S= Ka = 9.23×10-22 ZnS == Zn2+ + S= Ksp= 2.93×10-25 Ksp= c(Zn2+)·c(S=)；若要ZnS沉淀完全溶解，则溶液 中的c(Zn2+)应等于0.1mol·L-1。
∴ c(S=)= Ksp/c(Zn2+)；将此式代入得：
pH=14-7.5=6.5
∴pH范围2.8~6.5
普通化学 2001-2004
9:55:09
8 沉淀-溶解平衡
第八章作业
8.7 解： c(OH-)/cΘ= 1.77105 (0.10/2)/c =9.4×10-4(mol·L-1)
c(Mg2+)=0.50/2=0.25(mol·L-1) [c(Mg2+)/cΘ][c(OH-)/cΘ]2=(0.25/cΘ)( 9.4×10-4/cΘ) 2
5普通化学_课件_中国农业大学
HCO3-的水溶液显碱性。
31
分析NH4Ac水溶液的酸碱性
NH H 2O H 3O NH 3 K ( NH 3 ) 1.8 10
4
b
5
Ac H 2O OH HAc K ( HAc ) 1.8 10
(1) 水的质子自递反应(autoionization of water) H2O +H2O = H3O+ +OH也可简写为： H2O = H+ + OH- (与水的酸碱半反应区别开） (水的自递反应）
其反应的标准平衡常数表达式为
c( H ) c(OH ) KW c c
KW称为水的离子积常数(ion product constant) 。
c θ 2.14 10 4
K
θ b2
Kw K a1
c( H 2 C O3 )
cθ c( HC O ) 3
c(O H ) cθ
c θ 2.29 10 8
19
近似处理
当 Ka1>> Ka2>> Ka3
Ka1/ Ka2>101.6
多元弱酸碱的离解以第一步为主，其他次 级的离解可忽略。
θ K a ca
ca x ca
14
弱一元碱
B + H2O=HB+ + OH-
cb / c 2.81 10 Kb c ( OH ) / c K b cb / c
15
例2 计算0.1mol.L-1HAc溶液中c(H3O+)及离解度。 HAc Ka =1.8.×10-5
中国农业大学赵士铎版普通化学4
普通化学 2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
量子化和原子的玻尔模型
玻尔理论的三点基本假设：
普通化学 2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
4.1.1 量子化和原子的 波尔模型
4.3.2 近似能级图
4.3.3 基态原子核外电 子的排布
4.1.2 微观粒子的波粒 4.4 原子的电子层结构和
二象性
元素周期系
4.2 核外电子的运动状态 4.2.1 波函数及量子数 4.2.2 原子轨道和电子 云的图像
普通化学 2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
量子化和原子的玻尔模型
十九世纪末，电子、放射性和X射线等发现后，认识 到原子具有较复杂的内部结构。1911年Rutherford E 建立了有核原子模型——原子核与核外电子组成。
化学变化，原子核不发生改变，只涉及到核外电子运 动状态的改变。物质结构与其化学性质紧密相关。因 此，原子结构是基础, 尤其是原子核外电子的运动状 态是关键。
爱因斯坦光子说 E=hv。光量子概念
卢瑟福原子模型的基础上提出的。
原子中的电子只能沿着某些 特定的、以原子核为中心的圆
形轨道运动，其能量状态不随
时间改变，称为定态。能量最
低的定态叫基态，能量较高时
叫激发态。
普通化学 2001-2004
Байду номын сангаас
8:31:42
4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
2普通化学_课件_中国农业大学
3
K
( 3 ) 渗透压法 1g/12000g 0.1L 2 . 03 kPa
cRT
mol
1
8.314kPa
mol
1
K
1
L 293 K
1
The Best
注意
• 稀溶液依数性的定量关系只适应于非电解质稀
溶液（难挥发），而对于浓溶液或电解质溶液，
定量关系不再成立，但性质依然存在。
拉乌尔（F M Raoult）
拉乌尔（Raoult，1830－1901）
2012-7-30
47
1.5.1 离子氛模型(model of ionic atmosphere )
1.5.2 活度(activity )
B BcB / c
B为B的活度
B 为活度系数(activity coefficient)，与溶液中离子间的相互 作用有关 cB为物质B的浓度 国标规定 b为标准浓度（1.0mol kg-1)－通常用c= 1.0molL-1
； kPa
R: 8.314 kPaL mol-1 K-1
cB:
mol L -1
（1）渗透方向：
小
溶剂 稀溶液 （2）等渗溶液： 渗透能力相同的溶液 1 = 2
大
溶液 浓溶液
c1= c2
（3）反渗透作用 在浓溶液一方施加较其渗透压还大的外
压，强迫溶剂分子由渗透压大的溶液进
入渗透压小的溶液。
1.2.1 分散系定义 分散系——由一种或多种物质分散在其它 一种物质中构成的系统。
分散系由分散剂和分散质构成。
分散质——被分散的物质。 分散剂——分散其它物质。
1.2.2 分散系的分类(classify)
K
( 3 ) 渗透压法 1g/12000g 0.1L 2 . 03 kPa
cRT
mol
1
8.314kPa
mol
1
K
1
L 293 K
1
The Best
注意
• 稀溶液依数性的定量关系只适应于非电解质稀
溶液（难挥发），而对于浓溶液或电解质溶液，
定量关系不再成立，但性质依然存在。
拉乌尔（F M Raoult）
拉乌尔（Raoult，1830－1901）
2012-7-30
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1.5.1 离子氛模型(model of ionic atmosphere )
1.5.2 活度(activity )
B BcB / c
B为B的活度
B 为活度系数(activity coefficient)，与溶液中离子间的相互 作用有关 cB为物质B的浓度 国标规定 b为标准浓度（1.0mol kg-1)－通常用c= 1.0molL-1
； kPa
R: 8.314 kPaL mol-1 K-1
cB:
mol L -1
（1）渗透方向：
小
溶剂 稀溶液 （2）等渗溶液： 渗透能力相同的溶液 1 = 2
大
溶液 浓溶液
c1= c2
（3）反渗透作用 在浓溶液一方施加较其渗透压还大的外
压，强迫溶剂分子由渗透压大的溶液进
入渗透压小的溶液。
1.2.1 分散系定义 分散系——由一种或多种物质分散在其它 一种物质中构成的系统。
分散系由分散剂和分散质构成。
分散质——被分散的物质。 分散剂——分散其它物质。
1.2.2 分散系的分类(classify)
中国农业大学赵士铎版普通化学课件5
杂化轨道理论
5.3 杂化轨道理论
杂化轨道理论的提出
1931年鲍林为了更好地解释多原子分子的空间构型， 在价键理论的基础上，提出了杂化轨道理论。并且很 好地解释了甲烷分子的空间构型和其稳定性。
鲍林从电子运动具有波动性的这一特征出发，认为不 同形状的波可以相互叠加，而得到新的波形(新的波 函数形式)。
杂化：在形成分子时，由于原子间的相互影响，同一 原子的若干不同类型、能量相近的原子轨道相互混合 组成一组新轨道。这种轨道的重新组合过程称为杂化， 所形成的一组新轨道(能量相同、简并)为杂化轨道。
排斥态
d
5 化学键和分子结构
共价键的本质和特征
5.2 共价键的价键理论
价键理论(VB法)要点
❖典型共价键的形成是由于相邻两原子之间通过自 旋相反的未成对电子相互配对(共用)，原子轨道
相互重叠，核间几率密度增大，而使系统能量降
低，趋于稳定的结果—共价键的本质；
❖只有波函数符号(波相)相同的轨道之间，才能发 生有效重叠；
1927年海特勒和伦敦将量子力学应用于分子结构， 又经鲍林发展形成了现代价键理论(电子配对法)。 继续发展提出了杂化轨道理论。
1932年密立根和洪特通过将分子整体考虑，提出了 完全不同于价键理论的分子轨道理论。
价键理论简单明了；分子轨道理论可定量计算。
普通化学 2001-2004
5 化学键和分子结构
➢ 同族中从上至下离子半径依次增大。
Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+； F-<Cl-<Br-<I-
➢ 同周期中,从左至右阳离子电荷增加离子半径减小，阴离子 电荷减少离子半径减小。Na+>Mg2+>Al3+;N3->O2->F-
8普通化学_课件_中国农业大学
配位平衡与氧化还原平衡
34
配位平衡与酸碱平衡
配位体的酸效应：
Fe
3
3 C 2 O 4 Fe(C 2 O 4 ) 3
2
3
+
6H
3 H 2C 2O 4
3
Fe(C 2 O 4 ) 3 6H Fe
3
3H 2 C 2 O 4
K
1 K f （ K a1 K a 2 ）
3
影响酸效应大小的因素
①Kf越小，配合物越易解离 另 一 种 说 法
②Ka1 Ka2小，生成的弱酸酸
性越弱，则酸效应越明显，配
合物越不稳定。 或 配位体的碱性越强，酸效 应越大。
36
Fe(C 2 O 4 )
3 3
，
HgI
2 4
CuCl
2 4
Ag(NH
3
)
2
能否在较高酸度下稳定存在
38
① Ca(EDTA)2-， [HgI42-] 能否在较高pH下稳定存在？
②利用Na3[Co(ONO)6]与K+ 反应生成K2Na[Co(ONO)6]
鉴定K+，pH应控制在什么范围？
近中性
酸性过高： NO2- + H+ = HNO2 配体酸效应。
碱性过高：Co3+ + 3OH- = Co(OH）3 中心离子水解效应
21
9.1.4 配合物的异构现象
分子式相同，结构不同，性质不同的化合物互称异构体
结构异构 配合物中原子的排列顺序不同的现象称结构异构。 异构体之间物理性质和化学性质有明显的不同
CoBrSO4(NH3)5 [CoBr(NH3)5]SO4 紫色 [CoSO4(NH3)5]Br 红色 CrCl3(H2O)6 [Cr(H2O)6]Cl3 紫色 [CrCl(H2O)5]Cl2· 2O 亮绿色 H [CrCl2(H2O)4]Cl· 2O 暗绿色 2H
3普通化学 课件 中国农业大学
应用的知识点： 盖斯定律和ΔfH m定义
37
2.3 化学反应的自发性
(chemical reaction spontaneity) 2.3.1 反应的自发性 (1) 过程的自发性 在一定条件下，不需外力作功能自发进行的过程称为 自发过程。 (2)自发过程的特点： a自发过程是不可逆的； b自发过程可以被用来做非体积功； c自发过程只能进行到一定的程度。
思考？
1. 怎样知道一个化学反应： 放热？ 吸热？最多能放（吸）热量？
2. 怎样判断物质之间能否自发进行反应？
3. 有些反应可以用来对外做功，最多能做
多少功？
1
2
化学热力学基础
Primary Conception of Chemical Thermodynamics
重点知识（本章解决的问题）
• 化学应标准 摩尔焓（化学反应热）的计算。
思考？？
热力学标准态——标准状况
系统处于标准态 ？ 标准态下的反应 温度限制？ ？
15
2.1.7 反应进度(reaction progress）
反应进度是用于表示化学反应进行程度的物理量，用表示。
nB , i nB ,o
B
nB ,i nB ,o
nB
B
B
（1） nB,0 ~ nB,i （2）B 计量数
(1)定义 物质B的标准摩尔生成焓 是在指定温度
下 由参考态的单质生成1mol物质B时的标准摩尔焓变 。 用符号ΔfH m 表示。单位kJ.mol-1
如：298K 1 O2(g)+H2(g)= H2O(l)
2
ΔrH m = -285.8kJ.mol-1 ΔfH m(H2O,l)= -285.8kJ.mol-1
中国农业大学赵士铎版普通化学课件
2 化学平衡
第二章 化学平衡
化学反应进行的限度 化学平衡原理及其计算 化学平衡的移动—— · 查德 理原理
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
2 化学平衡
2.1 标准平衡常数
❖2.1.1 化学平衡状态
❖2.1.2 标准平衡常数
❖2.1.3 反应商判据
2.2 多重平衡系统
普通化学 2001-2004
v正 v逆
v正= v逆
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
化学平衡的特征
❖化学平衡是有条件的； ❖平衡状态是一定条件下反应所能进行到的
最大限度； ❖是一种动态平衡； ❖平衡组成与达到平衡的途径无关.
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
例：水煤气反应：CO2 + H2 == CO +H2O； T=1473K
M起始
M平衡
cCO2 cH2 cCO cH2O CO2 H2 CO H2O 1、 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006
2、 0.01 0.02 0 0 0.0022 0.0122 0.078 0.078
解：设O2的起始的物质的量为x .
2NO(g) + O2(g)
起始的量 mol·L-1 0.04
x
=
2NO2(g)
0
平衡时的量mol·L-1
0.04(1-0.4)
x(1-
1 2
×0.4×0.04)
0.4×0.04
K (cN(c /O c N 2 )O /2c c O )22 /c(0.0(0 4 .0 4 . 6)0 2 ,0 x)0 4 .08
第二章 化学平衡
化学反应进行的限度 化学平衡原理及其计算 化学平衡的移动—— · 查德 理原理
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
2 化学平衡
2.1 标准平衡常数
❖2.1.1 化学平衡状态
❖2.1.2 标准平衡常数
❖2.1.3 反应商判据
2.2 多重平衡系统
普通化学 2001-2004
v正 v逆
v正= v逆
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
化学平衡的特征
❖化学平衡是有条件的； ❖平衡状态是一定条件下反应所能进行到的
最大限度； ❖是一种动态平衡； ❖平衡组成与达到平衡的途径无关.
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
例：水煤气反应：CO2 + H2 == CO +H2O； T=1473K
M起始
M平衡
cCO2 cH2 cCO cH2O CO2 H2 CO H2O 1、 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006
2、 0.01 0.02 0 0 0.0022 0.0122 0.078 0.078
解：设O2的起始的物质的量为x .
2NO(g) + O2(g)
起始的量 mol·L-1 0.04
x
=
2NO2(g)
0
平衡时的量mol·L-1
0.04(1-0.4)
x(1-
1 2
×0.4×0.04)
0.4×0.04
K (cN(c /O c N 2 )O /2c c O )22 /c(0.0(0 4 .0 4 . 6)0 2 ,0 x)0 4 .08
中国农业大学赵士铎版普通化学普化作业1-3
2 2
因此，在此条件下，反应逆向进行。 在2000K时，根据方程式得：
Θ K Θ (T1 ) Δr H m T1 T2 ln ( ) Θ K (T2 ) R T1T2 Θ Δr H m T T2 lnK (T2 ) ( 1 ) lnK (T1 ) R T1T2
2 9 0.2 5 1 03 2000 2273 ( ) ln 0.1 3.6 8.314 2000 2273
ΔfHｍΘ(298K) -1676 SｍΘ(298K) 50.92
ΔrHｍΘ(298K)=3/2(-393.51)-(-1676)=1085.7 kJ· mol-1 ΔrSｍΘ(298K)=3/2(213.6)+2(28.33)-3/2(5.74)-50.92=317 J· mol-1· K- 1 ΔrGｍΘ(T)≈ΔrHｍΘ(298K)-TΔrSｍΘ(298K) =0 T=ΔrHｍΘ(298K)/ΔrSｍΘ(298K)= 3420 K
-) 2 (4) : 2N2(g) O2(g) 2N2O4(g) 2N2O(g) 4NO2(g)
2N2O(g)+3O2(g)=2N2O4(g) 总反应的ΔrGmΘ= 4 ΔrGmΘ(3)–2[ΔrGmΘ(1)+ ΔrGmΘ(2)]
K总
普通化学 2001-2004
4 ( K3 ) 2 [ K1 K2 ]
普通化学 2001-2004
2 化学平衡
第二章作业
3.7解:反应 N2(g) + O2(g) = 2NO(g);ΔrHmΘ=2ΔfHmΘ p 2 ( NO ) 2 (20 / 100 ) p K 0.1 Q 4K pN pO 2 ( 10 / 100 ) ( )( ) p p
因此，在此条件下，反应逆向进行。 在2000K时，根据方程式得：
Θ K Θ (T1 ) Δr H m T1 T2 ln ( ) Θ K (T2 ) R T1T2 Θ Δr H m T T2 lnK (T2 ) ( 1 ) lnK (T1 ) R T1T2
2 9 0.2 5 1 03 2000 2273 ( ) ln 0.1 3.6 8.314 2000 2273
ΔfHｍΘ(298K) -1676 SｍΘ(298K) 50.92
ΔrHｍΘ(298K)=3/2(-393.51)-(-1676)=1085.7 kJ· mol-1 ΔrSｍΘ(298K)=3/2(213.6)+2(28.33)-3/2(5.74)-50.92=317 J· mol-1· K- 1 ΔrGｍΘ(T)≈ΔrHｍΘ(298K)-TΔrSｍΘ(298K) =0 T=ΔrHｍΘ(298K)/ΔrSｍΘ(298K)= 3420 K
-) 2 (4) : 2N2(g) O2(g) 2N2O4(g) 2N2O(g) 4NO2(g)
2N2O(g)+3O2(g)=2N2O4(g) 总反应的ΔrGmΘ= 4 ΔrGmΘ(3)–2[ΔrGmΘ(1)+ ΔrGmΘ(2)]
K总
普通化学 2001-2004
4 ( K3 ) 2 [ K1 K2 ]
普通化学 2001-2004
2 化学平衡
第二章作业
3.7解:反应 N2(g) + O2(g) = 2NO(g);ΔrHmΘ=2ΔfHmΘ p 2 ( NO ) 2 (20 / 100 ) p K 0.1 Q 4K pN pO 2 ( 10 / 100 ) ( )( ) p p
中国农业大学赵士铎版普通化学普化作业4-6
7.7某元素基态原子，在n=5的轨道中仅有2个电子，则
该原子n=4的轨道中含有电子： a、8个；b、18个；c、8~18个；d、8~23个。
7.10第四能级组中所包含的原子轨道是4s、3d、4p。
普通化学 2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
第四章作业
7.11元素周期表中的周期是依能级组划分的，族是依外
普通化学 2001-2004
8:31:42
5 化学键和分子结构
第五章作业
8.1判断下列叙述是否正确：
(1)A，B两元素化合，能形成离子型晶体得要条件是：A的 电离能小于B的电子亲合能。× (2)离子晶体晶格能大小仅与离子电荷、离子半径有关。 ×(见P.163)
(3)基态原子外层未成对电子数等于该原子能形成的共价键 数，此即所谓共价键的饱和性。×
层电子排布划分的，主族元素与副族元素原子结构上的 区别在于外层电子填入(n-1)d轨道。
7.12活泼金属主要集中于周期表中 s 区，惰性金属大都
集中于周期表 ds 区 。
7.13判断下列各对原子哪个半径较大，并查表核对是否
正确。 (1)H与He；(2)Be与Sr；(3)Se与Ca；(4)Cu与Ni；(5)Y与La
普通化学 2001-2004
8:31:42
5 化学键和分子结构
第五章作业
8.8由于水分子间存在较强的氢键，使水具有很多特
殊的物理性质，对生物体的存在有着非常重要的意 义。以下分别列出一些水的物理性质(1~4)以及对生 命现象的影响(a~b).试将性质与影响一一对应，并作 简单解释。 (1)高热容：~c.人体可基本保持体温恒定。 (2)密度大于冰：~d.河流、湖泊在冬季仅在表面结冰。
该原子n=4的轨道中含有电子： a、8个；b、18个；c、8~18个；d、8~23个。
7.10第四能级组中所包含的原子轨道是4s、3d、4p。
普通化学 2001-2004
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4 原子结构和周期系
第四章作业
7.11元素周期表中的周期是依能级组划分的，族是依外
普通化学 2001-2004
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5 化学键和分子结构
第五章作业
8.1判断下列叙述是否正确：
(1)A，B两元素化合，能形成离子型晶体得要条件是：A的 电离能小于B的电子亲合能。× (2)离子晶体晶格能大小仅与离子电荷、离子半径有关。 ×(见P.163)
(3)基态原子外层未成对电子数等于该原子能形成的共价键 数，此即所谓共价键的饱和性。×
层电子排布划分的，主族元素与副族元素原子结构上的 区别在于外层电子填入(n-1)d轨道。
7.12活泼金属主要集中于周期表中 s 区，惰性金属大都
集中于周期表 ds 区 。
7.13判断下列各对原子哪个半径较大，并查表核对是否
正确。 (1)H与He；(2)Be与Sr；(3)Se与Ca；(4)Cu与Ni；(5)Y与La
普通化学 2001-2004
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5 化学键和分子结构
第五章作业
8.8由于水分子间存在较强的氢键，使水具有很多特
殊的物理性质，对生物体的存在有着非常重要的意 义。以下分别列出一些水的物理性质(1~4)以及对生 命现象的影响(a~b).试将性质与影响一一对应，并作 简单解释。 (1)高热容：~c.人体可基本保持体温恒定。 (2)密度大于冰：~d.河流、湖泊在冬季仅在表面结冰。
普通化学 PPT课件-绪论第一章
律的一门基础科学,简而言之,化学是研究
物质变化的科学 .
化学最初被划分为两个分支学科: 无机化学和有
机化学;
后来又被分为四个分支学科: 以研究碳氢化合物及其衍生物为对象的有机化学; 以研究所有元素及其化合物为对象的无机化学; 以研究物质化学组成的鉴定方法及其原理为内
容的分析化学;
bB P P X B P 55.5 P* 令K b 55.5 bB * * 则P P X B P K b bB 55.5
* *
Raoult（拉乌尔） 定律：
在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的蒸气 压下降值与溶质的质量摩尔浓度成正比 。
P K b bB
五大危机
四大理论 ２１世纪 科技热点 环境中的五 大全球性问 题 资源、能源、人口、粮食、环境 天体、地球、生命、人类的起源
和演化
可控热核反应，信息高速公路，生命科 学方面的人类基因，生物技术征服癌症、 心脑血管疾病和爱滋病，纳米材料与技 术，智能材料及环境问题等
温室效应、酸雨、臭氧层、水质污 染、森林减少
理想气体状态方程式的应用
1. 计算p，V，T，n四个物理量之一。 pV = nRT 用于温度不太低，压力不太高的真实气体。
2.气体摩尔质量的计算
pV nRT
m pV RT M
m n M
mRT M pV
3.气体密度的计算
mRT M pV
=m/V
RT M p
pM = RT
1.1.2 道尔顿理想气体分压定律 组分气体：理想气体混合物中每一种气体叫做
稀溶液 的通性
1. 蒸气压下降
纯水
糖水
蒸气压 下降
在同一温度下，溶液的蒸气压总是低于纯
6普通化学-课件-中国农业大学
1、溶液什么条件下能产生沉淀？ 沉淀在什么条件下能溶解？
2、如果溶液中存在多种离子，怎样才 能使它们分别沉淀出来？
3、在什么条件下沉淀可以相互转化
6 2021/4/6
5.1 溶度积常数 (solubility product constant ,K sp)
溶解
BaSO4 (s) 沉淀 Ba2+ (aq) + SO42-(aq)
Ksp = {c(Mg2+)/c }.{ c(OH-)/ c }2 5.6110-12=0.12s/ 1.0mol.L-1 s = 5.6110-10 mol.L-1
9 2021/4/6
同离子效应
• 结果： • 难溶电解质的溶解度大大降低 • 应用： • 加入过量的沉淀剂使沉淀完全。 • 如前面的例题，在Mg2+的溶液中加入过
(1)同离子效应的影响 例1：分别计算Mg(OH)2在纯水中和在0.1mol.L-1的NaOH 溶液中的溶解度。 Ksp {Mg(OH)2}=5.6110-12 解：纯水中：
s/c { M ( O g)2 } H 3K 4 s p 35 .6 4 1 1 0 2 1 .1 1 4 0
在氢氧化钠溶液中 Mg(OH)2=Mg2+ + 2OHs/ c s+0.1 mol.L-1 / c 0.1
16 2021/4/6
5.3.2 分步沉淀(fractional precipitation )
把混合液中离子被先后沉淀的现象称为分步沉淀
反应商首先达到溶度积 Q >Ksp 的离子先沉淀 即：需沉淀剂量少的先沉淀
17 2021/4/6
例3：计算说明向I-，Cl-离子浓度均0.1mol.L-1混
合液中滴加AgNO3，那种离子先被沉淀？
2、如果溶液中存在多种离子，怎样才 能使它们分别沉淀出来？
3、在什么条件下沉淀可以相互转化
6 2021/4/6
5.1 溶度积常数 (solubility product constant ,K sp)
溶解
BaSO4 (s) 沉淀 Ba2+ (aq) + SO42-(aq)
Ksp = {c(Mg2+)/c }.{ c(OH-)/ c }2 5.6110-12=0.12s/ 1.0mol.L-1 s = 5.6110-10 mol.L-1
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同离子效应
• 结果： • 难溶电解质的溶解度大大降低 • 应用： • 加入过量的沉淀剂使沉淀完全。 • 如前面的例题，在Mg2+的溶液中加入过
(1)同离子效应的影响 例1：分别计算Mg(OH)2在纯水中和在0.1mol.L-1的NaOH 溶液中的溶解度。 Ksp {Mg(OH)2}=5.6110-12 解：纯水中：
s/c { M ( O g)2 } H 3K 4 s p 35 .6 4 1 1 0 2 1 .1 1 4 0
在氢氧化钠溶液中 Mg(OH)2=Mg2+ + 2OHs/ c s+0.1 mol.L-1 / c 0.1
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5.3.2 分步沉淀(fractional precipitation )
把混合液中离子被先后沉淀的现象称为分步沉淀
反应商首先达到溶度积 Q >Ksp 的离子先沉淀 即：需沉淀剂量少的先沉淀
17 2021/4/6
例3：计算说明向I-，Cl-离子浓度均0.1mol.L-1混
合液中滴加AgNO3，那种离子先被沉淀？
中国农业大学赵士铎版普通化学课件10解剖
❖10.3.1 配位平衡和稳 定常数
❖10.3.2 配位平衡的移 动
❖10.2.1 基本要点
❖10.2.2 杂化轨道和配 离子空间构型
❖10.2.3 外轨型配合物 和内轨型配合物
普通化学 2001-2004
10:14:29
10 配位化合物
前言
一个元素的微粒(原子或离子)与同该微粒相结合的
配位体，常由于形成配位化合物后，而改变了它们
内界之间的结合为配位键，结合牢固，不易电离。 内外界之间以离子键结合，在水溶液中完全电离。
普通化学 2001-2004
10:14:29
10 配位化合物
配合物的组成
10.1 配合物的基本概念
中心离子(原子)
❖占据配离子中心位置的简单阳离子或中性原子，又 叫形成体。
❖中心离子要存在接受外来孤电子对的空轨道，多为 过渡金属元素。绝大多数是金属离子，也可以是金 属原子或高氧化数的非金属元素。
OHH2O
O
H2[PtCl6]
六氯合铂 (IV) 酸
Pt (IV) 6 -2 Cl- Cl
普通化学 2001-2004
10:14:29
10 配位化合物
螯合物
10.1 配合物的基本概念
多基配位体与中心离子形成的具有环状结构的配合
物称为螯合物，又叫内配合物。
❖螯 合 物 一 般 形 成 五 元 环 或
❖只含有一个配位原子的配位体称为单基(齿)配位
体；CN-、NH3、CO、H2O。
❖含一个以上配位原子的配位体称为多基(齿)配位
体。H2NCH2CH2NH2(乙二胺)
乙二胺四乙酸 HOOCCH2
CH2COOH
NCH2CH2N
HOOCCH2
中国农业大学赵士铎版普通化学课件4
主量子数等重要的原子结构概念。
量子力学理论建立在微观粒子的量子性和运动规律的统
计性这两个基本特征上的。
普通化学 2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
微观粒子的波粒二象性
光的本性
既有波动性又具有微粒性——波粒二象性 波动性：干涉、衍射， 0= h v； 粒子性：光电效应， 0= m c2。 h h 光子具有的动量 p mc c c p：光子的动量（代表光的粒子性）； λ：光子的波长（代表光的波动性）。
4 原子结构和周期系
第四章 原子结构和周期系
本章从微观角度讨论化学变化的本质。 了解原子核外电子运动的基本特征，s、p、d轨
道波函数及电子云的空间分布情况。 掌握原子核外电子分布的一般规律及其与元素 周期表的关系(元素性质的周期性变化规律)。 了解元素按s、p、d、ds、f分区的依据及各区元 素的共性。
为量子数。n、l、m 均有确定的值时，波函数才能表 示电子运动的某一确定状态。
普通化学 2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
4.2 核外电子的运动状态
波函数及量子数
波函数ψ是量子力学中描述核外电子在空间运动状
态的数学表达式，是空间坐标的函数。只有当山的 量子数n,l,m均有确定值时，波函数ψn,l,m(r,θ,φ)才能 表示核外电子运动的某一稳定状态。
2001-2004
8:31:42
4 原子结构和周期系
4.1 微观粒子的运动特征
量子化和原子的玻尔模型
根据玻尔假设，可推导得到氢原子的各级轨道半径和能
量。（代入量子化条件）
半径的推导是：离心力 = 库仑引力；
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❖标准平衡常数ΚΘ与反应商Q在形式上完全相同， 但ΚΘ中的各组分必须是平衡浓度（或平衡分压）。
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
例题
2.1 标准平衡常数
例1：写出反应Fe(s)+2H+(aq)=Fe2+(aq)+H2(g)的标准 平衡常数表达式。
解：
K c e ( q ) H / c 2 · c e ( q 2 F ) / c · p e e ( q 2 ) H / p
数为(KΘ )n
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
例题
2.1 标准平衡常数
N2(g) +3H2(g) = 2NH3(g) K1Θ= Π[peq (B) /pΘ]B
B = -1-3+2= -2
1/3N2(g)+H2(g)=2/3NH3(g) K2Θ= Π[peq (B) /pΘ]B
向进行。
❖若B =0，总有Q =ΚΘ。
x = 0.21mol
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
压力的影响
2.3 化学平衡的移动
在反应系统中改变某气体反应物的分压，其结果与 浓度的影响相同。
改变系统的总压，系统内所有气体物质的分压将同 等程度地改变。平衡移动的方向将决定于各气体组 份计量数的代数和。
设系统压力变为原平衡时压力的n倍，则：
解： K 1
=[pe( q [N p 2e )( q p /N ][3 p )e H p /( q]H 2 2)p / ]3
K 2 =[pe( qN 2[)p p /e( ] q12 N [p 3)eH p ( q /H ]2)p / ]32 -1 =(K1 ) 2 =40
如0= BB的平衡常数为KΘ，则0=n( BB)的平衡常
ΚΘ =[peq (B) /pΘ]B ΚΘ =[ceq(B) /cΘ]B
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
标准平衡常数
2.1 标准平衡常数
注意事项：
❖K Θ的SI单位为1；
❖书写任何平衡常数表达式，都必须与相应的方程 式对应；
❖若反应中有纯固体或纯液体，或在稀水溶液中发 生的反应，则固体、液体以及溶剂水都不在K Θ表 达式中出现。
ΔrGｍΘ(3)，KΘ(3);
则反应 2N2O(g)+3O2(g)=2N2O4(g) 的ΔrGｍΘ =___________，KΘ=___________________。
解： 4×(3) －2×(2) －2×(1) 得:
2N2O(g)+3O2(g)=2N2O4(g) ΔrGｍΘ= 4ΔrGｍΘ(3) －2ΔrGｍΘ(2) －2ΔrGｍΘ(1) KΘ= [KΘ(3)]4[KΘ(2)]-2[KΘ(1)]-2
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
例：水煤气反应：CO2 + H2 == CO +H2O； T=1473K
M起始
M平衡
cCO2 cH2 cCO cH2O [ CO2] [ H2] [ CO] [ H2O] 1、 0.01 0.01 0 0 0.004 0.004 0.006 0.006
2、 0.01 0.02 0 0 0.0022 0.0122 0.078 0.078
2.3 化学平衡的移动
❖2.3.1 浓度的影响
❖2.3.2 压力的影响
❖2.3.3 温度的影响
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
可逆反应
化学平衡状态
2.1 标准平衡常数
在同一条件下，既能正向进行，又能逆向进行的化 学反应
化学平衡状态
在一定条件下，可逆反应处于正、逆反应速度相等 时的状态
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
标准平衡常数
2.1 标准平衡常数
标准平衡常数 根据化学反应等温式，系统达到平衡时 ，必有
ΔrGm(T)=ΔrGmΘ(T) +RTlnQ eq= 0 令：ΚΘ= Qeq ——反应的标准平衡常数或热力学平衡 常数
标准平衡常数的物理意义
KΘ值的大小表示了反应完成趋势的高低。 KΘ越大， 达到化学平衡时反应正向(向右)完成的越彻底。
3、 0.01 0.01 0.01 0 0.0041 0.0041 0.0069 0.0059
4、 0
0 0.02 0.02 0.0082 0.0082 0.0118 0.0118
平衡时: [ CO2].[ H2]/[ CO].[H2O] 值为:
1、2.25； 2、2.27； 3、2.42； 4、2.07
Q Q 原平 n 衡 νBK n νB
其中B为反应方程式中气体组份计量系数的代数和。
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2 化学平衡
压力的影响
2.3 化学平衡的移动
❖当 n>1(压力增大)时：
➢ B >0，Q ↑，反应逆向进行；反之，反应正向
进行。
❖当 n<1(压力减小) 时：
➢ B >0，Q ↓ ，反应正向进行；反之，反应逆
peq (Cl2)=2.3 10-6 kPa peq (COCl2)=83.7kPa
(C= O p0()C- O peq ()C= O 10 ).5- 8 2.4 8= 77.1 p0(CO) 10 .58
普通化学 2001-2004
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2 化学平衡
反应商判据
2.1 标准平衡常数
根据 ΔrGm (T)= -RTlnKΘ +RTlnQ=RTln(Q/KΘ )
平衡ceq/(mol·L-1) x
x-0.0080 0.0350-x
？能否将平衡浓度带入标准平衡常数表达式
p=(n/V)RT=cRT
平衡peq /kPa
3101x 3101x-24.81 108.5-3101x
K[peq (C pe/q (O pC])p O [2e )/q (p C C 2)/llp]
计算373K反应达到平衡时各物种的分压和CO的平 衡转化率。
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
例题
解1：设平衡时 ceq(CO)=xmol·L-1
2.1 标准平衡常数
CO(g) + Cl2 (g) = COCl 2(g)
开始c0/(mol·L-1) 0.0350
0.0270
0
变化Δc/(mol·L-1) (0.0350-x) (0.0350-x) (0.0350-x)
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2 化学平衡
例题
2.1 标准平衡常数
例3：反应 CO(g)+Cl2 (g) = COCl 2(g) 在恒温恒容条 件下进行。
已知373K时K =1.5 108。反应开始时 c0(CO) = 0.0350mol·L-1, c0(Cl2)=0.0270mol·L-1， c0(COCl2)=0。
普通化学 2001-2004
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2 化学平衡
浓度的影响
2.3 化学平衡的移动
化学平衡的移动
❖由于外界条件的改变而使可逆反应从一种平衡状 态向另一种平衡状态转化的过程.
❖化学平衡的移动是由于系统条件的改变，导致Q或 ΚΘ发生了变化，使两者不再相等，从而ΔrGm≠0。
浓度对平衡的影响
❖对于溶液反应，若温度不变，则KΘ不变，此时： ➢增加反应物浓度或减少产物浓度，Q <ΚΘ，反 应正向进行；
Q < K Θ 反应正向进行
Q = K Θ 系统处于平衡状态
Q > K Θ 反应逆向进行
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
多重平衡系统
2.2 多重平衡系统
多重平衡系统 ❖在一个系统中，同时包含多个相互关联的平衡
❖多重平衡系统中的每一步有各自的标准平衡常数
❖在多重平衡系统中，所有相互关联的反应同时达 到平衡状态
83.7×10= 01.5×108 24.8x
普通化学 2001-2004
9:31:21
2 化学平衡
例题
2.1 标准平衡常数
83.7×10= 01.5×108 24.8x
∵ K 很大，x很小 ∴ 83.7-x≈83.7 24.8+x≈24.8
x=2.310-6 平衡时: peq(CO)=24.8kPa
标准平衡常数的性质
KΘ是温度的函数，不随浓度(分压)而变化。
普通化学 2001-2004
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2 化学平衡
标准平衡常数
2.1 标准平衡常数
ΔrGｍΘ (T)与ΚΘ的关系
ΔrGｍΘ(T)= -RTlnK Θ ΔrGｍ(T)= -RTlnΚΘ +RTlnQ
标准平衡常数表达式
对反应 0= BB(g) 对反应 0= BB(aq)
解：设O2的起始的物质的量为x 。
2NO(g) + O2(g)
起始的量 mol·L-1 0.04
x
=
2NO2(g)
0
平衡时的量mol·L-1
0.04(1-0.4)
x(1-
1 2
×0.4×0.04)
0.4×0.04
K (cN(c /O c N 2 )O /2c c O )22 /c(0.0(0 4 .0 4 . 6)0 2 ,0 x)0 4 .08
开始c0/(mol·L-1) 0.0350 0.0270
0
开始p0/kPa
108.5 83.7
0
变化Δp/kPa -(83.7-x) -(83.7-x) (83.7-x)