大学化学原理12
大学化学知识点总结
大学化学知识点总结1. 原子结构与元素周期表- 原子的组成:质子、中子、电子- 原子核外电子排布:泡利不相容原理、洪特规则 - 元素周期表的结构和应用- 元素周期律:族和周期的性质变化2. 化学键与分子结构- 离子键、共价键、金属键的形成与性质- 价层电子对互斥理论(VSEPR)- 分子轨道理论基础- 极性分子与非极性分子3. 化学反应原理- 化学反应的类型:合成、分解、置换、还原-氧化 - 化学平衡:勒夏特列原理- 反应速率:碰撞理论、活化能、催化剂- 化学动力学的基础4. 酸碱与电化学- 酸碱的定义:阿伦尼乌斯、布朗斯特-劳里- pH和pOH的概念及其计算- 缓冲溶液的制备与作用- 电化学电池:伏打电堆、电解质溶液5. 溶液与胶体- 溶液的组成与性质- 溶度积与沉淀-溶解平衡- 胶体的性质与应用- 表面张力与表面活性剂6. 热力学与化学能量- 热力学定律:能量守恒、熵的概念- 化学反应的热效应:热力学循环- 化学势能与能量的储存与释放- 能量转换效率与能量守恒7. 有机化学- 有机化合物的分类与命名- 碳的杂化轨道理论- 有机反应类型:取代、加成、消除、重排- 生物分子的化学:糖类、脂类、蛋白质、核酸8. 无机化学- 无机化合物的分类与性质- 配位化学:配体、配合物、配位键- 过渡金属的配位化合物- 无机合成与材料化学9. 分析化学- 定性与定量分析- 光谱分析:紫外-可见光谱、红外光谱、核磁共振 - 色谱分析:气相色谱、液相色谱、薄层色谱- 质谱分析与联用技术10. 实验室安全与化学信息- 实验室安全规范与事故处理- 化学品的储存与废弃- 化学信息检索与科学文献阅读- 科学研究方法与伦理这个概要提供了大学化学课程中的主要知识点,您可以根据这个框架来撰写详细的文章,每个部分都可以扩展为一个章节,详细介绍每个概念和相关的化学原理。
记得在撰写时保持语言的清晰和准确,确保逻辑连贯,并且格式规范。
温州大学有机化学课件第十二章
2—3
6.5 __ 8.5
RCH2F RCH2CI RCH2Br RCH2I
4 3~4 3.5 3.2
H
7.3
3.5 ~ 4
29
RO CH3
质子类型
Ar-CH3
δ (ppm)
2_3
C=C-CH3
R-OH
O R-C-CH3 O R-C-OCH3
1.7 — 1.8
0.5—5.5
2—2.7
27
τ:
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
低场
高场
7 6 5 4 3 2 1
TMS
δ:
10
9
8
0
化学位移的表示 ( τ =10 –δ)
28
三、常见质子的化学位移:
质子类型δ (ppm)
RCH3 R2CH2 R3CH 0.9 1.3 1.5
质子类型
C = CH 2
- C ≡ CH
Ar _ H
_
δ (ppm)
H0:外加磁场的强度
H' : 感应磁场的强度
HN :质子真正感受到的磁场强度
21
分子中的质子真正感受到的磁场强度是:
HN = H0-σH0 = H0(1 - σ)
HN: 质子真正感受到的场强 H0:外加磁场的强度 σ: 屏蔽常数随质子外围的电子环境而异
对抗 屏蔽 效应: 质子外围价电子产生的感应磁场 加强 去屏 外磁场的现象就叫做 屏蔽 效应. 去屏
7
核磁共振谱 (NMR): △ E = 1.2 × 10-2 ~ 4 × 10-6 KJ.mol-1 λ = 1厘米~ 1 m
复旦大学现代化学原理答案
复旦大学现代化学原理答案1、关于黄酮类化合物,以下说法正确的是()[单选题] *A多为液态或呈挥发性B多为无色C因分子内多具有酚羟基,多呈酸性(正确答案)D易溶于水2、萃取时易发生乳化现象的是()[单选题] *A简单萃取法(正确答案)B逆流连续萃取法C二者均是D二者均不是3、可沉淀具有羧基或邻二酚羟基成分的沉淀法是()[单选题] * A溶剂沉淀法B醋酸铅沉淀法(正确答案)C酸碱沉淀法D水提醇沉法4、下列化合物中β位有-COOH取代的是()[单选题] *A大黄素B大黄酸(正确答案)C大黄素甲醚D芦荟大黄素5、四氢硼钠反应变红的是()[单选题] *A山柰酚B橙皮素(正确答案)C大豆素D红花苷6、薄层吸附色谱中的Rf的大小说明了吸附程度的大小,吸附力越大,则Rf()[单选题] * A越大B越小(正确答案)C越接近1D越接近07、E连续回流提取法(正确答案)从中药中水提取液中萃取偏于亲水性的成分的溶剂是()[单选题] *A正丁醇(正确答案)B乙醇C乙醚D三氯甲烷8、一般情况下,为无色的化合物是()[单选题] *A黄酮B花色素C二氢黄酮(正确答案)D查耳酮9、大黄素型蒽醌母核上的羟基分布情况是()[单选题] * A一个苯环的β位B苯环的β位C在两个苯环的α或β位(正确答案)D一个苯环的α或β位10、中药丹参中的主要有效成分属于()[单选题] *A苯醌类B萘醌类C蒽醌类D菲醌类(正确答案)11、南五味子保肝的主要效药效成分是()[单选题] *A蒽醌B香豆素C黄酮D木脂素(正确答案)12、当一种溶剂无法结晶时,常常使用混合溶剂,下列不是常用的混合溶剂是()[单选题] *A甲醇-水B乙酸-水C乙醚-丙酮D石油醚-水(正确答案)13、木脂素是苯丙素衍生聚合而成的天然化合物,多为()[单选题] *A二聚体(正确答案)B三聚体C四聚体D五聚体14、牛蒡子属于()[单选题] *A香豆素类B木脂内酯(正确答案)C苯丙酸类D15、具有挥发性的生物碱是()[单选题] *A吗啡碱B麻黄碱(正确答案)C苦参碱D小檗碱16、溶解范围广,提取较全面的是()[单选题] * A三氯甲烷B正丁醇C乙醇(正确答案)D水17、能溶于水的生物碱是()[单选题] *A莨菪碱B小檗碱(正确答案)C长春新碱D长春碱18、浓缩速度快,又能保护不耐热成分的是()[单选题] * A水蒸汽蒸馏法B常压蒸馏法C减压蒸馏法(正确答案)D连续回流法19、南五味子具有的主要化学成分是()[单选题] *A色原酮B胆汁酸C多糖D木脂素(正确答案)20、倍半萜和二萜在化学结构上的明显区别是()[单选题] * A氮原子数不同B碳原子数不同(正确答案)C碳环数不同D硫原子数不同21、阿托品的结构类型是()[单选题] *A喹啉类B异喹啉类C莨菪烷类(正确答案)D苄基异喹啉类22、在溶剂沉淀法中,主要是在溶液中加入另一种溶剂一改变混合溶剂的什么实现的()[单选题] *ApH值B溶解度C极性(正确答案)D体积23、连续回流提取法与回流提取法比较,其优越性是()[单选题] *A节省时间且效率高B节省溶剂且效率高(正确答案)C受热时间短D提取量较大24、属于倍半萜的化合物是()[单选题] *A龙脑B莪术醇C薄荷醇D青蒿素(正确答案)25、适用于队热及化学不稳定的成分、低极性成分的提取()[单选题] * A渗漉法B超声提取法C回流提取法D超临界流体提取法(正确答案)26、醇提醚沉法主要适用于以下的哪一类成分()[单选题] *A多糖B叶绿素C皂苷(正确答案)D黏液质27、香豆素衍生物最常见的羟基取代位置是()[单选题] *AC7位(正确答案)BC5位CC3位DC6位28、以杜鹃素为指标成分进行定性鉴别的中药是()[单选题] *A满山红(正确答案)B黄芩C槐花D陈皮29、除了能够沉淀有羧基或邻二酚羟基成分,还能沉淀一般酚羟基成分的是()[单选题] *A碱式醋酸铅(正确答案)B中性醋酸铅C酸碱沉淀法D以上都不对30、有机溶剂提取液的浓缩采用的装置是()[单选题] *A分馏装置B回流装置C蒸馏装置(正确答案)D索氏提取器。
大学化学原理
第二章溶液及相平衡1、根据下图回答:(1)相图名称;(2)自上而下的相区种类;(3)上方直线表示的意义是,上方直线对应的数学关系时是(4)a、b两点分别表示,由图推知A较B 挥发(填“难”或“易”)。
\2、对组成x=0﹒5的溶液密闭加热,利用右图回答:(1)从M点升温,产生的第一个气泡的组成yB=_______________;(2)到达K点时,气相组成yA= ,液相组成yB= ;(3)在K点时,气、液两相物质的量的比ng:nl= 。
第1题第2题1、A、B形成理想溶液,80℃为正常沸点,已知80℃时P A*=1.10×104Pa,PB*=2.11×105Pa,求此溶液在80℃时的液相组成和气相组成。
2、常压下水的沸点为100℃,求20g蔗糖溶于90g水中时在常压下的沸点。
(已知水的kb=0.52,蔗糖的摩尔质量MB =342g.mol-1)3、在水中加入乙二醇HOCH2-CH2OH可作汽车防冻液,欲使水在-30℃不结冻,问每1000g水中至少应加多HOCH2-CH2OH?(已知水的kf =1.86,乙二醇的MB =62 g.mol-1)4、23﹒0g乙醇(C2H5OH)溶解于500g水中,所得溶液的密度为0﹒992kg﹒L-1,试用四种方法表示该溶液的组成。
已知乙醇的摩尔质量M乙=46﹒0g﹒mol-1。
5、已知HCl溶液的浓度CHCl为6﹒078mol﹒L-1,密度ρ=1﹒096g﹒ml-1。
试求:①质量分数。
②物质的量分数。
③质量摩尔浓度表示该溶液的组成。
6、水在28℃时的蒸气压为3742Pa,在此温度下,于100g水中溶于13g不挥发性溶质B,求溶液的蒸气压及下降值。
已知溶质B 的摩尔质量为92﹒3g﹒mol-1。
7、求20℃、101325Pa时,空气中的氮气在水中溶解度。
分别用⑴每升水溶解的体积(换算为标准状况下的体积)来表示;⑵每升水溶解的质量来表示。
已知空气中氮气占78%,20℃氮气溶于水的亨利常数kx=8﹒41×109Pa。
大学化学实验:有机化学合成反应
大学化学实验:有机化学合成反应引言有机化学合成反应是大学化学实验中非常重要的一部分。
通过有机合成,我们可以合成各种有机化合物,探索不同反应条件对反应产物的影响,并理解有机化学原理和反应机制。
本文将介绍一些常见的有机化学合成反应及其实验操作方法。
1. 水杨酸合成1.1 实验目的水杨酸是一种重要的中间体,广泛用于制药、染料等领域。
本实验旨在通过苯酚和氧化剂制备水杨酸。
1.2 实验步骤1.将苯酚溶解在稀碱溶液中;2.加入适量的氧化剂,如过氧化氢;3.反应保持在室温下进行数小时;4.过滤沉淀并洗涤后得到水杨酸。
1.3 实验结果与讨论根据实验结果分析生成的水杨酸纯度和收率,并讨论可能影响产率的因素。
2. 醇与卤代烃之间的置换反应2.1 实验目的通过醇与卤代烃之间的置换反应,合成不同醇的卤代衍生物。
2.2 实验步骤1.将醇和卤代烃溶解在有机溶剂中;2.加入适量的碱催化剂;3.反应保持在适当温度下进行数小时;4.分离得到产物。
2.3 实验结果与讨论根据实验结果分析生成的卤代衍生物纯度和收率,并讨论可能影响反应速率和产率的因素。
3. 脱水反应:醇与酸催化剂反应3.1 实验目的通过脱水反应,将醇转化为烯烃或环状化合物。
3.2 实验步骤1.将含有醇的混合物与酸催化剂混合;2.加热反应混合物至适当温度;3.反应保持在一定时间后停止加热;4.分离得到产物。
3.3 实验结果与讨论根据实验结果分析生成的产物纯度和收率,并讨论不同条件对脱水反应产物选择性的影响。
结论有机化学合成反应是大学化学实验中的重要内容,通过实验操作可以深入理解有机化学原理和反应机制。
本文介绍了水杨酸合成、醇与卤代烃之间的置换反应以及脱水反应三个常见有机化学合成反应,并给出了实验步骤和结果讨论。
这些实验可以帮助学生掌握有机合成基础知识,并为将来的研究和工作打下坚实的基础。
武汉大学分析化学课件 第12章 核磁共振波谱法
γΒ0 ν= 2π
产生核磁共振光谱的条件
对自旋量子数I=1/2的同一核来说 ,因磁 的同一核来说,, 对自旋量子数 的同一核来说 矩为一定值,γ—为常数,所以发生共振 矩为一定值, 为常数, 为常数 时 , 照射频率的大小取决于外磁场强度 的大小。 外磁场强度增加时, 的大小 。 外磁场强度增加时 , 为使核发 生共振, 照射频率也相应增加; 反之, 生共振 , 照射频率也相应增加 ; 反之 , 则减小。 则减小。
h p= 2π I ( I + 1) 1 3 I可以为0, , ,⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅等值 1, 2 2 2
h ) µ =γ I ( I + 1) (µ = γ P) 2π 原子核没有自旋现象,只有 当I=0时,P=0,原子核没有自旋现象 只有 ﹥0,原 时 原子核没有自旋现象 只有I﹥ 原 子核才有自旋角动量和自旋现象
12.1.2 磁矩的空间量子化
z z z
m = +1 B0 m = +1/2 m=0 m = − 1/2 m=−1
m = +2 m = +1 m=0 m=−1 m=−2
I = 1/2
I=1
I=2
I=1/2的氢核 的氢核
与外磁场平行,能量较低, 与外磁场平行,能量较低,m=+1/2, E 1/2= -µB0 与外磁场方向相反, 能量较高, 与外磁场方向相反 能量较高 m= -1/2, E -1/2=µB0
12C ,32S 6 16 ,16O8
14N 7
1H , 13C 1 6 19F ,31P 9 15
12.1.1原子核的自旋和磁矩 原子核的自旋和磁矩
I=1/2的原子核 核电荷球形均匀分布于核 的原子核,核电荷球形均匀分布于核 的原子核 表面,如 表面 如: 1H1, 13C6 , 14N7, 19F9,31P15 它们核磁共振现象较简单;谱线窄 谱线窄,适宜 它们核磁共振现象较简单 谱线窄 适宜 检测,目前研究和应用较多的是 和 检测 目前研究和应用较多的是1H和13C 核磁共振谱
复旦大学物理化学AII 12-1 化学反应自由能降低原理
3.当 r Gm 数值为负时,只是表明该反应在指定条 件下有发生的可能性,而并不表明它的现实性 指导意义?
2015/3/9
物理化学II
10
化学平衡体系热力学
化学反应的自由能降低原理
为什么化学反应通常不能进行到底?
严格讲,反应物与产物处于同一体系的反应都 是可逆的,不能进行到底。 只有逆反应与正反应相比小到可以忽略不计的 反应,可粗略认为可以进行到底。这主要是由于存 在混合吉布斯自由能的缘故。
物理化学II
3
化学平衡体系热力学
化学反应的自由能降低原理
§1 化学反应的自由能降低原理
化学反应体系 热力学基本方程 化学反应的方向与限度
为什么化学反应通常不能进行到底
2015/3/9
物理化学II
4
化学平衡体系热力学
化学反应的自由能降低原理
化学反应体系: 封闭的单相体系,不作非膨胀功, 发生了一个化学反应,设为:
化学平衡体系热力学
化学反应的自由能降低原理
物理化学
化学反应的自由能降低原理
2015/3/9
物理化学II
1
化学平衡体系热力学
化学反应的自由能降低原理
前课回顾
热一律
热三律
热力学 基本原理
判据2: G、A计算 变化过程方向、限度 判据1: S计算
热二律
aA bB cC dD
2015/3/9
2015/3/9
物理化学II
14
化学平衡体系热力学
化学反应的自由能降低原理
yE=nE/(nD+nE)= /(1- + )= , yD=1- 带入:G(T,p) =[(1-)D+ E] +RT [(1-)RTln(1- )+ ln]
大学化学 化学反应的基本原理
示。但是一种物质的绝对焓值 H 是无法测定的,
只能测定某物质从一种状态变化到另一种状态时
的焓变∆H。
在化学反应过程中,体系吸收或放出的热量, 称为化学反应的热效应或反应热,反应热也就
是反应的焓变∆H。
(3)焓和焓变
一个化学反应的焓变∆H与反应物采取什么样的
途径变成产物无关,只要这个化学反应过程的
始态和终态不变,焓变∆H就是一个固定的值,
1 H2 (g) + O2 (g) →H2O(l ) 2
∆rHm = 286 kJ· -1 mol
(4)热化学方程式
书写热化学方程式时要注意:
(1)注明反应的温度和压强条件,如果反应是在 298 K和100 kPa下进行的,习惯上不予注明。
(2)要注明反应物和生成物的聚集状态或晶形。 常用g 、l 、s分别表示气态、液态、固态。 (3)方程式中的配平系数只表示计量数,不表示 分子数,必要时可以写成分数。计量数不同时,同 一反应的反应热数值不同。 (4)正、逆反应的热效应数值相同而符号相反。
等压过程
p = 0
等容过程
V = 0
等温过程
T = 0
一、热力学中的一些常用术语
同 一 过 程 的 两 种 途 径
(Ⅰ) p1=100 kPa 加压 p2=200 kPa V2 =1 m3 终态 p =1000 kPa ( Ⅱ ) 加压 V = 0.2 m3 减压
V1 = 2 m3
始态
p= p2 - p1= 200-100 = 100 kPa, V= V2 -V1=1-2= -1m3
Ө Ө Ө rHm =∑f Hm(产物)-∑fHm(反应物)
(4-3)
要求会查表用标准生成热f Hm 数据
复旦大学物理化学AII 第12章热力学第二和第三定律
物理化学 II Clausius 不等式
第十二章
热力学第二和第三定律
熵这个函数能否用来判断过程的方向和限度?
设温度相同的两个高、低温热源间有一个可逆机和一个 不可逆机。则:Qh c Qc IR 1 Qh Qh
Th Tc Tc R 1 Th Th
根据卡诺定理:
IR R
2012/4/23 复旦大学化学系 6
物理化学 II
第十二章
热力学第二和第三定律
第二类永动机:设想的从单一热源取热并 (Second kind of perpetual 使之完全变为功的热机。 motion machine)
这类永动机
并不违反热力
学第一定律
但违反了热
力学第二定律
环境是个大热源
第二类永动机是不可能制造成功的!
物理化学 II
第十二章
热力学第二和第三定律
(二)自然过程的共同特点
自然界的三类过程:
自行发生过程
可逆过程(平衡态) 不可能过程
自然过程的共同特点:
正向——自发 反向——不可能
如果要发生,必须付出代价
2012/4/23 复旦大学化学系 3
不可逆过程
物理化学 II
第十二章
热力学第二和第三定律
这些自然过程,是否有共同的判据可以确定变化 的方向和限度?(如水位差之于水流动) 不可逆过程的共同特征是什么?
20
物理化学 II
熵的引出
移项得:
第十二章
热力学第二和第三定律
B Q Q A ( T )R1 A ( T )R2 B
说明任意可逆过程的热温 商的值决定于始终状态,而 与可逆途径无关,这个热温 商具有状态函数的性质。
普通化学原理第四版
普通化学原理第四版引言《普通化学原理第四版》是一本针对大学本科化学专业学生编写的教材,该教材涵盖了化学的基本原理和概念,旨在帮助学生建立起对化学科学的深入理解和应用能力。
本文档将对该教材的主要内容进行概述和分析,以便读者对该教材有一个全面的了解。
第一章:化学绪论第一章介绍了化学的基本概念和研究对象。
它探讨了化学科学的发展历史、独特性质以及与其他科学学科的关系。
此外,这一章还介绍了化学实验室中常用的实验仪器和操作技术,为后续章节的实验内容做好准备。
第二章:化学计量与化学方程式第二章介绍了化学计量和化学方程式的基本概念和计算方法。
它详细讲解了摩尔质量、化学计量关系、化学反应的平衡以及化学方程式的构建和平衡性。
通过习题和实例,读者可以掌握在化学计量和方程式方面的技巧和应用能力。
第三章:溶液与溶解度第三章主要探讨了溶液的基本概念、溶解度以及溶液的物理和化学特性。
它包括了溶解度的定义、影响溶解度的因素以及溶液中的溶质和溶剂浓度的计算方法。
同时,该章还介绍了几种常见的溶液类型,如饱和溶液、不饱和溶液和过饱和溶液。
通过实验和应用案例,读者可以加深对溶液和溶解度的理解。
第四章:气体状态方程与气体动理论第四章讲解了气体的性质和行为,其中涵盖了气体状态方程、气体分子动理论和气体的温度、压力和体积之间的关系。
通过对气体分子间相互作用力的讨论,该章还为后续章节引入气体溶液和气体反应提供了基础。
第五章:热化学与热力学第五章介绍了热化学和热力学的基本概念。
它探讨了热力学第一定律和第二定律,研究了各种热化学过程和热力学量的计算方法。
此外,该章还介绍了热化学反应的热效应和放热性质,并引入了反应焓、反应熵和反应自由能的概念,以便读者能够更好地理解和分析化学反应的热动力学性质。
第六章:电化学与电解第六章主要讨论了电化学和电解的基本原理和应用。
它包括电导性、电解质和电池的构成、原理和类型。
同时,该章还介绍了电解过程中的氧化还原反应、电极的极性和电解度,以及电解过程中的电压、电流和电阻的关系。
大学化学:第二章 化学反应的基本原理
§2-1 §2-2 §2-3 §2-4
熵与熵变 吉布斯函数变 反应限度与化学平衡 化学反应速率
§2-1 熵与熵变
一、过程的可逆与不可逆性一、过程的可逆与不可逆性 从自然界中观察到的过二程、(变熵化与)都熵是增不加可原逆理的。 ➢热由高温物体传给低温三物、体熵,值直及至熵温变差的为计零算; ➢气体从高压扩散到低压,直至压差为零; ➢正电荷从高电位迁移到低电位,直至电位差为零; ➢不同种组分的相互混合、扩散(推动力?);
▪ 对于化学反应,反应物质是可逆的,且变化在无 限接平衡状态下进行时,为热力学可逆过程。
▪ 可逆过程的逆过程发生后,体系及环境都得以复 原,不留下任何变化的痕迹(包括物质的和能量的)。
二、熵与熵增加原理
1、熵与熵变 对于简单、熟悉的过程,可用诸如ΔT、 Δ p、 ΔE
等作为自发过程方向与限度的判据(推动力); 对于复杂的物理化学过程,用什么函数来判断? 已知很多放热反应是自发的,那么放热则自发?
放热并非一定自发
二、熵与熵增加原理
1、熵与熵变
S qr 定温可逆过程: S qr
T
T
对定温的任意过程: S q 不可逆 (2-1-1)
T 可逆
封闭系统的定温过程中,系统的熵变不可能小于
过程的热温商。
即封闭系统的定温可逆过程中,熵变等值于过程 热温商,不可逆中,系统的熵变大于过的热温商;
S是一个状态函数(广度性质),但宏观抽象。
生的熵变。食物(蛋白质、淀粉等)的熵小于排泄 物的熵。
“新陈代谢的最基本内容是:有机体成功地使自 身放出他活着时不得不产生的全部熵。”
3
三、熵值及熵变的计算
1、物质的规定熵与标准摩尔熵 ➢由热三律指出:规定,纯物质完美晶体,S0K=0 ➢物质的标准摩尔熵:Sθm(B,T)为单位物质的量的纯 物质标准条件下的规定熵。单位“J·K-1·mol-1”。
大学化学教材
大学化学教材1、大学化学/普通高等教育“十一五”国家级规划教材2、大学化学教程——高等学校教材3、新大学化学(第二版)4、大学化学——面向21世纪课程教材5、化学功能材料概论——高等学校教材6、新编普通化学/21世纪高等院校教材7、大学基础化学/高等学校教材8、大学化学9、大学化学10、大学普通化学(第六版)11、大学化学教程——21世纪高等院校教材12、大学化学13、化学实验教程——高等学校教材14、大学化学(高等学校教学用书)15、大学化学原理及应用(上下)/高等学校教材16、大学化学教程/高等学校教材17、大学基础化学/新世纪高职高专教材18、新大学化学19、大学化学原理及应用·上下册20、普通化学(英文版)21、近代高分子科学22、绿色化学与环境23、普通化学简明教程24、大学化学(第二版)——高等学校教材1、大学化学/普通高等教育“十一五”国家级规划教材•作者:金继红主编•丛书名:•出版社:化学工业出版社•ISBN:9787502597221•出版时间:2007-1-1•版次:1•印次:1•页数:403•字数:679000•纸张:胶版纸•包装:平装•开本:16开•定价:39 元当当价:30.6 元折扣:78折节省:8.40元钻石vip价:30.60 元••共有顾客评论0条内容提要本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
本书在编写过程中注意与中学化学的衔接,力求理论联系实际,概念阐述准确,深入浅出,循序渐进,便于教师教学和学生自学。
本书包括物质的聚集状态、热力学第一定律、热力学第二定律、相平衡、化学平衡、水溶液中的离子平衡(含酸碱滴定、重量分析)、氧化还原和电化学基础(含氧化—还原滴定)、原子结构、分子结构、晶体结构、配位化合物(含配位滴定)、单质和无机化合物、表面与胶体、环境化学及材料化学等内容。
本书可供高等学校非化学化工类专业对化学要求较多的材料、地质、能源、环境、冶金、海洋等专业的基础化学教学使用。
化学小原理
化学小原理
化学小原理即化学的基本原理,是指描述化学现象和化学平衡的基本规律。
以下是一些常见的化学小原理:
1. 能量守恒定律:能量在化学反应中不会被创造或破坏,只会从一种形式转化为另一种形式。
2. 质量守恒定律:在化学反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量,质量不会增加或减少。
3. 原子理论:所有物质都是由不可分割的微小颗粒——原子组成,每种元素都有一种特定的原子。
4. 元素周期表:元素周期表是化学元素按照原子序数和相似性分组的表格,它展示了元素的特性和周期性规律。
5. 化学键:化学键是由原子之间的电子共享或转移形成的,用于连接原子形成分子或离子。
常见的化学键包括共价键、离子键和金属键。
6. 摩尔定律:在恒定温度和压力下,气体体积和气体物质的摩尔数成正比。
这个定律描述了气体的理想行为。
7. 动力学定律:描述了化学反应速率和反应机理。
速率方程、活化能和反应级数是动力学研究的重要概念。
8. 化学平衡:化学反应在一定条件下会达到平衡态,反应物和
生成物的浓度保持恒定,正反应速率相等。
这些化学小原理是化学研究和应用的基础,通过理解和应用这些原理,可以解释和预测化学现象和反应的行为。
工科化学知识点总结大学
工科化学知识点总结大学导言工科化学是一个跨学科的领域,涉及化学、工程和材料科学等多个学科。
工科化学知识点的掌握对于工程领域的学生来说至关重要,能够帮助他们在工程实践中更好地应用化学知识。
本文将对工科化学知识点进行总结,包括化学原理、材料科学、化学工程等方面的内容,希望能够帮助读者更好地理解工科化学知识。
一、化学原理1. 原子结构和元素周期表原子是所有物质的基本单位,由质子、中子和电子构成。
化学元素是由原子组成的,元素周期表是元素的排列方式,可根据周期表快速获得元素的基本性质。
2. 化学键与分子结构化学键是原子之间的相互作用力,分为共价键、离子键和金属键等。
分子结构的稳定性和性质与化学键有着密切的联系。
3. 化学平衡在化学反应中,反应物转化成产物的速度和产物转化成反应物的速度取决于反应物的摩尔质量。
了解平衡常数和平衡常数的性质对于工程实践有着重要意义。
4. 酸碱平衡酸碱平衡是化学反应中的基本概念,了解酸碱的定义、性质和影响因素有利于工程领域的学生更好地掌握化学知识。
5. 化学反应动力学化学反应速率与反应物浓度和温度等因素有关,反应速率的测定和影响因素对于理解反应动力学有着重要意义。
二、材料科学1. 物质的结构与性能材料的性能与其结构密切相关,了解材料的结构特点有助于工程领域的学生更好地应用材料知识。
2. 金属材料金属材料是工程中常用的一种材料,了解金属的晶体结构、热处理和强化等知识非常重要。
3. 非金属材料非金属材料包括陶瓷、高分子材料和复合材料等,了解非金属材料的结构和性能对于工程材料的选择和应用有着重要作用。
4. 先进材料先进材料包括纳米材料、超导材料和功能材料等,了解先进材料的特性和应用对于工程实践有着重要的意义。
5. 材料加工材料加工是将原材料制备成最终产品的过程,了解材料加工的原理和方法对于工程领域的学生来说非常重要。
三、化学工程1. 化工原理化工原理是化学工程的基础知识,包括热力学、流体力学和物质平衡等内容,了解化工原理对于掌握化学工程知识至关重要。
普通化学原理(山东联盟)知到章节答案智慧树2023年烟台大学
普通化学原理(山东联盟)知到章节测试答案智慧树2023年最新烟台大学第一章测试1.描述一确定的原子轨道,需用以下参数()。
参考答案:n,l,m2.主量子数为4的电子层中,亚层种类最多可以有()种,原子轨道的最多数目是()。
参考答案:163.对于原子中的电子,量子数正确的一组是()。
参考答案:n=3,l =1,m=-14.下列说法不正确的是()。
参考答案:波函数由四个量子数确定5.下列元素中,价层电子全为成对电子的元素是()参考答案:Zn6.()可以解释能级交错,而能级交错现象又可以解释()现象。
参考答案:屏蔽效应与钻穿效应;原子最外层电子数不能超过8个7.多电子原子中,在主量子数为n,角量子数为l的分层上,原子轨道数为()。
参考答案:2 l +18.原子序数为33的元素,其原子在n=4,l =1,m=0轨道中的电子数为()参考答案:19.电子具有波粒两象性,即它一会儿是粒子,一会儿是电磁波参考答案:错10.原子轨道指原子运动的轨迹。
参考答案:错11.原子在失去电子时,总是先失去最外层电子。
参考答案:对12.电子云示意图中,小黑点的疏密表示电子出现几率密度的大小。
参考答案:对13.主量子数n 为3 时有3s、3p、3d、3f 四条轨道。
参考答案:错14.任何元素的第一电离能总是吸热的参考答案:对15.电负性是综合考虑电子亲合能和电离能的量,后两者都是能量单位,所以前者也用能量作单位。
参考答案:错16.卤素原子的电子亲和能按F、Cl、Br、I的顺序依次减小。
参考答案:错第二章测试1.按照价键理论(VB法),共价键之所以存在σ和π键,是因为()参考答案:自旋方向相反的两个成单电子原子轨道最大程度重叠的结果2.下列分子的空间构型为平面三角形的是()参考答案:BCl33.用价层电子对互斥理论推测NF3的几何形状为()参考答案:三角锥4.根据分子轨道理论,下列分子或离子不可能存在的是()参考答案:Be25.下列各组分子或离子中,均呈顺磁性的是()参考答案:He2+、B26.下列有关分子间作用力说法正确的是()参考答案:取向力存在于极性分子与极性分子之间7.只有相同的原子轨道才能形成共价键。
大学有机化学实验(全12个有机实验完整版)
⼤学有机化学实验(全12个有机实验完整版)⼤学有机化学实验(全12个有机实验完整版)试验⼀蒸馏和沸点的测定⼀、试验⽬的1、熟悉蒸馏法分离混合物⽅法2、掌握测定化合物沸点的⽅法⼆、试验原理1、微量法测定物质沸点原理。
2、蒸馏原理。
三、试验仪器及药品圆底烧瓶、温度计、蒸馏头、冷凝器、尾接管、锥形瓶、电炉、加热套、量筒、烧杯、⽑细管、橡⽪圈、铁架台、沸⽯、氯仿、⼯业酒精'四.试验步骤1、酒精的蒸馏(1)加料取⼀⼲燥圆底烧瓶加⼊约50ml的⼯业酒精,并提前加⼊⼏颗沸⽯。
(2)加热加热前,先向冷却管中缓缓通⼊冷⽔,在打开电热套进⾏加热,慢慢增⼤⽕⼒使之沸腾,再调节⽕⼒,使温度恒定,收集馏分,量出⼄醇的体积。
蒸馏装置图微量法测沸点2、微量法测沸点在⼀⼩试管中加⼊8-10滴氯仿,将⽑细管开⼝端朝下,将试管贴于温度计的⽔银球旁,⽤橡⽪圈束紧并浸⼊⽔中,缓缓加热,当温度达到沸点时,⽑细管⼝处连续出泡,此时停⽌加热,注意观察温度,⾄最后⼀个⽓泡欲从开⼝处冒出⽽退回内管时即为沸点。
五、试验数据处理'六、思考题1、蒸馏时,放⼊沸⽯为什么能防⽌暴沸若加热后才发觉未加沸⽯,应怎样处理沸⽯表⾯不平整,可以产⽣⽓化中⼼,使溶液⽓化,沸腾时产⽣的⽓体⽐较均匀不易发⽣暴沸,如果忘记加⼊沸⽯,应该先停⽌加热,没有⽓泡产⽣时再补加沸⽯。
2、向冷凝管通⽔是由下⽽上,反过来效果会怎样把橡⽪管套进冷凝管侧管时,怎样才能防⽌折断其侧管冷凝管通⽔是由下⽽上,反过来不⾏。
因为这样冷凝管不能充满⽔,由此可能带来两个后果:其⼀,⽓体的冷凝效果不好。
其⼆,冷凝管的内管可能炸裂。
橡⽪管套进冷凝管侧管时,可以先⽤⽔润滑,防⽌侧管被折断。
3、⽤微量法测定沸点,把最后⼀个⽓泡刚欲缩回管内的瞬间温度作为该化合物的沸点,为什么沸点:液体的饱和蒸⽓压与外界压强相等时的温度。
最后⼀个⽓泡将要缩回内管的瞬间,此时管内的压强和外界相等,所以此时的温度即为该化合物的沸点。
普通化学原理_太原理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
普通化学原理_太原理工大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.速率常数k是一个()参考答案:量纲不确定的参数2.向含有等摩尔CrO42-和SO42-的混合溶液中,逐滴加入Pb(NO3)2溶液,下列说法正确的是:(已知Ksp⊖ (PbCrO4) = 2.0×10-16,Ksp⊖ (PbSO4) =2.0×10-8)参考答案:PbCrO4首先沉淀。
当PbCrO4沉淀完全后,PbSO4才沉淀3.向 HAc 溶液中加一些 NaAc,会使参考答案:HAc 的解离度减少4.下列溶液中缓冲能力最大的是参考答案:0.20 mol·L-1氨水 0.5 升与 0.20 mol·L-1 NH4Cl 水 0.05 升的混合液5.FeCl3、KMnO4和H2O2都是常见的氧化剂,当溶液的酸性增大时,它们的氧化能力都增加。
参考答案:错误6.某化学反应的速率常数k的单位是mol·dm-3·s-1时,则该化学反应的级数是参考答案:7.往0.1 mol/L的NH3·H2O溶液中加入一些NH4Cl固体并使其完全溶解后,则参考答案:氨的解离度减小8.在原电池中,负极上发生的反应是参考答案:氧化9.任何一级反应的半衰期参考答案:都与k有关10.反应速率常数的大小就是反应速率的大小。
参考答案:错误11.反应速率常数是反应物浓度为单位浓度时的反应速率。
参考答案:正确12.非基元反应中,反应速率由最慢的反应步骤决定。
参考答案:正确13.根据下列哪一反应设计出来的原电池不需要用到惰性电极?参考答案:Cu2+ + Ag + Cl- → Cu + AgCl(s)14.已知电极反应为Cu2++ 2e = Cu的标准电极电势为0.342V,则电极反应2Cu-4e = 2Cu2+的标准电极电势应为参考答案:0.342 V15.由两个氢电极组成的原电池,其中一个是标准氢电极,为了得到最大的电动势,另一个电极浸入的酸性溶液(p(H2)=100kPa)应为参考答案:0.1 mol·dm-3 HAc +0.1 mol·dm-3 NaAc16.298K时,反应Zn+Sn4+= Sn2+(1.0mol·dm-3)+Zn2+(1.0mol·dm-3)组装成原电池,测得电动势为0,则c(Sn4+)应为()mol·dm-3(已知jϴ(Zn2+/Zn) = -0.76V,jϴ(Sn4+/Sn2+) = 0.15V)参考答案:1.81×10-3117.将反应 Zn + Cu2+= Zn2++ Cu设计为原电池,如果在铜半电池溶液中加入氨水后,电池电动势E值将如何变化?参考答案:减小18.下列电极电势与C(H+)无关的是()参考答案:φ(Fe3+/ Fe2+)19.电极电势的大小可以衡量物质得失电子的容易程度。
大学化学:第二章 化学反应的基本原理
m
θ ∆r H θ (T ) � (T ) ≈ ∑ν B ∆ f H �
B
向、程度和速率)
§2-1 化学反应的方向和吉布斯函数 §2-2 化学反应进行的程度和化学平衡 §2-3 化学反应速率 §2-4 环境化学和绿色化学
2
2.1 化学反应的方向和吉布斯函数变
汤姆逊-贝洛特规则: 最低能量原理:自发的化学反 应趋向于使系统放出最多的能 量。即:反应总是向放热(或 焓减小)的方向进行。 汤姆逊
贝洛特
C(s) + O2(g) = CO2(g)
θ ∆r H m (298.15 K ) = −393.5kJ ⋅ mol −1
θ (298.15 K ) = −55.84kJ ⋅ mol −1 H+(aq) + OH-(aq) = H2O(l) ∆ r H m
1. 自发过程(反应)
水的流向 热的传递
气体的混合
自然界的一切变化都具有方向性,化学反应也是有方向性的
3
1. 自发反应(过程)
Zn(s) + Cu2+ (aq) = Zn2+ (aq) + Cu(s)
铁在潮湿空气中生锈
置换反应
这种在给定条件下能自动进行(不需要外加功)的 反应(或过程)叫做自发反应(或自发过程)。
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配体的加合反
应
HgI 2 (金红色
s) 2I
HgI
2 4
CaCO 3 (s) H 2Y 2 CaY 2 H 2O CO2
▲ 氧化还原性的改变
2Fe3 2I 2Fe2 I2 Fe(CN)36 I 不反应
▲ 溶液酸碱性的改变
BF3(g)+HF(aq)
H+(aq)+[BF4]-(aq)
两种类型配合物的性质比较
配离子
[FeF6]3-
[Fe(CN)6]3-
类型
外轨型配合物
内轨型配合物
自旋状态
高自旋状态
低自旋状态
杂化轨道 空间构型
nsnp3nd2 正八面体
(n-1)d2nsnp3 正八面体
实验磁矩(μ)测定
5.88(玻尔磁子)
2.3(玻尔磁子)
未配对较差
稳定
基础--静电作用,即配位体与中心离子之 间完全是静电引力作用,因为中心离子d轨道 的伸展方向不同,所以配体场对中心原子d电 子的影响是不同的。
1、理论要点
(1)中心原子与配体之间的作用力是静电引力 (2)中心原子的五个简并nd轨道由于受到周围 负电场的不同程度的排斥作用,能级发生分裂, 不同的场(八面体、四面体…),分裂情况不 同。
水合异 构
配位异 构
键合异 构
Example
[CoSO4(NH3)5]Br (红色) [Co Br(NH3)5]SO4 (紫色)
[Cr(H2O)6]Cl3 紫色 [Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O 亮绿色 [Cr(H2O)4Cl2]Cl·2H2O暗绿色
[Co(en)3][Cr(Ox)3] [Co(Ox)3][Cr(en)3] [CoNO2(NH3)5]Cl2 [CoONO(NH3)5]Cl2
[Cu(NH3)4]2+ + H2O
与反应对应的形成常数叫逐级形成常数 (Stepwise
formation
constant),分别用
Kfθ1 ,
K
fθ2,
K
θ f3
和K
θ表示:
f4
(3) 累积形成常数
累积形成常数(β)表示配位实体的形成平衡,表示同 一平衡体系时形成常数、逐级形成常数和累积形成常数 之间具有一定的关系:
综上所述
价键理论能说明配合物的几何构型,磁性、 化学键概念明确,容易被接受;
但有不足之处:不能解释配合物的吸收光 谱、颜色,同一过渡系列配合物的稳定性。 属于定性的理论。
10.4.2 晶体场理论 P165
德国物理学家Bethe和美国物理学家Van Vleck 分别在1929年和1932年提出的。它是一种推 广的离子模型,50年代开始广泛用于处理配 位化合物的化学键的问题。
[Ni(NH3)6]2+ + 6 H2O Kfθ= 1.0×109
[Ni(en)3]2+ + 6 H2O Kfθ = 1.0×1017
螯合反应中混乱度增加得更大, 因 而熵效应更有利。
(2) 大环效应
大环配体是一种特殊的螯合配位体,大环上的杂 原子与金属原子配位形成大环配合物。大环配合物的 稳定性显著高于同种配位原子开链螯合剂形成的螯合 物, 化学上将这种现象叫大环效应(Macrocyclic effect)。
兰色
Co2 Fe 3
NaF或N H 4FFCeoF263
KNCS
Co(NCS )42 FeF63
掩蔽效应
▲ 沉淀溶解度的改变
AgCl(s)
2NH 3
H2O
Ag(NH
3
)
2
Cl
2H 2O
AgBr( 淡黄色
s)
2S
2O
2 3
Ag(S
2O
3
)
3 2
Br
AgI( 黄色
s) I
AgI
2
解释过渡金属配合物稳定性的变化规律; 解释过渡金属配合物的颜色:
由于电子在分裂后的d轨道未充满,电子吸收光能后在高、低 能级间进行了d-d电子跃迁;
金属离子的水合热:
与八面体弱场(H2O)的晶体场稳定化能相呼应,即d3、 d8电子 的金属离子的水合热最大
Ti(H2O)63+. 的核外电子跃迁
大学化学原理
材料专业
2013-2014学年第一学期
金属配位化合物
Metal Coordination Compounds
以图表示配合物的组成
[Cu(NH3)4]SO4
┌──┴──┐ 内界 外界
[Cu(NH3)4]2+ SO42-
┌──┴──┐
中心离子
配体
Cu2+
(NH3)4 )6
↑↑ 配位原子┘ └配位数
4-
27=
[Cu(P2O7)2] 6- ↓
由于 [ Cu (P2O7)2 ] 6- 较难离解,溶液中c(Cu2+) 小,使 Cu2+ 在 电极上放电速率慢,有利于新晶核的产生,因而可得到光滑、均匀、
附着力好的镀层。
配合物的异构
键合异构:两可配位体,与中心离子形成配位键的配 位原子不同;
异构名 称 电离异 构
K
θ f4
K
θ f
(4) 配合物形成时的特征
▲ 颜色的改变 Fe(H 2O)63 6NCS
Fe(NCS)63 6H 2O
血红
Fe(NCS)63 6F
FeF63 6NCS
无色
K
Kfθ (FeF63 )
K
θ f
(Fe(NCS
)63
)
1015.3 109.1
106.2
Co(H 2O)62 4NCS 丙 酮Co(NCS)42 6H 2O
β1
{c([Cu(NH3 )]2 )/mol dm-3} {c(Cu2 )/mol dm-3}{c(NH3 )/mol dm3}
Kθ f1
β2
{c([Cu(NH3 )]2 )/mol dm-3}
{c(Cu2 )/mol dm-3}{c(NH3 )/mol dm3}2
Kθ f1
K
θ f2
β3
{c(Cu
Cu(NH 3 )42
K
θ f
c(Cu(NH 3 )42 ) c(Cu2 ) c4 (NH 3 )
K
θ d
1
K
θ f
(2) 逐级形成常数
Cu2+离子实际存在的形式是[Cu(H2O)4]2+, 这意味着 NH3分子配位时不是进入Cu2+离子的空配位层, 而是取代 原来配位层中的H2O分子, 而且是分步进行的:
冠醚
穴醚
大环效应导致的高稳定性极大地扩展了碱金属配位
化学配位化合物的研究范围。
形成常数、逐级形成常数和累积形成常数
(1) 形成常数(稳定常数)
▲ 解离常数 Cu(NH 3 )42
Cu 2 4NH 3
K
θ d
c(Cu 2 ) c4 (NH 3 )
c(Cu(NH 3
)
2 4
)
▲ 形成常数(稳定常数) Cu2 4NH 3
实验现象
↘AgNO3 → AgBr ↘BaCl2 → BaSO4 内界所含水分子数随制备 时温度和介质不同而异; 溶液摩尔电导率随配合物 内界水分子数减少而降低
黄褐色,在酸中稳定 红褐色,在酸中不稳定
立体异构现象
1、顺反异构
NH3
NH3
Cl Pt
Cl
2、旋光异构
NH3
Pt Cl
Cl NH3
NH3
OH2 Cr
2)配位数=4 平面正方形 dsp2 杂化 [Ni(CN)4]2- 内轨
3)配位数=6 正八面体
sp3d2杂化 [FeF6]3- 外轨
d2sp3杂化 [Fe(CN)6)3- 内轨 4)配位数=5 三角双锥 dsp3杂化
5)配位数=7 五角双锥 d3sp3杂化
3、外轨型化合物与内轨型配合物
外轨配键:以ns、np、nd杂化成键的,d电子不重排,中心 原子大多有成单电子,高自旋,稳定性差,如[Ni(NH3)4]2-, [FeF6]3-
四面体场d轨道的分裂
四面体场中d轨道与配体的相对位置
配位体的光谱序列
X-<SCN-<OH-<H2O~ONO<NH3<en<NO2<CN-<CO
弱场 △小
长
红光方向 能量小
强场 △大
短
蓝光方向 能量大
晶体场理论的应用
预测配合物的自旋状态
晶体场理论认为配合物的自旋状态取决于分裂能(∆) 和成对 电子能(P)
3. 中心离子(18+2)电子构型的配位数少,(9-17)电子构型的配位数多 4. 配位体的负电荷增加时,虽然增加了与中心离子的引力,但更增加了配
位体彼此的斥力,使配位数降低。[Zn(NH3)6]2+和Zn(CN)4]2-。 5. 配位体越大,配位数越小 6. 形成配位体时,增大配位体浓度,有利于形成高配位数化合物;增加温
配位数
K4[Fe(CN)6]
┌──┴──┐
外界
内界
(K+)4 [Fe(CN)6]4-
┌──┴──┐
中心离子
配体
Fe3+
(CN-
↑↑ 配位原子┘ └
影响配位数的因素:
1. 中心离子的电荷越高,吸引配位体的能力越强,配位数越多。Pt2+形成 [PtCl4]2-, Pt4+形成[PtCl6]2- 。
2. 中心离子半径越大,配位数越多,AlF63-和BF4-;但中心离子如果过大, 反而减弱其与配位体的结合,使配位数减降低, CdCl64-和HgCl42-