山西师范大学高等无机化学任引哲老师课件1-2 无机物性质规律颜色

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无机化学讲义柴凤英甘肃联合大学2009 年 9 月~1~目录第一章气体⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1§ 1 . 1理想气体状方程式⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1.1. 1、理想气体状方程式1.1. 2、理想气体状方程式的用§1 - 2 气体混合物⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 1.2. 1、分定律1.2. 2、分定律的用第二章化学⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 5§2 . 1 力学的和基本概念⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 5 1. 2.2、分定律的用2.1.2、状和状函数2.1.3、程2.1.4、相2.1.5、化学反量式和反度§ 2 . 2力学第一定律⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 72. 2.1 和功2.2.2、力学能2.2.3、力学第一定律§ 2 . 3化学反的效⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 92.3.1定容反2.3.2恒反2.3.3r H m和r U m2.3.4、化学方程式2.3.5、准摩生成2.3.6、准摩燃[ △C H m (B. 相.T)]§2 . 4H e s s 定律⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 2§2 . 5反的求算⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 22.5.1、由准摩生成算反2.5.2、由准摩燃算△rH m( T)~2~第三章化学力学基⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 5§ 3 . 1化学反速率的概念⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 53. 1、1 平均速率和瞬速率3.1、 2 定容反的反速率§ 3 . 2 、度反速率的影响——速率方程⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 73. 2、1、化学反速率方程3. 2、2、反数的确定—初始速率法3. 2、3、度与的定量关系§3 . 3 温度反速率的影响 - A r r h e n i u s 方程式⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 0 3. 3、1、 Arrhenius 公式3. 3、2、 Arrhenius方程的用:§ 3 . 4反速率理介⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 23. 4.1、分子碰撞理3. 4.2、渡状理(活化配合物理)§3 . 5 催化与催化作用⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 3 3. 5.1、、催化和催化作用的基本特征3.5.2、催化作用的特点第四章化学平衡和G i b s s 函数⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 6§4 . 1 准平衡常数⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 6 4.1.1、化学平衡的基本特征4.1.2、准平衡常数——力学平衡常数4.1.3、准平衡常数的确定§4 . 2 准平衡常数的用⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 9 4.2.1、判断反程度4.2.2、反方向§4 . 3 化学平衡的移⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 3 0 4.3.1、度化学平衡的影响4.3.2、力化学平衡的影响4.3.3、温度化学平衡的影响§ 4 . 4自化和⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 3 34.4.1、和自化~3~4.4.2、4.4.3、力学第三定律和准4.4.4、化学反和力学第二定律§ 4 . 5G i b b s 函数⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 3 74.5.1、吉布斯函数 [ ]判据4.5.2、准摩生成Gibbs 函数4.5.3、Gibbs 函数与化学平衡第五章酸碱平衡⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 4 2§ 5 . 1 酸碱子理⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 4 2§ 5 . 2 水的解离平衡和溶液的 p H ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 4 45.2.1 水的解离平衡5.2.2 溶液的 PH§5 . 3 弱酸、弱碱的解离平衡⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 4 7 5.3.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡5.3.2、多元弱酸的解离平衡§5 . 4 同离子效和冲溶液⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 5 4 5.4.1 同离子效5.4.2冲溶液§ 5 . 5酸碱指示⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 5 7§ 5 . 6酸碱子理与配合物概述⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 5 8§ 5 . 7配位化合物⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 5 95.7.1配合物的成和命名5 . 7 . 2§ 5、8配位反与配位平衡⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯6 1第六章沉淀溶解平衡⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 6 3§ 6 、 1 溶解度和溶度⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 6 36、 1、 1、溶解度6、 1、 2、溶度6、 1、 3、溶度和溶解度之的关系§6 、 2沉淀的生成和溶解⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 6 76、2、 1、溶度6、2、 2、同离子效和效~4~6、2、 3、沉淀 - 溶解平衡的移§6 、 3 两种沉淀之的平衡⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 7 26、3、 1、沉淀的化6、3、 2、分步沉淀第七章氧化原反化学基⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 7 5§ 7 . 1氧化原反的基本概念⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 7 57、 1、1、氧化数(、)7、 1、2、氧化原反方程式的配平—离子-子法7、 1、3、反的特殊型§ 7 、 2化学池⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 7 97、 2、1、原池的成7、 2、2、池的§ 7 . 3极⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 8 37、 3、1、极的生7、 3、2、准极和甘汞极7、 3、3、准极7、 3、4、影响极的因素- 能斯特 (Nernst) 方程§7 、 4极的用⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 8 87、 4、1、判断氧化和原的弱7、 4、2、判断氧化原反自行的方向7、 4、3、求氧化原反的平衡常数7、 4、4、元素第八章原子构与元素周期系⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 9 5§ 8 、 1核外子运状⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 9 58、 1、1、核外子运的量子化特性—原子光和Bohr 理8、 1、2、核外子运的波粒二象性8、 1、3、核外子运状的描述8、 1、4、多子原子道能§8 、 2 原子核外子的排布与元素周期律⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 0 0 8、 2 、 1、基原子的核外子排布律~5~8、 2、2、核外子分布与元素的周期律8、 2、3 周期元素分区§ 8 、 3元素性的周期性⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 0 48、 3、1、原子半径8、 3、2、离能8、 3、3、合能8、 3、4、性第九章分子构⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 0 8§9 、 1价理⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 0 89、 2、 1 共价本9、 2、 2、价理的基本要点与共价的特点9、 2、 3、共价的型§9 、 2 、化道理⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1 09、 3、 1、化道的概念9、 3、 2、 s-p 型化与分子构型§9 、 3价子互斥理⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1 39、 4、 1、价子互斥理的要点9、 4、 2、推断分子或离子的空构型的具体步如下:§ 9 、 4分子道理⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1 49、 5、 1、分子道理的要点9、 5、 2、分子道能及其用§9 、 5参数⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1 69、 5、 1、能9、 5、 2、第十章固体构⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1 8§1 0 、 1 晶体型⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 1 8 10、 1、 1、晶体的特征与内部构10、 1、 2、晶体的基本型§ 1 0 、 2离子晶体⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 2 210、 2、 1、离子理10、 2、 2、离子晶体的定性- 晶格能 U~6~10、 2、 3、离子的极化作用和形性§1 0 、 3 分子晶体⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 2 7 10、 3、 1、分子的极性10、 3、 2、分子的吸引作用10、 3、 3、第十一章配合物构⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 3 3§ 1 1 、 1配合物的空构型和磁性⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 3 311、1、 1、配合物的空构型11、1、 2、配合物的异构象11、1、 3、配合物的磁性§ 1 1 、 2配合物的价理⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 3 5第 1 2章 s 区金属(Ⅰ A 、Ⅱ A )⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 3 8§ 1 2 、 1s 区元素的通性⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 3 9§ 1 2 、 2s 区元素的⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 4 012、 2、 1、的物理性和化学性12、2、 2 的存在与的制:§ 1 2 、 3s区元素的化合物⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 4 212、3、 1、化物12、3、 2、氧化物12、3、 3、氧化物12、3、 4、§ 1 2 . 4角⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 4 7第十三章P 区元素(一)⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 5 1§ 1 3 、 1P 区元素概述⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 5 1§ 1 3 、 2P 区元素化合物性律⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 5 213、2、 1、 P区元素的13、2、 2、 P区元素的化物13、2、 3、 P区元素的氧化物及其水合物13、2、 4、 P区元素化合物的氧化原性13、2、 5、 P区元素含氧酸的溶解性和定性§ 1 3 、 3素⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 5 6~7~13、3、 1 族概述13、3、 2、素13、3、 3、化和酸13、3、 4、素的含氧酸及其第十四章P 区元素(二)⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 6 7§ 1 4 、 1氧族元素⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 6 714、 1、1 氧族元素概述14、 1、2、氧及其化合物14、 1、3、硫及其化合物§ 1 4 、 2氮族元素⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 8 014、 2、1元素的基本性14、 2、2氮及其化合物14、 2、3、磷及其化合物第 1 5 章P区元素元素(三)⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 9 2§1 5 、 1 碳族元素⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 9 2 15、 1、1、碳族元素概述15、 1、2、碳族元素的及其化合物15、 1、3、硅及其化合物§ 1 5 . 2硼族元素⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 1 9 915、 2、1、硼族元素概述15.2.2、硼及其化合物第 1 6 章d区金属(一)⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 0 3§ 1 6 . 1d 区元素概述⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 0 3 16、 1、1、 d 区元素的原子半径和离能16、 1、2、 d 区元素的物理性16. 1.3、 d 区元素的化学性16、 1、4、 d 区元素的氧化16、 1、5、 d 区元素离子的色§1 6 . 2 ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 0 6 16、 2、1、的16、 2、2、的重要化合物~8~§ 1 6 . 3⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 1 116、 3、1 的16、 3、2 的重要化合物§1 6 . 4 ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 1 5 16. 4、1、的16、 4、2 、的化合物第十七章 d 区元素(二)⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 2 0§1 7 、 1 族元素⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 2 0 17、 1、1、族元素的通性17、 1、2、及其化合物17、 1、3、及其化合物§ 1 7 、 2族元素⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ ⋯ 2 2 517、 2、1、族元素的通性17、 2、2、及其化合物17、 3、3、汞及其化合物第一章气体在自然界,物通常以气、液、固三种状存在。

《无机化学》PPT-第23章 无机物性质规律讨论

《无机化学》PPT-第23章  无机物性质规律讨论
如铜的二价配位化合物CuCl42-、Cu(H2O)62+和 Cu(NH3)62+,按配体场强度,Cl– < H2O < NH3,配位化合 物的最大吸收波长依次减小,呈现的颜色分别为绿色、蓝 色和深蓝紫色。
应当指出,配合物中的电子跃迁要符合一定的对称性 原则,否则发生的几率很小。符合对称性原则的称为允许 跃迁,否则称为禁阻跃迁。
由于不同配体产生的晶体场强度不同,造成的轨道分 裂能大小也不同。因此,同一金属离子与不同配体形成配 合物的颜色也不尽相同。
配体对配合物颜色的影响可由光谱化学序列得到解释 和预测。
在序列中排在前面的配体,即弱场配体,晶体场分裂 能较小,配ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化合物 d–d 跃迁吸收长波长的光;
而位于后面的配体,即强场配体,分裂能较大,配位 化合物 d–d 跃迁吸收短波长的光。
颜色 浅绿 蓝 粉红 绿
蓝 无色
d 电子数
6
6
7
8
9
10
过渡金属离子一般具有 d1~9 的价电子结构。在配体场 的作用下,五重简并的 d 轨道发生分裂。当吸收一定能量 时,电子可以从低能量的 d 轨道跃迁到高能量的 d 轨道, 这种跃迁叫 “d-d 跃迁”。
d-d 跃迁所吸收的能量主要决定于晶体场分裂能, 其大小一般为 10000-30000 cm-1,位于可见光范围内, 这正是一般过渡金属及其化合物带有颜色的原因。对于 d 轨道全空(d0)或全充满(d10)的过渡金属离子,由于 不能产生 d-d 跃迁,因而是无色的,如 Sc3+、Zn2+、Ag+ 均无色。
本节拟从物质分子的微观结构层次上,对单质和无机 化合物的显色规律和机理作一简单介绍。
23 - 1 - 1 d - d 跃迁与荷移吸收

无机化学课件

无机化学课件
正确佩戴个人防护用品,如实验服、护目镜、手套等。
常用玻璃仪器的使用与洗涤
常用玻璃仪器介绍
01
了解烧杯、量筒、滴定管、容量瓶等常用玻璃仪器的名称、规
格和用途。
玻璃仪器的洗涤与干燥
02
掌握玻璃仪器的洗涤方法和干燥技巧,保证实验结果的准确性

玻璃仪器的使用注意事项
03
避免玻璃仪器破损、划伤或污染,确保实验顺利进行。
05
无机化学分析方法与技术
重量分析法和滴定分析法
重量分析法
通过测量物质的质量变化来确定待测组分的含量。包括沉淀法、挥发法等。
滴定分析法
将一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液)滴加到被测物质的溶液中,直到所加的试剂与被测物质 按化学计量关系定量反应为止,然后根据试剂溶液的浓度和消耗的体积,计算被测物质的含量。
基本实验操作规范
01
02
03
04
实验前准备
熟悉实验步骤和操作方法,检 查实验用品是否齐全、完好。
实验操作过程
遵守实验操作规程,认真观察 实验现象,记录实验数据。
实验后处理
整理实验用品,清洗并归位; 处理实验废弃物,保护环境。
实验报告撰写
按照规定的格式和要求撰写实 验报告,包括实验目的、原理 、步骤、结果分析和结论等。
分子结构
分子结构是指在分子中原子的排列方 式,包括原子的空间位置、化学键的 类型和数目等。分子结构决定了分子 的物理和化学性质。
化学反应的基本原理
化学反应
化学反应是指分子破裂成原子,原子重新排列组合生成新分子的过程。在反应中常伴有 发光、发热、变色、生成沉淀物等,判断一个反应是否为化学反应的依据是反应是否生
医药卫生领域的应用

山西师范大学高等无机课件1-3周期反常现象

山西师范大学高等无机课件1-3周期反常现象
H
氢是周期表中唯一尚未找到确切位置的 元素.······
3.结构特殊
核外只有一个电子,最 简单的原子,讨论原子结 构,共价键都从氢开始。 在所有分子中质量最小。 同温同压下氢气密度最小。
4.成键特殊
1.形成离子键:与电负性很小的活泼金属(Na K Cs Ca等)形成氢化物(盐型)
rHˉ=154pm rH共价键=37.1pm rH+=1×10-3pm
※ 第四周期元素的特殊性(理论)
经过d区长周期 次外层结构3S23p63d10)
d电子屏蔽核电荷的能力比同层的s、p电子要 小,使得从Ga到Br,最外层电子感受到的有效 核电荷Z*比不插入10个d电子要大,导致这些元 素的原子半径和同族的第三周期同族元素相比, 增加的幅度不大,特别是Ga的半径比Al还小。
场 强 e/r2= 为 Li + 的 2.5×109 倍 ) , 仅 存 在于离子型氢化物的 晶体中。
2.形成共价键 a. 形成一个非极性的共价键。如H2 b. 形成极性共价键。H-C H-Cl
3.独特的键型 a. 金属氢化物。非整比化合物例:PdH0.8 ZrH1.30 LaH2.87
间充氢化物 b. 氢键。 c. 氢桥键。B2H6 硼氢化合物及某些过渡金属配合物,聚合型
三、第四周期元素的特殊性(具体)
① 第四周期元素表现出异样性
例如氧化性:溴酸、高溴酸氧化性分别比其他卤
酸(HClO3 ,HIO3)、高卤酸(HClO4,H5IO6)强。
E
(ClO
3
/Cl
2
)

1.458
V
E
(BrO
3
/Br2
)

1.513
V
E

高等无机化学

高等无机化学
如HCl、HBr、HI等,探讨其稳定性、酸性 及制备方法。
含氧酸及其盐的性质
如HClO4、HBrO4等,研究其酸性、氧化性 、稳定性及盐类的性质。
氧族元素及其化合物
氧族元素的通性
包括电子构型、电负性、氧化态等。
氧化物的性质和分类
如酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物等,探讨其性质差异和转化关系。
含氧酸及其盐的性质
绿色化学在环境保护中的应用
绿色化学原则
减少或消除有害物质的使用和产生,设计更安全的化学品和 化学过程。
应用领域
绿色合成方法、绿色溶剂、绿色催化剂等,促进化学工业的 可持续发展和环境保护。
THANKS
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生物无机药物的设计与合成
针对特定疾病靶点,设计和合成具有生物活性的无机药物,如金属配合物类药物、纳米药 物等。
生物相容性无机材料的开发与应用
开发具有良好生物相容性的无机材料,如生物陶瓷、生物玻璃等,用于医疗器械、组织工 程等领域。
05
无机化学反应机理与动力 学
反应机理研究方法与技术
稳态动力学方法
许多金属及其化合物具有良好的催化性能, 被广泛应用于石油化工、环保、新能源等领 域。
03
非金属元素及其化合物
卤素及其化合物
卤素单质的物理和化学性质
包括颜色、气味、密度、熔沸点、电负性等 。
卤化物的性质和用途
如NaCl、KCl等,讨论其溶解性、离子性、 晶体结构以及在生活生产中的应用。
卤化氢的性质和制备
水体污染物的来源和治理方法
来源
工业废水排放、生活污水排放、农业 化肥和农药使用等。
治理方法
建立污水处理厂、推广生物处理技术 、加强工业废水治理、控制农业面源 污染等。

1-2 无机物性质规律颜色

1-2 无机物性质规律颜色

由AuCl(淡黄)和AuCl3(红)形成的Au[AuCl4] (暗红) 由[Pt enCl2](淡黄)和[Pt enCl4)组成的[PtenCl3]2(红色) 由反式Pt(NH3)2Br2(黄)和反式Pt(NH3)2Br4(橙)组 成的[Pt(NH3)2Br3]2(黑) Fe3+和[Fe(CN)6]4—(黄色)组成的KFe[Fe(CN)6](蓝) 由NH4 [SbBr6]3―和[SbBr6]—组成的[(NH4)2SbBr6]2 (暗棕)以及由Sn(Ⅱ)Sn(1V)、Pd(Ⅱ)Pd(1V),Bi(Ⅰ) Bi(V)等所形成的混合价化合物都有较深的颜色。
FeI2 FeBr2 FeCl2 NiI2 NiBr2 NiCl2 SbI2 SbBr2 SbCl2 Hg2I2 Hg2Br2 Hg2Cl2
暗红 黄绿 白 黑 暗褐 黄 红 白 白 黄 淡黄 淡黄
应指出Zn、Cd、Hg的卤化物除HgI2(红)
以外都是无色的;而铜副族除 CuCl和AgCl
外多数是有颜色的。表中物质为气,液态无
1-2 过渡金属的电子光谱 过渡金属配合物的电子光谱属于分子光谱, 它是分子中电子在不同能级的分子轨道间跃迁而 产生的光谱。 根据电子跃迁的机理, 可将过渡金属配合物的 电子光谱分为三种: 配位场光谱 (d—d跃迁光谱) 电荷迁移光谱(荷移光谱 ) 配体内部的电子光谱
1.2 d-d跃迁与荷移跃迁
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顺式[Cr(H2O)2(C2O4)2]• 2H2O 紫色(400~430nm), 反式[Cr(H2O)2(C2O4)2]· 2O 桃红(610~700nm); 2H
顺式[Co(en)2Br2]Br 紫灰,
反式[Co(en)2Br2)Br 亮绿; 顺式[Co(NH3)4(NO2)2]NO3 黄棕色, 反式[Co(NH3)4(NO2)2]NO3 金橙色。

第五章-高等无机化学-课件PPT课件

第五章-高等无机化学-课件PPT课件
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第二节 硼烷及杂硼烷化合物
2.3 硼烷的反应 2、亲电取代反应 硼烷的端H负电荷较多,易被亲电试剂进

B5H9 + R-X 三氯化铝 1-R-B5H8 + HX B5H9 + X2 三氯化铝 1-X-B5H8 + HX B10H14 + CH3-Br 三氯化铝 2-CH3-B10H13 + HBr 3、硼氢化反应 反马柯夫尼柯夫规则,H加在H较少和C原子
B
B
B BB
B
B B
BB B
BB
2c-2e键 3c-2e键(开式) 3c-2e键(闭式) 5c-6e键(闭式).
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第二节 硼烷及杂硼烷化合物
2.2 硼烷的结构和化学键
B3H9
HH
H BH
HB
BH
HH H
H
HH
B4H10 B
B
H
H
B
HH B HH
HH
H
H B B BH BHB
B5H9
多数硼烷可用通式BnHn+m表示,每个B原子提供3个电子,每个
H原子提供1个电子,形成n个B-H用去2n电子,则多面体骨
架电子对数 b=(3n + n + m - 2n +Z)/2 = (2n + m + Z)/2
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第二节 硼烷及杂硼烷化合物
2.2 硼烷的结构和化学键 例1 B6H62:b=(2n+m+Z)/2=(2×6+0+2)/2
C R3B 3H2O 3R-H + B(OH)3 (烃)
D R3B 3H2O2 R-OH + B(OH)3 (醇)

无机化学课件第十一章

无机化学课件第十一章
I2(g) + H2(g) 催化剂,Δ 2 HI(g)
3. 存在、分离、性质
氟广泛存在于自然界 萤石(CaF2) 冰晶石(Na3AlF6) 氟磷灰石(Ca3(PO4)2CaCFCl)2
氯: 主要以海水和内地盐湖中的NaCl形式存在
溴,碘:以Na,K,Mg的无机盐形 式存在于海水中
分离:从卤化物中分离卤素单质
2 P(s) + 3 Br2(g) 2 P(s) + 5 I2(g)
2 PBr3(l) 2 PCl3(s)
(无色发烟) (红色)
与 H2 的反应 在低温下,暗处,F2 可与 H2 发生剧烈反应,放出大
量热,导致爆炸。
F2(g) + H2(g)
2 HF(g)
Cl2 在常温下与H2 缓慢反应, 但在紫外光照射下,可
1.强氧化性 F ,Cl ,Br ,I 能力依次减弱
2
2 22
2.与单质作用
F2 在任何温度下都可与金属直接化合,生成高价氟 化物。F2 与 Cu、Ni、Mg 作用时由于金属表面生成一层 致密氟化物保护膜而中止反应。所以 F2 可储存在 Cu、 Ni、Mg 或合金制成的容器中。
Cl2 可与各种金属作用,但干燥的 Cl2 不与 Fe 反应, 因此,Cl2 可储存在铁罐中。
烈。
2 S(s) + Cl2(g)
S2Cl2(l)
(红黄色液体)
S(s) + Cl2(g)(过量)
SCl2(l) (深红色发烟液体)
2 P(s) + 3 Cl2(g)
2 PCl3(l) (无色发烟液体)
2 P(s) + 5 Cl2(g)(过量)
2 PCl5(s) (淡黄色固体)

高等无机PPT课件

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p轨道
l – s偶合
j= l 1/2
p1/2轨道(j=1-1/2) 影响一致,收缩的程度大致相同 p3/2轨道(j=1+1/2) 影响相反,轨道收缩微弱
第33页/共112页
2.间接的相对论效应––-原子轨道的相对论性膨胀
内层s、p轨道的收缩 (对外层d和f电子的屏蔽增大,
使之有效核电荷降低,能量升高) →中层d、f轨道的膨胀 (外层s和p轨道的屏蔽作用削弱,
第3页/共112页
1.周期 根据原子基态电子轨道能级图可知,原子轨道按能量高低,
可分成7个能级组,这些能级组的存在,是元素被划分成 7个周期的本质原因。
每个能级组中能容纳的电子数目最大值 即是该周期中所含元素的数目(第七周期除外)。
第4页/共112页
2.族 周期表中每一个纵列的元素具有相似的价层电子结构,每一个纵列称为元素的一 个族(第Ⅷ族包含3个纵列)。 故18个纵列分为16个族,主族、副族各包含8个族。 (1)主族 按电子的填充顺序,凡是最后一个电子填人ns或np能级的元素称为主族元 素。 (2)副族 按电子填充顺序,凡是最后一个电子填在价电子层的(n—1)d能级或(n—2)f 能级上的元素称为副族元素。
(二)原子半径变化的周期性 尽管原子半径有各种定义,在数值上也各不相同,我们仍然可以利用其最外亚层电
子云的最大值的位置或其原子轨道有效半径的近似公式,定
性了解原子半径的周期性变化规律:
rn = (n* 2/ Z*)a0 (a0 = 53 pm )
最外亚层的主量子数n越大,,即原子半径越大。 原子的有效核电荷数z * 越大,相应的原子半径则越小;
(3)运动速度越快,轨道半径越小 按照波尔 (Bohr)理论的轨道半径公式:

山西师范大学高等无机化学课件1-2 无机物性质规律-水解

山西师范大学高等无机化学课件1-2 无机物性质规律-水解

孤对电子,其后只能发生水分子的亲核进攻,其
间也发生了构型转变及键的断裂与消去的能量变 化过程。PCl3水解的产物是H3PO3。 PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl
※ CCl4 难水解,是因C的价轨道已用于成键且又没有
孤电子对之故。
※ NF3的分子结构与NCl3同,其中N原子也是采用sp3
杂化轨道成键,其上有一对孤对电子。然而: ①. 由于F原子的电负性较大,使得NF3的碱性(给 电子性)比NCl3小,因而亲电水解很难发生; ②. 由于N是第二周期元素,只有4条价轨道(没有d 轨道),不可能有空轨道接受水的亲核进攻; ③. N-F键的键能比N-Cl键的键能大,容易断裂. 这些原因决定了NF3不会发生水解作用。
§5 单质及主族元素化合物的性质及 周期性递变规律
IA
1 氢 2 锂
11 19 3
1
H IIA
4
2
He Ne Ar Kr Xe Rn
IIIA
5
IVA
6
VA
7
VIA
8
VIIA
9

10
Li
Be Mg IIIB Ca 21 Sc IVB 22 Ti VB
23
B Al Ga In Tl
C Si Ge Sn Pb
76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

106

107

铱 钅 麦
63

110

111

112

无机化学基础知识PPT课件

无机化学基础知识PPT课件
如:O2-、S2-、Cl-、SO42-、NO3-、 CO32-、OH-。
第10页/共49页
• 离子:带电荷的原子或原子团。 • 元素:具有相同核电荷数(质子数)的同一类原子的总称。
元素不论个数,只论种类。
第11页/共49页
同位素
元素的原子核内所含质子数相同, 但中子数却不相同。这类原子互称为同 位素(取其在周期表中占同一位置的意 思1)2C。、13C、 14C是碳的同位素
主要内容:
• 一、基本概念 • 二、基本理论、定律 • 三、基本性质
第1页/共49页
一、基本概念
• 无机化学 • 原子、分子、离子、元素 • 原子量、分子量、化合价 • 物理变化和性质、化学变化和性质 • 混合物、纯净物、单质、化合物 • 物质的量、摩尔、摩尔质量 • 气体摩尔体积、物质的量浓度 • 溶液、饱和溶液、溶解度、PH值 • 氧化反应、还原反应、氧化剂、还原剂
第40页/共49页
已知9克铝跟一定质量的 氧气恰好完全反应生成17克三 氧化二铝,根据质量守恒定律 判断,氧气的质 量为多少?
第41页/共49页
三、基本性质
• 1、无机化学基本反应: • 化合反应,分解反应,置换反应,复分解反应 • 2、酸、碱、盐及氧化物的性质
第42页/共49页
无机化学反应的基本类型
(1)化合反应:由两种或两种以上的物质
Na----23 Mg----24 Al-----27 K------39 Fe-----56 C 第14页/共49页 a-----40
分子量
• 分子量没有单位。
如:水( H2O )的分子量为:
121 6118
氯化钠(NaCl)的分子量为:
2 33.4 5 55.4 85

无机化学01绪论 PPT课件

无机化学01绪论 PPT课件
无机化学
Inorganic Chemistry

课程安排

1、理论课46学时,闭卷考试 2、实验课单独开课 无机化学、分析化学、有机化学、物理 化学合上

课堂要求

1、认真学习,不干扰上课; 2、积极思考,敢于找问题; 3、及时复习,总结与归纳; 4、适当做题,关键在应用。
参 考 书
《无机化学》人民卫生出版社
《无机化学》北京师范大学等编,高等教育 出版社
《基础无机化学》尹敬执、申泮文合编,高 等教育出版社; 《无机化学》徐春祥主编,高等教育出版社 《无机化学学习指导与习题集》姜凤超主编; 人民卫生出版社
Chap 1. 绪论
绪论 Introduction
化学及其分支
化学是研究物质的组成、结构、性质及其 变化规律和变化过程中能量关系的科学。 传统四大化学: 无机化学;有机化学; 分析化学;物理化学。 近代化学:结构化学;量子化学。 边缘与应用学科:生物化学、环境化学、核化学、 水化学等。
化学发展简史
古代化学时期 旧石器时代,用火 近代化学孕育时期 金属冶炼、制陶、药物炮制 近代化学发展时期 17世纪中叶,元素,化学科学 现代化学时期 19世纪中后叶,发现周期律
1.1 无机化学的发展和研究内容
无机化学的研究内容 现代无机化学研究内容:元素及其无机 物的制备、组成、结构和无机反应与过 程。 研究内容广泛。各门化学的基础。 所需的现代物理技术:各类光谱、电子 能谱、X-射线衍射等。
物理化学方法研究药物的稳定性、生物利用度和 药物代谢动力学
用化学理论解释病理、药理、毒理过程
实例、抗坏血酸(Vc)滴眼液
单纯的维生素C具有防衰老、抗癌、抗坏血病、 抗疲劳、消炎、消毒之功效 Na2S2O5用作还原剂,防止抗坏血酸被氧化 KHCO3用于调节pH值 (pH≈8.0,接近人体) Na2H2Y用于和杂质金属离子结合——配合物 药水总渗透压和人体体液渗透压相当
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来源
来源
可见光的吸收与物质颜色之间的对应关系。
780 Байду номын сангаас80
650
红 橙
红 紫
紫 蓝
435
598
480

580

黄 绿
560
绿
蓝 绿
500
490
物质对光能够选择性吸收是由物质的微观结
构决定的,即由组成物质的分子或离子的电子层
结构决定的,特别是外层电子及其构型。当分子
或离子的基态能量和各种激发态能量之差在可 见光能量的范围(ΔE=1.7eV~3.1ev)内,那么物质 吸收可见光后,分子或离子中外层电子就可以 从基态跃迁到激发态,这时物质就呈现出颜色
紫红 1
绿 2
蓝紫 3
蓝 4
Co(H2O)63+
水合离子 Mn(H2O)62+ Fe(H2O)63+ Fe(H2O)62+
颜色 d电子数
浅红 5
淡紫 5
绿 6
蓝 6
水合离子 Co(H2O)62+ 颜色 d电子数
Ni(H2O)62+ Cu(H2O)62+ Zn(H2O)62+
粉红 7
绿 8
蓝 9
无色 10
再如四面体配合物CoCl42―所呈现的颜色
(深蓝)比类似的八面体配合物Co(H2O)62+ (粉
红色)向短波方向移动;四面体TiCl4的吸收光
谱在红外部分而八面体的TiCl62―却在可见光
区有吸收而显黄色。
(9) 无色的晶体如果掺有杂质或发生晶格缺 陷时,常常显有颜色。
如在A12O3无色晶体中含有过渡金属Fe和
(4) 主族元素的含氧酸根离子绝大部分是无色的, 但过渡元素的含氧酸根离子多数是有色的。 如卤素、硫属、氮族和碳族的各种含氧酸和 它们碱金属,碱土金属含氧酸盐除NaBiO3为黄 色,KBiO3为红紫外都是无色的。
而具有d0电子组态的过渡金属含氧酸根离子
VO3― CrO42-,MnO4-它们的颜色分别为黄色,
(7) 硫化物:4,5,6周期各元素的硫化物几 乎都有颜色,
Ga2S3(黄) GeS(棕红) As2S3(鲜黄) P2S3(灰黄) In2S3(黄红) GeS2(白) As2S5(鲜黄) P2S5(淡黄) T12S3(黑) SnS(棕) Sb2S3(枯红) SnS2(黄) Sb2S5(桔红) PbS(黑) Bi2S3(黑) PbS2(红褐)
WSO32―淡黄,WS2O22―黄色,WS42―橙色, VS42-樱红色
(5) 同种元素在同一化合物中存在不同氧化态 时,这种混合价态的化合物常呈现颜色,而 且该化合物的颜色比相应的单一价态化合物 的颜色深。 在酸中向CuCl2(绿色)溶液加入铜屑加热 可以获得无色的CuCl溶液,然而在反应过程 中由于存在Cu(Ⅰ) [CuCl3]中间体而使溶液一 度出现棕褐色的现象。
来。ΔE越小,吸收光波数越小,观察到的颜色
越趋向紫色。反之,颜色就越趋向红色。
如果基态和激发态能量差ΔE<1.7eV或
ΔE>3.1eV,那么电子跃迁是在吸收红外光或紫
外光等不可见光的条件下进行,这时不呈现颜
色。由此可见物质显色的根本原因在于物质的 基态和激发态能量差的大小。如果ΔE恰好在可 见光能量范围那么该物质就会显色,否则是不 显色的。
(6) 氧化物:3,4,5,6主族中5和6周期各元素的 氧化物大部分是有色,多数不稳定的卤素氧化 物也是有色的
Ga2 O3(白) GeO(黑) As2O3(白) SO2(无) In2O3(黄) GeO2(白) As2O5(白) SO3(白) Tl2O3(褐) SnO(黑) Sb2O3(白) SeO2(白) PbO(红黄) Sb2O5(淡黄) SeO3(白) PbO2(深褐) Bi2O3(淡黄) TeO2(白) Cl2O6(深红) C12O(黄红) C1O2(浅黄) Br2O(深棕) I2O4(黄) I4O9(黄)
卤化物 PbI2 PbBr2 PbCl2 CoI2 CoBr2 CoCl2 AgI AgBr AgCl SnI2 SnBr2 SnCl2 颜色 黄 白 白 黑 绿 浅蓝 黄 浅黄 白 红 黄 白 卤化物 颜色 卤化物 CuI CuBr CuCl BiI3 BiBr3 BiCl3 HgI2 HgBr2 HgCl2 CuBr2 CuCl2 颜色 白 白 白 灰黑 灰黑 白 黄或红 白 白 黑 黄褐
1.2 d-d跃迁与荷移跃迁
(a). d-d跃迁 在配位体场的影响下,过渡金属离子 的d轨道会发生分裂,原来能量相同的5个d轨道 会分裂成能量不同的两组或两组以上的轨道,其 能级差—般相当于可见光的能量。 含有d1~9电子组态的金 dz dx -y eg 属离子,因为d轨道没 有充满,d电子在吸收 6Dq 可见光后,能发生d轨 4Dq 道之间跃迁,从而使物 t2g dxy dxz dyz 质显色,这种跃迁称为 d-d跃迁。
2
2 2
(a) Cr(en)33+
(b) Cr(ox)33–
吸收峰~500nm
(c) CrF63–
紫红色Ti(H2O)6+ (d1)的吸收光谱
CrL6的吸收光谱
同理,镧系、锕系金属离子的f轨道在配位体 场的影响下也会发生分裂。因此,含有f1~14 电子组态的稀土离子,也能在不同的f轨道之 间跃迁,从而使稀土金属离子显色。这种跃 迁称为f-f 跃迁。过渡金属离子及稀土金属离 子显色,主要是由d-d跃迁和f-f跃迁引起的。 具有d0、d10,f0、f14结构的离子(如碱金属, 碱土金属和La3+ Cu+).
表2 镧系离子的基态光谱项和颜色
(3) 卤化物的颜色
氟化物:除CuF (红) 和BrF(红)等少数氟
化物以外,多数氟化物均无色;
溴化物,碘化物
3,4,5,6主族的5,6周期各元素的溴化 物,碘化物几乎都有颜色;18e结构的铜 副族的溴化物和碘化物也都有颜色; 氯化物:不规则
表3 部分卤化物的颜色
第一章 元素周期性
1-4 无机化合物性质的规律性
§4 无机物颜色规律讨论
颜色是物质的基本性质之一,人们可以用颜色的差异识别物质; 根据颜色的变化判断化学反应进行的情况;根据显色的规律合成出 色彩绚丽的物质。可见物质的颜色在化学上是何等的重要,但是物 质为什么有颜色,为什么不同的物质呈现不同的颜色?显色的规律如 何'这里准备就物质显色的本质,机理和规律作一简单介绍。
橙色,紫色。此外,具有d1~2电子组态酸根离子
也有颜色,它们分别是MnO42-绿色,CrO43-暗绿
色,V8O4212-棕色、MnO43-亮蓝色,Na4CrO4深绿
色、Ba2CrO4蓝黑色,BaFeO4洋红色。
过渡金属含氧酸根离子的颜色还表现出另一些规 律:同族内随原子序数的增加酸根的颜色变浅成 无色,如: VO43― 黄色 CrO42— 橙黄 MnO4― 紫色 NbO43― 无色 MoO42― 淡黄 TcO4— 淡红 TaO43— 无色 WO42― 淡黄 ReO4— 淡红
顺式[Cr(H2O)2(C2O4)2]• 2H2O 紫色(400~430nm), 反式[Cr(H2O)2(C2O4)2]· 2O 桃红(610~700nm); 2H
顺式[Co(en)2Br2]Br 紫灰,
反式[Co(en)2Br2)Br 亮绿; 顺式[Co(NH3)4(NO2)2]NO3 黄棕色, 反式[Co(NH3)4(NO2)2]NO3 金橙色。
由AuCl(淡黄)和AuCl3(红)形成的Au[AuCl4] (暗红) 由[Pt enCl2](淡黄)和[Pt enCl4)组成的[PtenCl3]2(红色) 由反式Pt(NH3)2Br2(黄)和反式Pt(NH3)2Br4(橙)组 成的[Pt(NH3)2Br3]2(黑) Fe3+和[Fe(CN)6]4—(黄色)组成的KFe[Fe(CN)6](蓝) 由NH4 [SbBr6]3―和[SbBr6]—组成的[(NH4)2SbBr6]2 (暗棕)以及由Sn(Ⅱ)Sn(1V)、Pd(Ⅱ)Pd(1V),Bi(Ⅰ) Bi(V)等所形成的混合价化合物都有较深的颜色。
(8) 顺式异构体配合物所呈现的颜色一般比同种 配合物的反式异构体的颜色偏移向短波方面(即 紫色方面);四面体,平面正方形配合物的颜色 比相应八面体的颜色一般也移向短波方向。例:
顺式[Co(NH3)4C12]Cl 紫色(400~430nm), 反式[Co(NH3)4C12]Cl 绿色(490~540nm); 顺式Pt(NH3)2Cl2 黄, 反式Pt(NH3)2C12 淡黄;
黄金首饰纯度越高,色泽越深。深赤黄色成色 在95%以上,浅赤黄色90%~95%,淡黄色为 80%~85%,青黄色65%~70%,色青带白光只有 50%~60%,微黄而呈白色就不到50%了。通常所 说的“七青、八黄、九赤”可作参考。
2、物质呈色的原因和影响因素 2.1、颜色的本质
颜色是具有一定波长的电磁波。在整个电磁波谱 中,能引起人眼视觉的可见光只是一小部分,一般 取400~700nm 波长作为可见 光的范围(实 际范围可达 380~780nm)。
来源
2.2 颜色的来源
颜色的本性:三要素: 光 物质 眼(大脑) 物质与光的作用:全反射 全吸收 部分吸收 大体上说,当自然光照射到物质上,某些波段 的光被吸收时,物质就会呈现其余波长的光的 颜色,即“它”的互补色;当全部波段的光都 被吸收时,则该物质成黑色;如果某种物质吸 收光的波长太短或太长,落在可见区之外,而 可见光区波段的光透过,则该物质为无色透明; 若可见光区全部波段光发生反射,则该物质为 白色。常见晶体……
Ti时而显蓝色(蓝宝石);
如果有Cr2O3时则呈红色(红宝石)。 金刚石是无色的晶体,但如其中含有B或 N时,也可使共显色,有N时金刚石为黄色, 有B时金刚石为蓝色。
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