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大一无机及分析化学

时间:2018-11-09 10:51 来源:免费论文网

篇一:无机及分析化学复习知识点___大一要点

无机化学及分析化学总结

第一章 绪论

? 系统误差:由固定因素引起的误差,具有单向性、重现性、可校正

? 偶然误差:随机的偶然因素引起的误差, 大小正负难以确定,不可校正,无法避免,服从统计规律

(1)绝对值相同的正负误差出现的概率相等

(2)大误差出现的概率小,小误差出现的概率大。

? 准确度: 在一定测量精度的条件下分析结果与真值的接近程度,用误差衡量

? 精密度(precision):多次重复测定某一量时所得测量 值的离散程度。用偏差衡量

? 准确度与精密度的关系:精密度好是准确度好的前提;精密度好不一定准确度高

? 测定结果的数据处理

(1)对于偏差较大的可疑数据按Q检验法进行检验,决定其取舍;

(2) 计算出数据的平均值、平均偏差与标准偏差等;复习p12例题

? 有效数字及其计算规则

有效数字:实际能测得的数据,其最后一位是可疑的。对于可

疑数字一般认为有±1的误差

例: 滴定管读数21.09 mL分析天平读数 0.2080 g 最后一位为可疑值

注意: (1) “0”的作用:有效数字(在数字的中间或后面)定位作用(在数字的前面)

(2)对数值(pH、pOH、pM、pK等)有效数字的位数取决于小数部分的位数。

计算规则:(1) 加减法:计算结果小数点后的位数与小数点后位数最少的数据一样。

(2)乘除法(乘方、开方、对数)计算结果的有效位数与有效位数最少的数据一样。

第三章 化学热力学初步

基本概念:化学反应进度、体系与环境、状态与状态函数(状态函数的特征)、热与功(热与功的符号、体积功的计算W??p??V)、内能和热力学第一定律(热力学定律第一定律数学表达式ΔU = Q + W)

?rH?m的计算

△rHm:摩尔反应焓变,对于给定的化学反应,反应进度为1mol时的反应热

?rH?m:化学反应中,任何物质均处于标准状态下,该反应的摩尔反应焓变

?fH?m:在温度T及标准态下,由参考状态单质生成1mol物质B的标准摩尔反应焓变即为物质B在T温度下的标准摩尔生成焓。参考状态单质的标准生成焓为零。

1.利用?fH?m计算?rH?m

??rH?

m(298.15K)???B?fHm.B(298.15K),

B?rH?m≈?rH?m (298.15K);

2.盖斯定律:在恒容或恒压同时只做体积功的情况下,任一化学反应,不论是一步完成的,还是分几步完成的,其化学反应的热效应总是相同的,即化学反应热效应只与始、终状态有关而与具体途径无关。根据盖斯定律若化学反应可以加和,则其反应热也可以加和。

反应的方向

热力学中,有两条重要的自然规律控制着所有物质系统的变化方向

(1)从过程的能量变化来看,物质系统倾向于取得最低能量状态;(2)从系统中质点分布和运动状态来分析,物质系统倾向于取得最大混乱度。

热力学中,体系的混乱度用熵来量度的。符号:S

对于物理或化学变化而论,几乎没有例外:一个导致气体分子数增加的过程或反应总伴随着熵值增大,即: ?S > 0;如果气体分子数减少,?S < 0。

?标准摩尔反应熵变的计算:?rS?

m(298.15K)???BSm.B(298.15K),

B

?rS?m≈?rS?m (298.15K)

? 用熵变判断反应自发性的标准是,对于孤立系统:

ΔS(孤) >0 自发过程;ΔS(孤) =0 平衡状态;ΔS(孤)<0非自发过程

? 判断反应方向的判据是ΔG(适用条件:恒温恒压只做体积功):

ΔG < 0自发过程;ΔG > 0非自发过程;ΔG = 0平衡状态

? ΔH、ΔS对反应自发性的影响(ΔG =ΔH- TΔS) ΔH<0, ΔS>0,则ΔG<0,任意温度下均自发

ΔH>0, ΔS<0,则ΔG>0,任意温度下均非自发

ΔH>0, ΔS>0,则高温下ΔG<0, 低温下ΔG>0,即高温自发,低温非自发

ΔH<0, ΔS>0,则高温下ΔG>0, 低温下ΔG<0,即高温自发,低温非自发

ΔrG?m的计算

(1)利用标准摩尔生成吉布斯函数计算

??rG?(298.15K)???G?mBfm.B(298.15K)(只有

B298.15K时的ΔfG?m,B 数

据,该方法只能计算298.15K时的ΔrG?m)

(2)任意温度下的ΔrG?m可按吉布斯——亥姆霍兹公式近似计算

ΔrG?m(T)≈ΔrH?m (298.15K)-TΔrS?m(298.15K) (ΔrH?m—KJ·mol-1, ΔrS?m—J·mol-1·K-1注意单位换算)

? 反应自发进行的温度范围的计算

ΔrG?m(T)≈ΔrH?m (298.15K)-TΔrS?m(298.15K)

ΔrH?m (298.15K)-TΔrS?m(298.15K)<0 (反应自发)

ΔrH?m (298.15K)和ΔrH?m (298.15K)可以通过热力学数据算出,从而可求出自发进行的温度范围。(p58例3-7)

第四章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率

? 化学反应速率的表示方法(浓度随时间的变化)瞬时速率、平均速率

? 化学反应速率理论(碰撞理论、过渡状态理论)

活化分子、活化能(能用化学反应速率理论解释浓度、温度、催化剂对反应速率的影响)

? 质量作用定律(只适用于基元反应)、速率方程、反应级数

? 影响反应速率的因素

(1)内因:反应的活化能大小;(2)外因:浓度、温度、催化剂(不要求计算)

? 标准平衡常数 Kθ

(1) Kθ表达式的书写 溶液用相对平衡浓度表示,c

?B即平衡浓度除以cθ (1 mol?L?1) c

θ气体用相对平衡分压表示,pB即平衡分压除以p (100 kPa),?p

篇二:无机及分析化学复习 大一要点

无机化学及分析化学总结

第一章 绪论

? 系统误差:由固定因素引起的误差,具有单向性、重现性、可校正

? 偶然误差:随机的偶然因素引起的误差, 大小正负难以确定,不可校正,无法避免,服从统计规律

(1)绝对值相同的正负误差出现的概率相等

(2)大误差出现的概率小,小误差出现的概率大。

? 准确度: 在一定测量精度的条件下分析结果与真值的接近程度,用误差衡量 ? 精密度(precision):多次重复测定某一量时所得测量 值的离散程度。用偏差衡量 ? 准确度与精密度的关系:精密度好是准确度好的前提;精密度好不一定准确度高 ? 测定结果的数据处理

(1)对于偏差较大的可疑数据按Q检验法进行检验,决定其取舍;

(2) 计算出数据的平均值、平均偏差与标准偏差等;复习p12例题

? 有效数字及其计算规则

有效数字:实际能测得的数据,其最后一位是可疑的。对于可疑数字一般认为有±1的误差 例: 滴定管读数21.09 mL分析天平读数 0.2080 g 最后一位为可疑值 注意: (1) “0”的作用:有效数字(在数字的中间或后面)定位作用(在数字的前面)

(2)对数值(pH、pOH、pM、pK等)有效数字的位数取决于小数部分的位数。 计算规则:(1) 加减法:计算结果小数点后的位数与小数点后位数最少的数据一样。

(2)乘除法(乘方、开方、对数)计算结果的有效位数与有效位数最少的数据一样。

第三章 化学热力学初步

基本概念:化学反应进度、体系与环境、状态与状态函数(状态函数的特征)、热与功(热与功的符号、体积功的计算W??p??V)、内能和热力学第一定律(热力学定律第一定律表达

式ΔU = Q + W)

?rH?m的计算:

△rHm:摩尔反应焓变,对于给定的化学反应,反应进度为1mol时的反应热 ?rH?m:化学反应中,任何物质均处于标准状态下,该反应的摩尔反应焓变 ?fH?m:在温度T及标准态下,由参考状态单质生成1mol物质B的标准摩尔反应焓变即为物质B在T温度下的标准摩尔生成焓。参考状态单质的标准生成焓为零。

1.利用?fH?m计算?rH?m

????rH?

m(298.15K)???B?fHm.B(298.15K), ?rHm≈?rHm (298.15K);

B

2.盖斯定律:在恒容或恒压同时只做体积功的情况下,任一化学反应,不论是一步完成的,还是分几步完成的,其化学反应的热效应总是相同的,即化学反应热效应只与始、终状态有关而与具体途径无关。根据盖斯定律若化学反应可以加和,则其反应热也可以加和。

反应的方向:

热力学中,有两条重要的自然规律控制着所有物质系统的变化方向

(1)从过程的能量变化来看,物质系统倾向于取得最低能量状态;(2)从系统中质点分布和运动状态来分析,物质系统倾向于取得最大混乱度。

热力学中,体系的混乱度用熵来量度的。符号:S

对于物理或化学变化而论,几乎没有例外:一个导致气体分子数增加的过程或反应总伴随着熵值增大,即: ?S > 0;如果气体分子数减少,?S < 0。

?标准摩尔反应熵变的计算:?rSm(298.15K)???S

B?Bm.B(298.15K),

?rS?m≈?rS?m (298.15K)

? 用熵变判断反应自发性的标准是,对于孤立系统:

ΔS(孤) >0 自发过程;ΔS(孤) =0 平衡状态;ΔS(孤)<0非自发过程

? 判断反应方向的判据是ΔG(适用条件:恒温恒压只做体积功):

ΔG < 0自发过程;ΔG > 0非自发过程;ΔG = 0平衡状态

? ΔH、ΔS对反应自发性的影响(ΔG =ΔH- TΔS)

ΔH<0, ΔS>0,则ΔG<0,任意温度下均自发

ΔH>0, ΔS<0,则ΔG>0,任意温度下均非自发

ΔH>0, ΔS>0,则高温下ΔG<0, 低温下ΔG>0,即高温自发,低温非自发

ΔH<0, ΔS>0,则高温下ΔG>0, 低温下ΔG<0,即高温自发,低温非自发

ΔrG?m的计算:

(1)利用标准摩尔生成吉布斯函数计算

??rG?(298.15K)???G?Bfm.B(298.15K)(只有298.15K时的ΔfG?m,B 数据,该方法只能m

B

计算298.15K时的ΔrG?m)

(2)任意温度下的ΔrG?m可按吉布斯——亥姆霍兹公式近似计算

ΔrG?m(T)≈ΔrH?m (298.15K)-TΔrS?m(298.15K) (ΔrH?m—KJ·mol-1, ΔrS?m—J·mol-1·K-1注意单位换算) ? 反应自发进行的温度范围的计算

ΔrG?m(T)≈ΔrH?m (298.15K)-TΔrS?m(298.15K)

ΔrH?m (298.15K)-TΔrS?m(298.15K)<0 (反应自发)

ΔrH?m (298.15K)和ΔrH?m (298.15K)可以通过热力学数据算出,从而可求出自发进行的温度范围。(p58例3-7)

第四章 化学反应速率和化学平衡化学反应速率

? 化学反应速率的表示方法(浓度随时间的变化)瞬时速率、平均速率

? 化学反应速率理论(碰撞理论、过渡状态理论)

活化分子、活化能(能用化学反应速率理论解释浓度、温度、催化剂对反应速率的影响) ? 质量作用定律(只适用于基元反应)、速率方程、反应级数

? 影响反应速率的因素

(1)内因:反应的活化能大小;(2)外因:浓度、温度、催化剂(不要求计算)

θ? 标准平衡常数 K

(1) Kθ表达式的书写 溶液用相对平衡浓度表示,cB即平衡浓度除以cθ (1 mol?L?1) ?c

气体用相对平衡分压表示,pBθ即平衡分压除以p (100 kPa),标准平衡常数是量纲为1的量。?p

复相反应中,固体、纯液体和溶剂不写入式中,即用“1”表示

θθθ(2)Kθ的求算:a通过表达式求得;b由ΔrGθm??RTlnK求得ΔrGm??RTlnK

(1) 此式把动力学与热力学联系起来,只要知道了某温度下反应的标准摩尔吉布斯函数变

θΔrGθm,就可以求出反应的标准平衡常数K。

(2) ΔrGθ,则Kθ值愈大,反应达到平衡时进行得愈完全。 m值愈小(越负)

非标态下化学反应方向的判据为:当 Q<Kθ ΔrGm <0 反应正向自发;当 Q=Kθ ΔrGm=0 处于平衡状态;当 Q>KθΔrGm >0 反应正向非自发

多重平衡规则:

若干反应方程式相加(减)所得到的反应的平衡常数为这些反应的平衡常数之积(商)。

????反应1=反应2+反应3K1 ?K?

2?K?

3;反应1=反应2-反应3K1?K2/K3

??m反应1=m×反应2K1?(K2)

化学平衡的移动(吕.查德里原理)

1.浓度(分压) 、总压力对化学平衡的影响(此时温度不变,因而Kθ为定值)

2.温度对化学平衡的影响(影响Kθ)

升高温度,平衡向吸热反应方向移动,降低温度,平衡向放热反应方向移动,

有关化学平衡的计算

1. 写出反应方程式;2.找出各物质的初始浓度(分压);3.设定未知数表示出各物质的平衡浓

度(分压)4.表示出平衡常数(标准平衡常数或实验平衡常数) →得到方程5.求解方程解出未知数(p87例4-10)

2.

第五章 四个量子数的取值及物理意义

(1)主量子数n:取值:1,2,3,…n等正整数。描述原子中电子(出现概率最大区域)离核的远近,

n越大,电子(出现概率最大区域)离核的距离越远, 能量越高,同时n决定电子层

(2)角量子数l:0123…n-1

物理意义1:决定波函数角度分布图和电子云角度分布图的形状

物理意义2:在多电子原子中与主量子数n一起决定电子的能量n相同,l越大能级越高 Ens<Enp<End…

(3)磁量子数 m m=0,±1,±2,…± l

物理意义:波函数和电子云角度分布图在空间的伸展方向,即取向数目

n,l相同,m不同的轨道叫等价轨道(简并轨道)

(4)自旋量子数ms,电子有两种自旋方向;

ms = +1/2或ms = ?1/2;图示用箭头?、?符号表示

? n、l、m三个量子数决定一个原子轨道(波函数);n、l、m、 ms四个量子数决定一个电

子的运动状态

? 能级组 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d 7p

核外电子分布的一般原则:

能量最低原理、泡利不相容原理、洪特(Hund)规则

注意洪特规则(不容易理解):当电子在n, l 相同的数个等价轨道上分布时,每个电子尽可能占据磁量子数不同的轨道且自旋平行。

洪德规则的补充:简并轨道全充满、半充满或全空的状态比较稳定,全充满: p6, d10,f14 半充满: p3, d5, f7全空: p0, d0, f0

能级交错时(4s3d,5s4d, 6s4f5d,7s5f6d),可以s轨道未填满,而让简并轨道半满,全满,这时能量更低更稳定,如24Cr [Ar]3d54s1,29Cu [Ar]3d104s1

电子层结构与元素周期律(通过电子排布式能知道元素在周期表中的位置,反之亦然)

1.能级组与元素周期(行)

(1)各周期元素数目=对应能级组中原子轨道的电子最大容量

(2)原子的电子层数=原子所在的周期数(钯Pd除外)

2.价电子构型与元素周期表中族的划分(列)

价电子:原子发生化学反应时参与形成化学键的电子价电子构型:价电子层的电子排布 主族元素(A): 最后一个电子填入ns或np轨道的元素

主族元素的价电子:最外层电子 (nsnp)IA~VIIIA(VIIIA也称零族)

副族元素(B): 最后一个电子填入(n?1)d或(n?2)f 轨道的元素

副族元素的价电子:最外层s电子,及(n?1)d电子(甚至(n?2)f电子)

IIIB~ VIIIB, ⅠB ,IIB ,其中VIIIB元素有3列

族号数=价电子总数

(VIIIA为8或2,ⅠB,ⅡB d10不计入,Ⅷ 8~10)

3. 价电子构型与元素的分区

s 区 :最后一个电子填入s轨道的元素

p 区:最后一个电子填入p轨道的元素

d 区:最后一个电子填入d轨道且d轨道未满的元素

ds 区:最后一个电子填入d轨道且d轨道填满的元素

f 区:最后一个电子填入f轨道的元素

? 元素基本性质的周期性

掌握主族元素原子半径、电离势、电负性的递变规律

? 离子键

离子键——当活泼金属原子和活泼非金属元素原子互相接近时,前者失去电子形成正离子,后者得到电子形成负离子。正、负离子通过静电相互作用结合成离子型化合物

离子键的本质是静电作用力

生成离子键的条件: 原子间电负性相差足够大,一般要大于1.8左右

离子键的特征:没有方向性、没有饱和性

离子化合物的熔点和沸点:离子的电荷越高、半径越小,静电作用力就越强,熔点和沸点就越高。

价键理论:

共价键的本质:原子轨道发生重叠,两核间电子出现概率增大,降低了两核间的正电排斥,又增强了两核对电子云密度大的区域的吸引,系统能量降低, 形成稳定的共价键。

价键理论要点:

?

?

?

成键原子的未成对电子自旋相反; 最大重叠原理:成键原子的原子轨道重叠程度(面积)越大,键越牢。 对称性匹配原理:原子轨道的重叠必须发生在角度分布图中正负号相同的轨道之间。

? 共价键的特征

饱和性——电子配对后不再与第三个电子成键

方向性——共价键具有方向性的原因是因为原子轨道(p, d, f)有一定的方向性,所以必须沿着特定的方向重叠,它和相邻原子的轨道重叠才能达到最大重叠。

? 共价键的类型

σ键:原子轨道沿键轴方 向“头碰头”式重叠; π键:原子轨道沿键轴 方向“肩并肩”式重叠。

? σ键与?键的识别

共价单键为σ键; 共价双键(及三键)中:有一个σ键,其余为?键。

σ键,重叠程度大,较稳定;π键,重叠程度小,较活泼。

第六章 酸碱平衡与酸碱滴定法

酸碱质子理论:

质子酸、质子碱、两性物质;共轭酸碱对

酸碱反应的实质:两对共轭酸碱对间的质子的传递。

共轭酸碱对解离平衡常数的关系:共轭酸碱对的解离平衡常数乘积为K?w

??? KaKaK13--2- AHAHAH3A2? KKb3b1b2??

a1b3 K K

??????-2-???HA2--A3- Ka H2A KaH3A-H2A- Ka-HA2?Kb2?Kw1?Kb3?Kw3?Kb1?Kw 酸碱酸碱酸碱??Ka2 Kb2??Ka3 Kb1? 同离子效应、盐效应

各种溶液pH值的计算:

1.一元弱酸(碱)

浓度为ca mol/L 的 HA溶液

HA?H? ? A?

初 ca 00

平ca-[H?] [H?] [H?] [H?][Ac?][H?]2Ka??[HAc]ca?[H?]??若??5%,ca/Ka?400,则ca?[H?]?ca

[H?][Ac?][H?]2[H?

]2Ka????[HAc]ca?[H]ca?[H+

篇三:大学无机及分析化学试卷

京 农 业 大 学 试 题 纸

2007-2008 学年 第一学期课程类型:必修√、选修 卷 类:A、B√


大一无机及分析化学
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