复旦大学普通化学课件复习.pdf

第一章第一章PV=nRTR的取值的取值:0.082061 atm dm3 mol-1 K-162.366 torr(mmHg)dm3 mol-1 K-18.314 kPa dm3 mol-1 K-1 Pa m3 mol-1 K-1J mol-1 K-1PiV总总P总总Vi=niRTP总总V总总n总总RT P1V1=P2V2Dolton分压定律：在分压定律：在恒定温度恒定体积恒定温度恒定体积的条件下，混合气体的总压等于各组分气体的分压强之和。的条件下，混合气体的总压等于各组分气体的分压强之和。)(303.2)11(303.2lg21211221TTTTRHTTRHPPvapvapClapeyron-Clausius 方程方程六种相变过程、三类的相平衡六种相变过程、三类的相平衡：临界温度：每种气体各有一个临界温度，在每种气体各有一个临界温度，在临界温度临界温度以上，不论怎样加大压力都不能使气体液化，气体的液化必须在以上，不论怎样加大压力都不能使气体液化，气体的液化必须在临界温度临界温度之下才能发生。之下才能发生。永久气体、可压缩气体。永久气体、可压缩气体。水的相图：水的相图：三相点、临界点三相点、临界点要求会看相图、计算相律要求会看相图、计算相律（定积分形式）（不定积分形式）)11(ln1ln2121TTRHPPBTRHP蒸气压方程蒸气压方程F =C P+2溶液溶液(Solutions)浓度的表达：浓度的表达：%100剂质质WWW2.物质的量分数：物质的量分数：1,MWMWMW质剂剂质质剂剂质质质质质xxnnnx两组分体系两组分体系1.质量分数：质量分数：3.质量摩尔浓度质量摩尔浓度:11000kgmolWnb剂质质4.物质的量浓度物质的量浓度(体积摩尔浓度体积摩尔浓度)13L00.1moldmnc溶液质质5.体积分数体积分数(Volume Percent)溶液质质VV极稀的水溶液：极稀的水溶液：c=b注意：注意：在一定温度下，气体的溶解度随着压强的增大而线性增加，满足在一定温度下，气体的溶解度随着压强的增大而线性增加，满足Henry定律定律：iHiPKX 气体在液体中的溶解以及溶解度的表达：气体在液体中的溶解以及溶解度的表达：特别注意：当用气体的体积特别注意：当用气体的体积V来表示气体溶解度时，要注意来表示气体溶解度时，要注意V是是T和和P的函数的函数,T或者或者P不同时，相同的不同时，相同的V可能代表不同的溶解度。可能代表不同的溶解度。PV=nRT溶剂或溶剂Lmolkgmol溶剂或溶剂LVkgV非电解质稀溶液的依数性非电解质稀溶液的依数性剂xPPoRaoult 定律：定律：质xPPo质bKTbbbKTffTRVnTRc在理想双液系达气液相平衡时，气相组成和液相组成不同，蒸气相中蒸气压大的那个组分的含量比在液相中高。在理想双液系达气液相平衡时，气相组成和液相组成不同，蒸气相中蒸气压大的那个组分的含量比在液相中高。非电解质稀溶液的依数性的应用：计算分子量非电解质稀溶液的依数性的应用：计算分子量电解质溶液（离子溶液）电解质溶液（离子溶液）质xiPPobiKTbbbiKTfficRT固体固体晶格、晶胞、晶格中结点的计算晶格、晶胞、晶格中结点的计算金属晶体中两种密堆积和两种非密堆积形式不同金属晶体的固体体积占有率（四种）金属晶体中两种密堆积和两种非密堆积形式不同金属晶体的固体体积占有率（四种）1.简单立方晶格简单立方晶格(金属原子数金属原子数1，非密堆积），非密堆积）空间利用率空间利用率:%52%100)2(3433aa2.体心立方晶格体心立方晶格(金属原子数金属原子数2，非密堆积，非密堆积)空间利用率空间利用率:%68%100)43(34 233aa73.面心立方晶格面心立方晶格(金属原子数金属原子数4，密堆积)空间利用率空间利用率:4.六方晶格（密堆积）六方晶格（密堆积）金属原子数金属原子数 2 空间利用率空间利用率:74%74%100)42(34 433aa三种典型的离子晶体：三种典型的离子晶体：NaCl、ZnS、CsCl球密堆积结构中的四面体空隙和八面体空隙球密堆积结构中的四面体空隙和八面体空隙r+/r-=0.225 0.414ZnS型配位数：型配位数：4r+/r-=0.414 .732 NaCl 型配位数：型配位数：6r+/r-=0.732 1CsCl 型 配位数：型 配位数：8AB型晶体中型晶体中r+/r-的比值计算的比值计算共价晶体：金刚石、石墨共价晶体：金刚石、石墨分子晶体分子晶体第二章第二章氢 原 子 光 谱氢 原 子 光 谱n2 n1R=1.09737 107 m-1(里德堡常数里德堡常数)11(12221nnR玻尔理论中的两个重要假设玻尔理论中的两个重要假设微观粒子的波粒二象性不确定性原理微观粒子的波粒二象性不确定性原理薛定谔方程-描述原子核外电子运动的一个波动方程描述原子核外电子运动的一个波动方程20224e2h8emZnEn,l,m(r,)要求：理解通解代表的意义，记住四个量子数以及相关轨道形状和取值。要求：理解通解代表的意义，记住四个量子数以及相关轨道形状和取值。n,l,m,ms以及以及s、p、d、f轨道。径节面、角节面取值轨道。径节面、角节面取值多电子原子的结构与周期律多电子原子的结构与周期律要求掌握：要求掌握：Slater规则规则；元素周期表排列规律，能够做到元素的；元素周期表排列规律，能够做到元素的基态电子构型、元素符号、原子序数基态电子构型、元素符号、原子序数的对应。的对应。元素基本性质的周期变化规律元素基本性质的周期变化规律要求掌握：要求掌握：原子半径原子半径周期性变化规律、周期性变化规律、镧系缩容镧系缩容概念；元素概念；元素电离能电离能、亲和能亲和能定义以及周期性变化规律及特例；元素定义以及周期性变化规律及特例；元素电负性电负性变化规律。变化规律。第 三 章第 三 章离子键-原子间通过正、负离子电性吸引的互相作用称为离子键。-原子间通过正、负离子电性吸引的互相作用称为离子键。NaCl点阵：面心立方晶系：立方晶系点阵：面心立方晶系：立方晶系CsCl点阵：简单立方晶系：立方晶系点阵：简单立方晶系：立方晶系ZnS点阵：面心立方晶系：立方晶系点阵：面心立方晶系：立方晶系几种常见离子晶体的结构形式：几种常见离子晶体的结构形式：离子键的强度离子键的强度热化学数据估算晶格能热化学数据估算晶格能(波恩-哈勃循环)(波恩-哈勃循环)晶格能（晶格能（U）由气态离子形成由气态离子形成1 mol离子晶体的过程中离子晶体的过程中所释放所释放的能量称为晶格能。的能量称为晶格能。(1mol离子晶体解离成气态离子时所吸收的能量）离子晶体解离成气态离子时所吸收的能量）要求掌握：几种典型离子晶体结构、对应的要求掌握：几种典型离子晶体结构、对应的R+/R-比、配位数晶格能的概念、计算，特别要求掌握热化学方法计算晶格能。离子半径大小以及周期性变化规律比、配位数晶格能的概念、计算，特别要求掌握热化学方法计算晶格能。离子半径大小以及周期性变化规律共价键共价键经典的路易斯学说：价电子、键、键长、键能、键角；经典的路易斯学说：价电子、键、键长、键能、键角；价键理论：键、键 键、键；杂化轨道理论：杂化轨道理论：SP、SP2、SP3、SP3d杂化杂化价层电子对互斥理论（价层电子对互斥理论（VSEPR法）：法）：基本要点、分子空间指向预测基本要点、分子空间指向预测要求最终掌握：能够预测共价分子的结构、杂化类型、以及键长、键角关系。要求最终掌握：能够预测共价分子的结构、杂化类型、以及键长、键角关系。分 子 轨 道分 子 轨 道分子轨道理论的要点原子轨道线性组合的原则分子轨道理论的要点原子轨道线性组合的原则要求最终掌握：同核双原子（第二周期）分子轨道能级图、基态电子构型、计算键级、判断键长、键能大小。要求最终掌握：同核双原子（第二周期）分子轨道能级图、基态电子构型、计算键级、判断键长、键能大小。CO、NO分子间作用力氢键分子间作用力氢键第四章第四章热力学函数和术语、功和热、状态函数、广延性质、强度性质、摩尔热容、内能、焓热力学第一定律热力学函数和术语、功和热、状态函数、广延性质、强度性质、摩尔热容、内能、焓热力学第一定律 U =q-w U =q+w U、H、q、W的计算的计算恒温过程、恒压过程、恒容过程、可逆过程绝热过程、真空膨胀过程恒温过程、恒压过程、恒容过程、可逆过程绝热过程、真空膨胀过程盖斯定律、焓变的计算盖斯定律、焓变的计算要求最终掌握：不同过程理想气体的热、内能变化、焓变、功的计算，以及焓变和内能变化的区别；要求最终掌握：不同过程理想气体的热、内能变化、焓变、功的计算，以及焓变和内能变化的区别；Hess定律、四种焓变的确切定义以及热化学方程与四种定义焓变之间的一一对应；化学反应焓变计算，注意相变过程的能量变化。定律、四种焓变的确切定义以及热化学方程与四种定义焓变之间的一一对应；化学反应焓变计算，注意相变过程的能量变化。熵和熵变熵和熵变影响影响物质熵物质熵值大小的因素:值大小的因素:熵变熵变宏观热力学定义：宏观热力学定义：S=q可逆可逆/T （J/K）2112lnlnPPnRTVVnRTQ可逆21lnPPnRTQS可逆)(T)(TjjiiTSnSnS反应物生成物注意：理想气体等温可逆过程、相变过程注意：理想气体等温可逆过程、相变过程标准熵标准熵:TK、标准态的绝对熵、标准态的绝对熵反应中有气体时：反应中有气体时：反应后气体分子数增加反应后气体分子数增加S 0反应后气体分子数减少反应后气体分子数减少S 0反应后分子数减少反应后分子数减少S 0反应前后无任何分子数变化反应前后无任何分子数变化S很小很小自由能自由能 G 0 自发自发)G 0 (S孤孤 0 不能自发发生不能自发发生)G =0 (S孤孤=0 可逆过程可逆过程)注意：注意：恒温、恒压、体系只做体积功是恒温、恒压、体系只做体积功是 G 作为化学反应方向判据的条件作为化学反应方向判据的条件反应在等温条件下进行：反应在等温条件下进行：G =H -T Sfifj()()TijjiGnGnG反应物生成物298298STHGT根据 根据 H、S 的不同，可以把反应分成四大类 的不同，可以把反应分成四大类 H（-）（-）S（+）任何）任何 T 都能自发都能自发H（+）S（-）任何（-）任何 T 都不能自发都不能自发H（-）（-）S（-）低温下可以自发（-）低温下可以自发T Tc可以自发可以自发lnbBaAdDcCPPPPRTGG反反P184-185与与 H、S 不同，不同，G随温度和压力的变化不能忽略随温度和压力的变化不能忽略