吉林大学_无机化学_课件——_(12)

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吉林大学无机化学课件—— (12)

二、电极电势Nernst方程
E ＝ E ø－RT/nF ·lnQ 其中Q为反应商 298K时： E ＝ E ø－0.0592/n ·lgQ 2Fe3+ (aq) + Cu←→ ←→2Fe2+(aq)+ Cu2+(aq) ←→ 据此：E＝ ϕ正－ ϕ负＝Eo－0.0592/n ·lg Q
E＝ ϕ正－ ϕ负＝（ ϕ 正 o－ ϕ 负 o) －0.0592/2 ·lg
二、反应∆rG 与电池电动势关系
Zn+ Cu2+(aq)←→ 2+(aq)+ Cu ←→Zn ←→ 标态下，∆rGø ＝ ∆fGøZn2+－ ∆fGøCu2+ 298K时＝－147.06－65.249＝－212.31kJ.mol-1 电功（非体积功）Wmax＝－∆G. 说明：前面热力学指出，可逆、平衡时∆G=0。那是无其它功时，而有其它功时，体系自由能的减少等于所做最大功，我们就是依据这一点计算的。所以计算的电功、电动势均为可逆状态时的值。
二、电子－离子法电子－
方法是：将反应式改写为半反应式，先将半反应式配平，然后将这些半反应式加合起来，消去其中的电子而配平。具体步骤：以在酸性介质中反应 MnO4-+SO32- → Mn2++SO42-为例： 1.离子形式写出反应主要物质 2.分别写出两个半反应 3.各自原子数和电荷数配平 4.注意依据反应介质，选择H+或OH－配平 5.得失的电子数相等（最小公倍数）
又如：MnO2＋Cl- → Mn2+＋Cl2 标态时自发吗? ϕøMnO2/Mn2+=1.24 < ϕøCl2/Cl-=1.36 ∴ 反应非自发但在浓盐酸时可自发 MnO2＋4H+ +2e → Mn2++2H2O

宋天佑《无机化学》·教学进度

宋天佑《无机化学》·教学进度 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN此为宋天佑教授在吉林大学采用本书授课的实际教学进度，需要注意的是：1.为满足物理学背景的学生需要，将理论部分集中，故将配位化学一章提前讲授。

2.第五章价层电子对互斥理论讲解与教材略有差别。

2013级教学进度第一章化学基础知识1.1 理想气体1.1.1 理想气体的的状态方程1.1.2 混合气体的分压定律课间ppt 48（指讲到本章ppt的第48页，下同）（共用时30分钟）1.2 稀溶液的性质1.2.1 溶液的浓度1.2.2 饱和蒸气压1. 溶剂的饱和蒸气压2. 溶液的饱和蒸气压3. 拉乌尔定律1.2.3 溶液沸点升高1. 饱和蒸气压图2. 沸点升高计算公式（第1次课）结束ppt 111（20130917）1.3 晶体结构基本概念1.3.1 对称性1. 旋转和对称轴2. 反映和对称面3. 反演和对称中心1.3.2 晶体和点阵1.3.3 晶系和点阵型式1. 7个晶系2. 14种空间点阵型式1.3.4 晶胞课间ppt 1861.4 酸碱理论1.4.1 阿仑尼乌斯理论1.4.2 布朗斯特酸碱理论1. 酸碱定义2. 酸碱反应1.4.3 路易斯酸碱理论1. 理论要点（第2次课）结束 ppt 251（20130924）2. 酸碱的软硬分类1.5 化学反应速率1.5.1 平均速率与瞬时速率1.5.2 化学反应的速率方程1.5.3 温度对反应速率的影响1. 阿仑尼乌斯公式2. 反应进程—势能图（第3次课）结束ppt 335（20130926）讲课时间 60 分钟。

第一章共用约5 学时。

第二章化学热力学初步2.1 热力学基本概念2.1.1 体系和状态函数2.1.2 热力学第一定律2.1.3 体积功2.2 热化学2.2.1 化学反应的热效应1. 恒容反应热课间ppt 652. 恒压反应热3.反应进度与摩尔反应热（第4次课）结束ppt 106（20131008）4. Q p和Q V的关系2. 2. 2 盖斯定律2. 2. 3 生成热1. 生成热定义2. 标准生成热的应用2.3 化学反应进行的方向课间ppt 1612.3.1 过程进行的方式1. p－V线与体积功2. 体积功的极限3. 可逆途径和自发过程2. 3. 2 化学反应进行的方向2. 3. 3 影响反应方向的因素2. 3. 4 熵1. 状态函数熵（第5次课）结束ppt 213（20131010）2. 热力学第三定律和标准熵2. 3. 5 状态函数吉布斯自由能1. 自由能判据2. 标准生成吉布斯自由能3. 吉布斯——赫姆霍兹方程课间ppt 266第二章共用约 5 学时。

高等无机化学(课堂PPT)

1. 所有独立的对称操作构成一个具有封闭性的集合(完备集)
封闭性：集合中任意两个操作的乘积都属于该集合
2. 集合中对称操作乘法的结合律成立，如对于水分子：
(C2v)v = vv = E C2(vv) = C2C2 = E
3. 集合中任何一个操作A与恒等操作E的乘积等于该操作A本身:
AE = EA =A
4. 集合中任何一个操作都有逆操作在该集合中
逆操作：乘积为恒等操作的两个操作互称逆操作。如C3 与C32
E和二次操作C2，，i 的逆操作为其本身
29
所有这些特征正好符合数学中群（group）的定义！可以借助群论方法解决分子对称性问题！
30
1.3 群的定义
对于一个集合G{a,b,c,…}，在其元素之间定义一种运算（通常称为“乘法”），如果满足下面4个条件，则称集合G为群.
➢ 前者是一种动作，后者是一种几何元素 ➢ 一个对称元素可产生一个或一组对称操作
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分子中的对称操作与对称元素
(真)旋转(Cnm, m = 1-n)和旋转轴(对称轴,真轴 proper axis, Cn) ➢n次旋转轴 Cn：基转角：θ=3600/n ➢一个Cn轴对应n个旋转操作： Cn, Cn2,…,Cnn-1, Cnn, 转动角度分别为 θ, 2θ, …,(n-1)θ, nθ(=3600)
➢ 对于周期性的晶体结构，平移及其与点操作的组合导致整体位移，称为空间操作，对应的群称空间群。
对称元素(symmetry elements)
➢ 对称操作所依赖的几何要素（点、线、面等）
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分子中的对称操作与对称元素
① 恒等操作(identity operation，E)
➢ 维持分子不动或使分子回复到原始构型的操作 ➢ 恒等操作的引入是数学上的需要。

无机化学绪论ppt课件

❖对大学期间的后续课程有用。 ❖对毕业以后的工作有用。
❖化学与我们的生活息息相关。
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
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药学（Pharmacy）：是研究药物的结构特征、理化性质、同时又要了解药物进入体内后的生理效应，毒副作用以及生物转化等内容的一门学科。
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
5. 为什么药学专业的学生要学习“无机化学”？
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
6. 我们的“无机化学”与中学化学有什么联系和不同？
中学
•理论性更强，更抽象 •更注重定量处理 •对于元素性质的介绍更深入，更有针对性
大学
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
1.化学的分支
基础化学
化学
应用化学
无机有机分析物化工业农业环境食品药品医用
为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能
2. 无机化学的定义
无机化学是以元素周期系和近代化学理论为基础，研究元素的单质及其化合物（碳氢化合物及其衍生物除外）的组成、结构、性质和无机化学反应过程的科学。

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

无机化学吉林大学宋天佑ppt课件下载

wB = mB/m液 (无单位)
(4) 质 ( 重 ) 量百分浓度 (weight percent): 每100份重的溶液中所含溶质的质量份数.
wt% = mB/m液 100% (无单位)
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(5) 摩尔分数(mole fraction): 溶质的物质的量与溶液的总物质的量之比（用符号xB表示）。
去，这一过程为凝聚。当蒸发速度与凝聚
速度达到相等时，即达到了动态平衡，此时蒸气所具有的压强就是饱和蒸气压 (vapour pressure)。
36
哪一个是平衡状态？哪一个不是，将往哪个方向移动？
蒸发
溶剂(l)
蒸气(g)
凝聚
37
饱和蒸气压：一定温度下，一纯溶剂置于密闭容器中，当蒸发与凝聚达到动态平衡时，蒸气所具有的压强(p*)。
蒸发
溶剂(l)
蒸气(g)
凝聚
蒸气压 < p*, 平衡，液体汽化；
蒸气压 > p*, 平衡，气体液化。
38
• 饱和蒸气压与溶剂的本性有关。同一溶剂的蒸气压又随温度的升高而增大。表1 水的蒸气压
t/℃ p*/kPa t/℃ p*/kPa t/℃ P*/kPa
10.0 1.228 60.0 19.92 110.0 143.3 20.0 2.338 70.0 31.16 120.0 198.6 30.0 4.243 80.0 47.34 130.0 270.2 40.0 7.376 90.0 70.10 140.0 361.5 50.0 12.33 100.0 101.325 150.0 476.2
Note: Because volume is temperature dependent, molarity can change with temperature.

大学无机化学(吉林大学、武汉大学、南开大学版) 第12章碱金属和碱土金属—— 内蒙古民族大学

钾比钠活泼，为什么能通过如下反应制备金属钾？ KCl + Na NaCl + K 钾的第一电离能 (418.9 kJ· mol-1 ) 比钠的 (495.8 kJ· mol-1)小,但通过计算可知固相反应的ΔrHm是个不大的正值。钾的沸点(766 º C)比钠的(890 º C )低,当反应体系的温度控制在两沸点之间 , 使金属钾变成气态 , 金属钠和KCl、NaCl 仍保持在液态,钾由液态变成气态 , 熵值大为增加,反应的TΔrSm项变大,有利于ΔrGm变成负值使反应向右进行。同时 , 钾变成蒸气 , 设法使其不断离开反应体系,让体系中其分压始终保持在较小的数值。不难预料随 Pk变小 ,ΔrGm向负值的方向变动 ,有利于反应向右进行。
(阴极)
(阳极)
在电解中，必要时要混入适当的助熔剂，如在氯化钠的电解中，是加入CaCl2为助熔剂，其作用是： 1. 降低熔点（钠熔点=1073K，混合盐熔点=873K） 2. 防止钠的挥发 3. 减小钠的分散性（熔盐密度大，钠密度小，易浮于熔盐上面进行分离）
热还原法热还原法中常用碳或碳化物作还原剂，从金属氧化物或碳酸盐中还原出金属。 K2CO3＋2C 1473K 真空 2K＋3CO 2KF＋CaC2 1273 - 1473 K CaF2＋2K＋2C MgO + C CO + Mg MgO + CaC2 Mg + CaO + 2C 金属置换法:用活泼金属作还原剂的热还原法称金属置换法，常用还原剂金属有：Na、Ca、Mg、Ba、Al等。 KCl + Na ==== NaCl + K RbCl + Ca == CaCl2 + 2Rb
C-208 TUPIAN

《无机化学》

《无机化学》舒谋海一、课程基本信息1、课程代码：2、课程名称：无机化学3、学时/学分：64/44、先修课程：化学原理。

5、面向对象：化学、应用化学、生物学、药学及化学相关专业。

6、开课院（系）、教研室：化学化工学院无机及分析化学教研室7、教材、教学参考书：Inorganic chemistry， Shriver & Atkins, Fifth Edition(教材）《无机化学》(第四版)下册，北师大、华中师大、南京师大主编，高教出版社《无机化学》(第二版)下册，宋天佑主编，吉林大学出版社8、已修课程基础《化学原理》二、教学的性质和任务课程性质：本课程属于基础化学系列课程。

通过课堂教学使学生掌握元素性质递变规律及配位化学的基本知识、基本理论,了解单质的制备方法及各主族、副族元素化合物的性质，掌握无机化学的研究方法、应用及其发展趋势。

使学生较全面地了解无机化学、基本化学原理及其在化学分析和元素性质方面的应用和思想、现代无机化学的研究前沿和现状。

三、教学内容和基本要求在综合应用多门有关学科的知识，系统、全面、深入地了解化学的基本原理、无机化学的基本概念、基础理论，并在此基础上掌握物质的化学成分分析方法原理，掌握元素的基本性质和与物质结构的关系。

通过课程的学习，将为后续的有机化学、物理化学、仪器分析等专业基础课程的学习打下基础。

以下内容安排基于Inorganic chemistry，Shriver & Atkins, Fifth Edition，W. H. Freeman and Company.2010第一部分：元素及其化合物第一单元周期性(2 课时)主要内容：元素性质概论，元素性质的通论，非金属元素性质通论，金属元素性质通论。

重点与难点：元素的递变性规律以及与核外电子结构的关系第二单元氢（2课时）主要内容：氢元素及其简单二元化合物、氢气及氢能源重点与难点：氢元素的结构特征第三单元碱金属和碱土金属（group 1 & 2）（2课时）主要内容：碱金属与碱土金属的通性；碱金属与碱土金属的重要化合物；锂、铍的特性及对角线规律；常见s区元素的金属鉴定反应。

无机化学绪论ppt课件

小组在磁分子材料究组在新型一维纳
的研究方面取得了米结构的制备、组
突出成果。
装方面取得了突出
的进展
最新版整理ppt
22
INORGANIC CHEMISTRY
我国无机化学发展情况
无机化学在最近几年里所取得的突出进展主要表现在固体材料化学、配位化学方面，在某种程度上与国际保持同步发展。从传统的无机化学角度来看，生物无机化学和放射化学的研究则相对滞后。
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32
INORGANIC CHEMISTRY
2.量纲
(1)量（quantity ）现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性。分为一般意义的量和特定量。一般意义的量如长度、时间、质量、温度、电阻、物质的量浓度；特定量如某根棒的长度，某根导线的电阻，某份酒样中乙醇的浓度。
第六章沉淀溶解平衡 (4学时) 第七章氧化还原反应电化学基础
第八章原子结构 (5学时) 第九章分子结构 (4学时) 第十章固体结构 (5学时) 第十一章配合物结构 (2学时)
(7学时)
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25
INORGANIC CHEMISTRY
四、本课程的学习要求
1.课前要求预习，上课认真听讲并作好笔记。 2.考试成绩占70%；平时作业和测验占20%；
生长起来的。
最新版整理ppt
13
无机材料化学
稀土元素化学
配位化学
金属有机化学
无机化学
无机合成化学
物理无机化学
固体无机化学
生物无机化学
最新版整理ppt
14
二、化学前沿
21世纪化学也面临四大难题
第一合成化学难题

第二章-高等无机化学-课件PPT课件

第2页/共72页
引言
分子的对称性是分子的固有基本性质。因此利用对称性原理探讨分子的结构和性质，是人们认识分子的重要途径，是了解分子结构与性质的重要方法。
对称性的概念和原理对化学研究的重要性表现为：能简明地表达分子的构型可简化分子构型的测定工作可帮助正确地了解分子的性质能够指导化学合成工作
称性，化学键的改组和形成，常需要考虑对称性匹配的因素，许多化合物及生物活性物质，其性质与分子的绝对构型有关。因此合成化合物，特别是具有一定生物活性的化合物，需要考虑对称性因素。
第7页/共72页
引言
群论是一个很宽阔的数学领域，是研究对称性的有力工具。群论已经成为化学研究的一个不可缺少的方法，分子结构、晶体结构、量化研究离开群论是难以想象的。
第21页/共72页
第二节群及其基本性质
2.3 对称操作群（点群）的基本性质：封闭性：任何两个对称操作的乘积必定为该群的一个
对称操作。恒等元素：任何点群都含有一恒等操作E，它和点群中
任一对称操作的乘积即为该对称操作本身。结合律： (AB)C = A(BC) 逆元素：点群中的对称操作都有相应的逆元素。
第3页/共72页
引言
(1) 能简明地表达分子的构型例如Ni(CN)42－属于D4h点群，用D4h符号可以简洁、
准确地表明9个原子处于同一平面，Ni原子在离子的中心位置，周围4个－CN完全等同，M－C－N都是直线形，互成90o。
第4页/共72页
引言
(2) 可简化分子构型的测定工作将对称性基本原理用于量子力学、光谱学、X射线晶
第11页/共72页
H2O的对称操作和对称元素
第一节对称操作和对称元素
有五种对称元素能够用于适当的独立分子的对称操作。

无机化学(本科)全套教学课件pptx-2024鲜版

9
酸碱平衡常数计算与应用
2024/3/28
酸碱平衡常数定义
01
表示酸碱反应平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积
的比值。
酸碱平衡常数计算
02
通过测定平衡时各物质的浓度，利用平衡常数表达式进行计算。
酸碱平衡常数应用
03
用于预测酸碱反应的方向、程度和速率，以及判断酸碱的强度。
10
沉淀溶解平衡原理及影响因素
氧化剂与还原剂
氧化剂接受电子，还原剂失去电子。 2024/3/28
氧化还原反应类型
根据反应物和生成物的性质分类，如金属与非金属、酸与碱等。
氧化数概念
表示元素在化合物中的氧化状态，通过计算化合价确定。
14
原电池与电解池工作原理
原电池工作原理
将化学能转化为电能的装置，由正负极和电解质组成。
电极反应与电池反应
无机化学(本科)全套教学课件pptx
2024/3/28
1
contents
目录
• 无机化学概述与基础知识 • 酸碱反应与沉淀溶解平衡 • 氧化还原反应与电化学基础 • 配位化合物与金属有机化学 • 无机固体化学与纳米材料 • 无机合成与绿色合成技术
2024/3/28
2
01
无机化学概述与基础知识
2024/3/28
2024/3/28
沉淀的溶解
利用某些试剂使已生成的沉淀溶解，如胃药中的氢氧化铝治疗胃酸过多。
分步沉淀
当溶液中存在多种难溶电解质时，通过控制条件可实现分步沉淀，从而分离出各种难溶电解质。
12
03
氧化还原反应与电化学基础
2024/3/28
13
氧化还原反应原理及类型

北师大版无机化学第一章课件

1909 年美国人 Millikan 用油滴实验测电子的电量
1911 年英国人 Rutherford 进行粒子散射实验，提出原子的有核模型
1913 年丹麦人 Bohr
提出 Bohr 理论解释氢原子光谱
《无机化学》-原子结构与元素周期系
College of Chemistry & Materials Science
College of Chemistry & Materials Science
Sichuan Normal University
处于激发态的电子不稳定，可以跃迁到离核较近的轨道上，能量差以电磁波的形式辐射
ν E2 E1 h
E：轨道能量(Orbital Energy)
ν ：频率( Frequency )
《无机化学》-原子结构与元素周期系
College of Chemistry & Materials Science
Sichuan Normal University
学什么？
在掌握原子结构、分子结构和晶体结构的基础上、较系统、全面地学习各族元素重要单质及其重要化合物的存在、制备、结构特点、性质及其规律性变化和重要应用。
College of Chemistry & Materials Scniversity
无机化学（下）
主讲：高道江 (Prof & Dr) Email:daojianggao@
Tel:13981749369
《无机化学》-原子结构与元素周期系
College of Chemistry & Materials Science
（2）表达式

1

2024版无机化学课件

金属材料
利用无机化学原理对金属材料进行表面处理、合金化等改性处理，提高其性能和使用寿命。
3
纳米材料无机化学方法在纳米材料的制备和表征方面具有独特优势，为纳米科技的发展提供了有力支持。
生物医药领域
生物矿化
01
无机化学在生物矿化过程中起着重要作用，如骨骼、牙齿的形
成与修复等。
药物载体
02
利用无机纳米材料作为药物载体，可以提高药物的靶向性和生
较弱，无方向性和饱和性，对物质的物理性质如熔沸点、溶解度等有
影响。
氢键的形成与特点
氢原子与电负性较大的原子（如N、 O、F）之间形成的特殊作用力，具有方向性和饱和性，对物质的物理性质有显著影响。
氢键对物质性质的影响
使物质的熔沸点升高，溶解度增大，并对生物大分子的结构和功能有重要作用。
04
元素周期律
元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性的变化，这个规律叫做元素周期律。元素周期律是元素周期表的高度概括，它只用简单的一句话，概括了元素性质的变化与元素的原子结构的关系。
03
化学键与分子结构
离子键及其性质
离子键的形成
由阴、阳离子之间通过静电作用所形成的化学键，通常存在于金属元素与非金属元素之间。
过渡元素及其化合物
过渡元素的通性
具有未充满的d电子层，常形成多种氧化态和配合物。
铬的化合物
如重铬酸钾、铬酸等，具有强氧化性，常用于电镀和鞣革等。
锰的化合物
如高锰酸钾、二氧化锰等，具有强氧化性和催化性能。
铁的化合物
如硫酸亚铁、氯化铁等，具有还原性和氧化性，常用于制备磁性
材料和颜料等。
06
无机化学在生活中的应用

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

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－
po2
ø
－
(cOH-=10 )
-14
lg c 4
po
OH
=0.401+ 0.0592 4 lg 11 4 4 10 =0.401+0.829 =1.230
Ag++e＝ Ag
øAg/Ag+=0.799
AgCl(s)+e＝Ag (s)+Cl－ øAgCl /Ag=? 标准态时：cCl-＝1.0 → cAg+=KspAgCl øAgCl /Ag= Ag+ /Ag = ø Ag+ /Ag +0.0592×lg cAg+ =0.799+0.0592 ×lg 1.8×10-10 =0.2217 V
2.反应平衡常数与电池标准电动势的关系 ΔrG ø ＝－ nFE ø 同时， ΔrG ø ＝－RT· ø lnK
Zn+ Cu2+(aq)←→Zn2+(aq)+ Cu
nFE lnK ø = RT
o
nE lg K 0.0592
o
o
标态下，ΔrGø ＝－212.31kJ.mol
此反应组成电池，E0 ＝212.3/(2 ×96.5 )=1.10伏
二、氧化还原反应方向判断
反应方向性：ΔrG< 0 的方向自发
较强氧化剂＋较强还原剂→较弱还原剂＋较氧弱化剂
(氧化剂) > (还原剂) 此时，E＝正极－负极 > 0 ，这样 ΔrG＝-nFE < 0 如：MnO4-＋Cl- → Mn2+＋Cl2 标态时自发吗? ∵ øMnO4-/Mn2+=1.51 > øCl2/Cl-=1.36 ∴ 反应可自发
1.23 0.0296lg12
4
1.23 0.13 1.36
－ Cr(OH)4 +
→CrO42－+H2O H2O2
Cr(OH)4－ →CrO42－ H2O2 →H2O
Cr(OH)4－ +4OH－ →CrO42－ +3e +4H2O － H2O2 +2e→2OH 2×) +4OH 3×) H2O2 +2e→2OH－
－ Cr(OH)4 － 2－ →CrO4
+4H2O+3e
Ag(NH3)2 + +e＝Ag (s)+2NH3 øAg(NH3)2+/Ag
标准态时：cAg(NH3)2+ ＝1.0 cNH3=1.0 cAg+= ? cAg+= cAg(NH3)2+ / K稳· 2NH3＝1 / K稳 c
øAg/Ag+=0.799 Ag++e＝ Ag Ag+ /Ag = ø Ag+ /Ag +0.0592×lg cAg+
具体步骤：
（1）写出基本反应式。（2）找出氧化剂元素氧化数降低值和还原剂元素氧化数增加值（3）按照最小公倍数的原子对各氧化数的变化值乘以相应的系数，使氧化数降低值和升高值相等。（4）将找出的系数分别乘在氧化剂和还原剂的分子式前面，并使方程式两边的数目相等。（5）检查反应方程式两边氧化数有变化的原子数目是否相等，如相等则反应方程式已配平。
一、标准电极电势 ø
①参与反应的物质为标准浓度时的值 ②在规定 ø H2 (p0) |H+ (1.0mol.L-1) ≡ 0下得到的。其他电极与标准氢电极组成电池得到的电动势就是该电极的电极电势值。
2+ 2+
1.标准氢电极
2H+(1.0)+2e＝H2（po） øH+/H2=0 (V)
与标准锌电极组成电池： (-) Zn |Zn2+‖H+|H2|Pt (+) Eo= øH+/H2 －øZn/Zn2+ 0.7628=0 －øZn/Zn2+ øZn/Zn2+=-0.7628 V
第十一章氧化还原反应
Review：基本概念
一、原子价和氧化数
原子价：表示元素原子能够化合或置换一价原子（H）或一价基团（OH－）的数目。氧化数：化合物中某元素所带形式电荷的数值。
二、氧化还原反应三、氧化剂和还原剂四、氧化还原对
§11.1 方程式的配平
Review：
一、氧化数法
基本原则：反应中氧化剂元素氧化数降低值等于还原剂元素氧化数增加值，或得失电子的总数相等。

注意电极反应就是半反应，有关某个元素的得或失电子的反应；同样需要配平。？

MnO4－→ Mn2＋
MnO4－+5e → Mn2＋ MnO4－+8H＋＋5e ＝ Mn2＋+4H2O
配平要注意：酸性介质H＋－H2O，碱性介质用OH－－H2O
3、电池符号－图式表示
电极表示铜电极：Cu|Cu2+ 锌电极：Zn |Zn2+
整反应→两个半反应→图式表示 ←(电极反应) ←
Cr2O72－+6Fe2＋+14H＋＝2Cr3＋+6Fe3++7H2O (+) Cr2O72－ +14H＋+6e ＝ 2Cr3＋ +7H2O －) Fe2＋－e ＝ Fe3+ (

(－)Pt|Fe2+, Fe3+‖ Cr3＋ , Cr2O72－ | Pt (+) (－) (C) I2|I－ (c1) ‖ Fe2+ (c2), Fe3+ (c3) | C (+) +) Fe3+ + e ＝Fe2+ －) 2I－＝I2+ 2e 总反应：2Fe3+ + 2I－＝2Fe2+ + I2
§11.2原电池
一、组成和反应 1.化学能转化为电能的装置
能自发进行的反应才具有能量，即ΔG<0的反应；可利用的最大化学能等于ΔG的数值：电功（非体积功）Wmax＝－ΔG.

电池反应一般是一氧化还原反应： Zn+ Cu2+(aq)←→Zn2+(aq)+ Cu
标态下，298K时ΔrGø ＝ ΔfGøZn2+－ ΔfGøCu2+ ＝－147.06－65.249＝－212.31kJ.mol-1
+0.0592 · c lg Fe 2
c
Fe 3
负= o (Cu2+/Cu)+ 0.0592/2 · cCu2+) lg 源自o0.0592 n
lg [还原态 ]vi
[ 氧化态 ]vi
如甘汞电极 Hg2Cl2(s)+2e＝2Hg (l)+2Cl－ 1 Hg2Cl2 /Hg= øHg2Cl2 /Hg + 0.0592 lg 2

图式表示：(-) Zn |Zn2+(c1)‖Cu2+ (c2) |Cu (+)
几种不同电极的表示

氧化态还原态均为溶液：Fe3+ + e- ＝Fe2+ 有气体参与反应：2H＋+2e＝H2
要加惰性电极，如Pt，C等：Pt |Fe2+, Fe3+

也要加惰性电极: (Pt) H2 |H+(c)

有沉淀参与反应：AgCl+ e＝Ag+ Cl－ Ag|AgCl,Cl－(c)
2.其它常用的参比电极
①甘汞电极：Hg2Cl2(s)+2e＝2Hg (l)+2Cl－ 298K时：øHg2Cl2 /Hg=0.2801 V 饱和(KCl溶液)甘汞电极： Hg2Cl2 /Hg=0.2412 V 0.1MKCl： Hg2Cl2 /Hg=0.3337 V ②氯化银电极：AgCl(s)+e＝Ag (s)+Cl－标准态时：cCl-＝1.0 øAgCl /Ag=0.2223 V
V
O2+2H2O+4e＝4OH－ ø O2 /OH－＝0.401V pO2=po cOH-=1.0 O2+4H++4e＝4H2O ø O2 /H2O＝? 与 O2 /OH－相关 pO2=po cH+=1.0 O2 /H2O＝ O2 /OH ＝ O2 /OH + 0.0592 4
ø
§ 11.4 电池电势和电极电势的应用

一、氧化还原能力的大小顺序
氧化型 +ne =还原型 ø值越大，电对氧化型氧化能力越强；同理 ø值越小，电对还原能力越强。如： øMnO4-/Mn2+= 1.51V øFe3+/Fe2+= 0.77V øCu2+/Cu＝0.34V øSn4+/Sn2+＝0.154V øCl2/Cl- ＝1.36V øI2/I- ＝0.54V øZn2+/Zn＝-0.762 氧化能力：MnO4-> Cl2> Fe3+> I2> Cu2+> Sn4+> Zn2+ 还原能力：Mn2+ < Cl-< Fe2+ < I- < Cu< Sn2+< Zn
o－
负－0.0592/2 · lg
o)
c2
= (
o
(Fe3+/Fe2+)
+0.0592 · c lg )- ( o (Cu2+/Cu)+ Fe 2
c
Fe 3
Fe 2 Cu 2 c 2 3 Fe
c
0.0592/2 · cCu2+) lg
E＝正－负

吉林大学_无机化学_课件——_(12)

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