普通化学第七章化学键和分子结构
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普通化学 s p d轨道
普通化学 s p d轨道
在化学中,s、p、d、f轨道是最常见的电子轨道。这些轨道描述了电子在原子周围的运动。s、p、d、f对应的角量子数分别为0、1、2、3,其对应的形状分别为球形、两叶扁形、四叶双锥形和八叶双球形。在本文中,我们将重点介绍普通化学中的s、p、d轨道的基本特征、形状、电子配置等基本知识,帮助你更好地理解原子的电子状态。
s轨道
s轨道是球形的,其最多容纳两个电子。s轨道的半径随着原子核电荷数的增加而减小,而能量随着s轨道所占据的主量子数n的增加而增加。这通常与原子的大小和质量有关。当原子电荷数增加时,s轨道的电子接近原子核的状态将变得不稳定,因此s轨道被认为是最靠近原子核的轨道。
在s轨道中,第一个能级n=1存在一个轨道,称为1s轨道;第二个能级n=2存在两个轨道,称为2s轨道。在化学反应中,s轨道通常用来描述原子的核外电子;在分子中,s轨道通常参与化学键的形成。
p轨道 p轨道有两个扁球形边缘,沿着原子核周围的三个互相垂直的方向。每个p轨道可以最多容纳6个电子。与s轨道类似,p轨道随着原子核电荷数的增加而减小,而能量随着所占据的主量子数n的增加而增加。
在p轨道中,第一个能级n=2存在三个轨道,称为2p轨道;第三个能级n=3存在三个轨道,称为3p轨道,以此类推。在分子中,p轨道通常用于描述共价键的性质。p轨道的双原子分子排列成键的两端,称为π(pi)键。在多原子分子中,p轨道可以形成π键和具有小的电子云的无键电子对。
d轨道
与s和p轨道不同,d轨道的形状更复杂,通常由五个球形构成。每个d轨道可以容纳8个电子。d轨道随着原子核电荷数和所占据的主量子数的增加而减小,能量随着主量子数的增加而增加。
在d轨道中,第二个能级n=2存在一个轨道,称为2d轨道;第三个能级n=3存在五个轨道,分别称为3d轨道,以此类推。在分子中,d轨道可以参与化学键的形成,特别是在过渡金属和配合物中。
大一普通化学基础知识点总结
化学是一门研究物质组成、性质和变化的科学,作为一门基础学科,大一学生需要通过学习化学来打下坚实的基础。下面是大一普通化学基础知识点的总结。
1. 原子结构
原子是构成物质的基本单位,由质子、中子和电子组成。质子带正电,中子中性,电子带负电。原子的质量数等于质子数与中子数之和,原子的电荷数等于质子数减去电子数。
2. 元素和周期表
元素由具有相同质子数的原子组成,元素的性质主要由其原子的电子结构决定。元素按照原子序数排列在周期表上,周期表按照元素的性质进行分组,可以方便地了解元素的性质和趋势。
3. 化学键和分子式
化学键是原子之间的相互作用力,可以分为离子键、共价键和金属键等。分子式用化学符号表示化合物中原子的种类和数量,可以帮助我们理解分子的构成。
4. 物质的化学反应
化学反应是物质之间发生的转化过程。常见的化学反应类型包括酸碱中和反应、氧化还原反应、置换反应和合成反应等。化学方程式用化学式和符号表示化学反应的物质变化和反应条件。
5. 化学平衡和反应速率
化学反应在一定条件下会趋向于达到平衡,平衡态下反应物和生成物的浓度保持一定的比例。化学反应的速率可以通过实验测定,受到反应物浓度、温度和催化剂等因素的影响。
6. 酸碱理论和pH值
酸和碱是常见的化学物质,酸具有产生H+离子的性质,碱具有产生OH-离子的性质。酸碱反应会产生盐和水。pH值是衡量溶液酸碱性的指标,pH小于7表示酸性,pH大于7表示碱性,pH等于7表示中性。
7. 氧化还原反应 氧化还原反应是指电子的转移过程,包括氧化剂和还原剂之间的电子转移。氧化剂能够接受电子,还原剂能够释放电子。氧化还原反应在燃烧、腐蚀和电池中都有重要应用。
8. 物质的能量变化
化学反应伴随着能量的变化,包括吸热反应和放热反应。吸热反应需要吸收热量,放热反应释放热量。化学反应的热效应可以通过热化学方程式和焓变来表示。
9. 气体和溶液
普通化学习题参考答案
1 1 物质的状态、溶液和胶体
思考题与习题
1. 在相同温度下,几种压力相同、体积不同的气体混合,混合后保持总压力不变,总体积与组分体积是什么关系?
2. 什么是临界温度?它与液体的正常沸点有何区别?
3. 最常用的表示浓度的方法有几种?
4. 什么是分散系?分散系是如何分类的?
5. 如何理解溶胶的稳定性?破坏溶胶稳定性的办法有哪些?
6. 试述明矾能净水的原理
7. 什么叫表面活性剂?其分子结构有何特点?
8. 试述乳浊液的形成、性质和应用。
9. 某容器中含有14.0g N2 、16.0g O2、、、4.40gCO2, 20 时容器的压力为200kPa,计算各气体的分压和该容器得体积。
解:该容器中各气体的物质的量分别为:
各气体的摩尔分数为:
各气体的分压为:
根据气体状态方程pV = nRT得:
molmolggCOnmolmolggOnmolmolggNn1.00.4440.4)(5.00.320.16)(5.00.280.14)(121212090.0)1.05.05.0(1.0)(455.0)1.05.05.0(5.0)(455.0)1.05.05.0(5.0)(222molmolCOmolmolOmolmolNkPakPaCOPkPakPaOPkPakPaNP1820090.0)(91200455.0)(91200455.0)(222LpnRTV4.13200)2015.273(31.8)1.05.05.0(普通化学习题参考答案
2
10.人体注射用生理盐水中,含有NaCl 0.900%,密度为1.01g.cm-3,若配置此溶液300×103g,需NaCl多少克?该溶液物质的量浓度是多少?
解:配制该溶液需NaCl的质量为:
《普通化学》《Ch1原子结构与分子结构》复习题及答案
一、是非题(对的在括号内填“√”号,错的填“×”号)
1. ψ是核外电子运动的轨迹。
2. 微观粒子的特性主要是波、粒二象性。
3. 2p有三个轨道,可以容纳3个电子。
4. 1s轨道上只可容纳1个电子。
5. n =1时,l可取0和1。
6. 主量子数n=3时,有3s,3p,3d,3f等四种原子轨道。
7. 一组n,l,m组合确定一个波函数。
8. 一组n,l,m,ms组合可表述核外电子一种运动状态。
9. 轨道角度分布图是角度分布函数对,作图得到的图像。
10. d区元素外层电子构型是ns1~2。
11. 电负性越大的元素的原子越容易获得电子。
12. 同周期元素从左至右原子半径减小。
13. 共价键的重叠类型主要有σ键π键两种。
14. NH3和BF3都是4原子分子,故二者空间构型相同。
15. 色散力是主要的分子间力。
16. μ= 0的分子中的化学键一定是非极性键。
17. 非极性分子内的化学键一定是非极性键。
18. 键能越大,键越牢固,分子也越稳定。
19. sp2杂化轨道是由某个原子的1s轨道和2p轨道混合形成的。
20. 当原子中电子从高能级跃迁到低能级时,两能级间的能量相差越大,则辐射出的电磁波的波长越长。
21. 波函数ψ是描述微观粒子运动的数学函数式。
22. 电子具有波粒二象性,就是说它一会是粒子,一会是波动。 23. 电子云图中黑点越密之处表示那里的电子越多。
24. 氢原子中原子轨道的能量由主量子数n来决定。
25. 色散力只存在于非极性分子之间,取向力只存在于极性分子之间。
26. 分子中的化学键为极性键,则分子为极性分子。
27. van der Waals 力属于一种较弱的化学键。
28. He2的分子轨道表示式为 (σ1s)2(σ1s*)2。
29. 中心原子中的几个原子轨道杂化时,必形成数目相同的杂化轨道。