无机化学专业课考研笔记一本
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第8章 原子结构8.1 复习笔记一、氢原子光谱与Bohr 理论 1.氢原子光谱(1)线状光谱:元素的原子辐射所产生的具有一定频率的、离散的特征谱线。
(2)氢原子光谱特征:①线状光谱;②频率具有规律性。
(3)氢原子光谱的频率公式1512212113.28910()s v n n -=⨯- 【注意】n 2>n 1,且均为正整数,n 1=2时,n 2=3,4,5,6。
2.Bohr 理论Bohr 理论(三点假设):(1)定态假设:核外电子只能在有确定半径和能量的轨道上稳定运行,且不辐射能量; (2)跃迁规则:①基态→激发态:电子处在离核最近、能量最低的轨道上(基态);原子获得能量后,基态电子被激发到高能量轨道上(激发态);②激发态→基态:不稳定的激发态电子回到基态释放光能,光的频率取决于轨道间的能量差。
光能与轨道能级能量的关系式为 h ν=E 2-E 1=ΔE氢原子能级图如图8-1-1所示。
图8-1-1 氢原子光谱中的频率与氢原子能级能级间能量差为H 221211()E R n n ∆=-式中,R H 为Rydberg常数,其值为2.179×10-18J 。
n 1=1,n 2=∞时,ΔE =2.179×10-18J ,为氢原子的电离能。
二、微观粒子运动的基本特征 1.微观粒子的波粒二象性定义:具有粒子性和波动性的微观粒子。
微观粒子的波长为h hmv pλ==式中,m 为实物粒子的质量;v 为粒子的运动速度;p 为动量。
2.不确定原理Heisenberg 不确定原理:处于运动状态的微观粒子的动量和位置不能同时确定。
表示为4hx p π∆⋅∆≥式中,Δx 为微观粒子位置的测量偏差;Δp 为微观粒子的动量偏差。
【注意】波动性是大量粒子运动或一个粒子多次重复运动所表现出来的性质。
三、氢原子结构的量子力学描述 1.薛定谔方程与量子数 (1)薛定谔方程()2222222280mE V x y z hψψψπψ∂∂∂+++-=∂∂∂ 式中,ψ为量子力学中描述核外电子在空间运动的数学函数式,即原子轨道;E 为轨道能量(动能与势能总和);V 为势能;m 为微粒质量;h 为普朗克常数;x ,y ,z 为微粒的空间坐标。
无机化学考研辅导笔记一.无机化学(理论部分)知识点应用归纳1、无机物(分子或离子)构型:(1)简单分子(或离子)(2)配合物:2、物质的熔、沸点(包括硬度):(1)晶体类型:原子晶体,离子晶体,金属晶体,分子晶体(2)离子晶体(3)分子晶体(4)金属晶体:金属键(与价电子、价轨道有关)3、物质的稳定性:(1)无机小分子(2)配合物:4、物质的磁性:(1)无机小分子:MO(掌握双原子分子轨道能级图)(共价双原子分子)(2)配合物5、物质的颜色:(1)无机小分子:极化理论(2)配合物:6、无机物溶解度:(1)离子晶体(2)共价化合物:7、物质的氧化还原性:影响因素(1)溶液酸、碱度(2)物质的聚集状态8、化学反应方向:(1)热力学数据(2)软硬酸碱理论9、分子极性、键的极性、键角、键长等:10、推导元素在周期表中的位置;能级组取值,选择—组合理量子数;四个量子数取值规则11、溶液中有关质点浓度计算:化学平衡,电离平衡,沉淀—溶解平衡,氧化—还原平衡,配合解离平衡;利用多重平衡规则,K是关键12、常见的基本概念:对角线规则;惰性电子对效应;Lewis酸、碱;质子酸、碱;缓冲溶液;屏蔽效应;钻穿效应;同离子效应;盐效应;镧系收缩;电负性;电离势;电子亲合势;晶格能;键能;有效核电荷及求法等。
二.无机化学(元素部分):(1)结构(2)性质:重点是化学性质有效原子序数(EAN)规则(Effective atomic number)必考一、概念:1927年英国化学家西奇维克提出,是指中心原子的电子数和配体给予中心原子的电子数之和。
即中心原子形成稳定配合物的EAN应等于紧跟它后面的惰性原子的序数。
主要用于羰基及其它非经典配合物结构中。
如:[Cr(CO)6]→24e-+12e-=36e-[Fe(CO)5] →26e-+10e-=36e-→Kr(氪) -36e-[Co(NH3)6]3+→24e-+12e-=36e-对于中心原子三偶数电子的,可直接形成羰基配合物,而一般中心原子为奇数电子的羰基配合物多不稳定,(不能满足EAN),所以它们容易氧化,还原或聚和成多核配合物,以符合EAN要求,如V为23e-,在形成V(CO)6的总电子数为35,它不稳定,易被还原成[V(CO)6]-。
《无机化学》学习笔记一第一章化学反应中的质量关系和能量关系1.初步了解体系与环境、状态函数、热、功、热力学能的概念和化学计量数、反应进度、恒压反应热、焓变、标准摩尔生成焓的含义。
2.熟悉热化学方程式的书写和赫斯定律的应用。
3.会应用热化学方程式和标准摩尔生成焓计算标准摩尔反应焓变。
知识点:1.化学计量数化学反应方程式:cC+dD=yY+zZ,令:-c=νc,-d=νd,y=νy, z=νz,得:0=νc C+νd D+νy Y+νz Z,称为化学计量方程式。
νc,νd,νy,νz分别为物质C,D,Y,Z的化学计量数。
2.反应进度对于化学计量方程式:0=νc C+νd D+νy Y+νz Z,dξ=d n B/νB,ξ为反应进度。
3.体系和环境体系--为了研究方便,把要研究的那部分物质和空间与其它物质或空间人为地分开。
被划分出来作为研究对象的那部分物质或空间称为体系。
环境--体系之外,并与体系有密切联系的其它物质或空间称为环境。
4.体系与环境的关系按照体系和环境之间物质和能量的交换情况,可将体系分为以下3类:敞开体系-----体系和环境之间,既有物质交换,又有能量交换。
封闭体系-----体系和环境之间,没有物质交换,但有能量交换。
孤立体系-----体系和环境之间,既没有物质交换,又没有能量交换。
5.状态函数描述体系状态的一系列宏观的物理量,称为状态函数。
6.状态函数的特点(1)体系的状态一确定,各状态函数均有确定值。
(2)当体系状态发生变化时,状态函数的改变量只与体系的起始状态和最终状态有关,而与状态变化的具体途径无关。
(3)体系的各状态函数之间往往是有联系的。
因此,通常只需确定体系的某几个状态函数,其它的状态函数也随之而定7.功和热热和功是体系状态发生变化时,体系与环境之间交换或传递能量的两种不同形式。
体系状态发生变化时,体系与环境因温度不同而发生能量交换的形式称为热。
在热力学中常用Q表示,定义体系从环境吸热时Q为正值,体系放热给环境时Q为负值。
3.1 复习笔记一、基本概念1.平均速率在某一时间间隔内浓度变化的平均值,。
1c r n t∆=±⋅∆2.瞬时速率时间间隔Δt→0时的平均速率的极限值,01lim t c dc r n tn dt ∆→±∆==±⋅⋅∆。
3.定容反应速率用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示,定义式为:(其中),单位为mol·L -1·s -1。
B B d d 1d d c r V t tξν==B B n c V =二、化学反应速率方程1.化学反应速率方程的表述化学反应速率方程是反应速率与反应物浓度之间的定量关系,A Br kc c αβ=式中,k 为速率系数,与浓度无关,与温度T 有关,单位由反应级数n 确定,可表示为(mol·L -1)1-n ·s -1;c A ,c B 分别为反应物A 和B 的浓度,单位为mol·L -1;α,β分别为反应对A 和B 的反应级数,量纲为一;(α+β)为反应的总级数。
速率常数k :(1)可理解为当反应物浓度都为单位浓度时的反应速率;(2)k由化学反应本身决定,与反应物的本性有关,是化学反应在一定温度时的特征常数,不同的反应有不同的k值;(3)相同条件下,k的大小反映了反应的快慢,k值越大,反应速率越快;(4)k的数值与反应物的浓度无关;(5)同一反应,k随温度、溶剂和催化剂而变化。
反应级数:(1)表示反应速率与物质的量浓度(摩尔浓度)的关系;(2)零级反应表示反应速率与反应物浓度无关;(3)一级反应表示反应速率与反应物浓度的一次方成正比;二级…三级…类推,四级及以上反应不存在;(4)反应级数可以是分数或负数,负数时表示该物质浓度的增加反而抑制了反应,使反应速率下降。
2.确定反应级数的方法(1)对于基元反应(一步完成),α=a,β=b;(2)对于复合反应,α和β由实验确定。
3.温度对化学反应速率的影响(1)大多数化学反应的速率都随温度的升高而增大。
7.1 复习笔记一、氧化还原反应的基本概念化学反应可以分为氧化还原反应和非氧化还原反应。
将有电子转移(或得失)的反应称为氧化还原反应。
在氧化还原反应中,还原剂失去电子被氧化,氧化剂得到电子被还原,氧化过程和还原过程同时发生。
1.氧化值(1)氧化值的定义元素的氧化值是指某元素的一个原子的荷电数。
该荷电数是假定把每一化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。
(2)氧化值的规则确定氧化值的规则:①单质中,元素的氧化值为零;②在单原子离子中,元素的氧化值等于该离子所带的电荷数;③在大多数化合物中,氢的氧化值为+1;只有在金属氢化物中氢的氧化值为-1;④通常,氧在化合物中的氧化值为-2;但是在过氧化物中,氧的氧化值为-1,在氧的氟化物中,如OF2和O2F2中,氧的氧化值分别为+2和+1;⑤在所有的氟化物中,氟的氧化值为-1;⑥碱金属和碱土金属在化合物中的氧化值分别为+1和+2;⑦在中性分子中,各元素氧化值的代数和为零;在多原子离子中,各元素氧化值的代数和等于离子所带电荷数。
们的氧化数。
如CO2,C氧化值为+4,O的氧化值为-2。
氧化数可为整数,也可是分数或小数。
氧化剂中某元素的原子得到电子,其氧化值降低;还原剂中某元素的原于失去电子,其氧化值升高。
氧化还原电对:在半反应式中,同一元素的两种不同氧化数物种组成了氧化还原电对。
用符号表示为:氧化型/还原型。
氧化型或还原型物质必须是能稳定存在的。
2.氧化还原反应方程式的配平(1)配平原则①电荷守恒:氧化剂所得电子数等于还原剂所失电子数;②质量守恒:反应前后各元素的原子总数必须各自相等,各物种电荷数的代数和相等。
(2)配平步骤①用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯液体、固体和弱电解质则写分子式);②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半反应;③分别配平两个半反应方程式,等号两边各元素的原子总数各自相等且电荷数相等;④确定两个半反应方程式得、失电子数目的最小公倍数,将两个半反应方程式中各项分别乘以相应的系数,使得、失电子数目相同,将两者合并,就得到了配平的氧化还原反应的离子方程式。
《无机化学》各章小结第一章绪论平衡理论:四大平衡理论部分原子结构1.无机化学结构理论:,分子结构,晶体结构元素化合物2.基本概念:体系,环境,焓变,热化学方程式,标准态古代化学3.化学发展史:近代化学现代化学第二章化学反应速率和化学平衡1.化学反应速率υ=Δc(A)Δt2.质量作用定律元反应 aA + Bb Yy + Zzυ = k c (A) c (B)a b3.影响化学反应速率的因素: 温度, 浓度, 催化剂, 其它.温度是影响反应速率的重要因素之一。
温度升高会加速反应的进行;温度降低又会减慢反应的进行。
浓度对反应速率的影响是增加反应物浓度或减少生成物浓度,都会影响反应速率。
催化剂可以改变反应速率。
其他因素,如相接触面等。
在非均匀系统中进行的反应,如固体和液体,固体和气体或液体和气体的反应等,除了上述的几种因素外,还与反应物的接触面的大小和接触机会有关。
超声波、紫外线、激光和高能射线等会对某些反应的速率产生影响4.化学反应理论: 碰撞理论, 过渡态理论碰撞理论有两个要点:恰当取向,足够的能量。
过渡态理论主要应用于有机化学。
5.化学平衡: 标准平衡常数, 多重平衡规则, 化学平衡移动及其影响因素(1)平衡常数为一可逆反应的特征常数,是一定条件下可逆反应进行程度的标度。
对同类反应而言,K值越大,反应朝正向进行的程度越大,反应进行的越完全(2)书写和应用平衡常数须注意以下几点a. 写入平衡常数表达式中各物质的浓度或分压,必须是在系统达到平衡状态时相应的值。
生成物为分子项,反应物为分母项,式中各物质浓度或分压的指数,就是反应方程式中相应的化学计量数。
气体只可以用分压表示,而不能用浓度表示,这与气体规定的标准状态有关。
b.平衡常数表达式必须与计量方程式相对应,同一化学反应以不同计量方程式表示时,平衡常数表达式不同,其数值也不同。
c.反应式中若有纯故态、纯液态,他们的浓度在平衡常数表达式中不必列出。
在稀溶液中进行的反应,如反应有水参加,由于作用掉的水分子数与总的水分子数相比微不足道,故水的浓度可视为常数,合并入平衡常数,不必出现在平衡关系式中。