《大学化学知识点》PPT课件.ppt

大学化学知识点 一 系统与相1 三大系统敞开系统封闭系统孤立系统2 相1 概念2 判断 大学化学知识点 例 Ag2S S H2 g 2Ag S H2S g 达到平衡时体系是相 大学化学知识点 二 热力学三个状态函数1 标准摩尔生成焓 fHm 标准反应的焓变 rHmo 298K 大学化学知识点 2 标准摩尔熵Sm0反应的熵变 rSm0 298K 标准摩尔熵的一般规律 例 将下列物质按其标准熵Sm0 298k 值由大到小的顺序排列a K s b KCl s c Br2 l d Br g 大学化学知识点 3 标准摩尔生成吉布斯函数 fGm 反应的吉布斯函数变 rGmo 298K 4 自发性判断 G0非自发反应或 rGmo 40KJ mol 1非自发反应 大学化学知识点 5 计算aA bB gG dD 大学化学知识点 1 热力学等温方程式 rGm T rGmo T RTlnQQp PDd P0 PGg P0 PAa p0 PBb p0 Qc CDd CGg CAa CBb 2 rHmo 生成物 反应物 KJ mol 1 rSmo 生成物 反应物 J mol 1 K 1 rGmo 生成物 反应物 KJ mol 1 rHmo T rSmo注意计量系数 正负号 10 3 大学化学知识点 3 lgKo rGmo RTR 8 314J mol 1 K 1 大学化学知识点 例反应标准热力学常数为 2 2 2 fHm 298 15K KJ mol 1 393 5090 110 525 241 815Sm 298K J mol 1 K 1213 74130 684197 674188 825计算在298 15 条件下反应的摩尔吉布斯函数变 并判断反应进行的方向 大学化学知识点 解 rHm 298 15K 11 525 241 818 0 393 509 KJ mol 1 41 17KJ mol 1 rSm 298 15K 197 674 188 825 130 684 213 74 42 08J mol 1 K 1 rGm0 298 15K rHm T rSm 298 15K 41 17 298 15 42 08 10 3 KJ mol 1 0 91KJ mol 1 0正向进行 大学化学知识点 三 吕查得原理及质量作用定律1 增加反应物浓度 平衡向生成物方向移动 增加总压力 向分子总数减小的方向移动 增加温度 向吸热方向移动 大学化学知识点 对于下列反应 C s CO2 2CO g rHm0 298K 172 5KJ mol 1下列如何变化 k 正 v 正 K0方向增加总压力不变增大不变向左升高温度增大增大增大向右加催化剂增大增大不变不变 大学化学知识点 2 质量作用定律aA bB gG dDV k A a B b基元反应级数a b 大学化学知识点 例2NO O2 2NO2为基元反应 则其速率方程为v k NO 2 O2 此反应为3级反应 大学化学知识点 3 用活化能和活化分子的观点解释反应速率活化分子总数 活化分子 分子总数1 增大浓度 或气体压力 大学化学知识点 活化分子 一定 浓度 活化分子总数 2 升高温度活化分子 活化分子总数 3 降低活化能活化分子 活化分子总数 4 加催化剂反应速率 平衡常数Ko不变 方向不变 正逆反应速率 对于反应 N2 g 3H2 g 2NH3 g rHm 0当反应达到平衡后 再适当升高温度 则 填如何变化 正反应速率将 增大 平衡向反 方向移动标准平衡常数将 减小 大学化学知识点 四 弱电解质平衡和溶度积原理1 HAC H AC H Ka C 1 2NH3 H2O NH4 OH OH Ka C 1 2Kw H OH 大学化学知识点 2 缓冲溶液1 概念2 H Ka 弱酸 弱酸盐 3 性质加H PH基本不变 加OH PH基本不变 加水稀释 PH不变 大学化学知识点 3 溶度积原理AnBm S nAm mBn KS Am n Bn m4 Ko和KS关系 大学化学知识点 判断下列反应进行的方向PbCO3 s S2 PbS s CO32 Ks PbS 9 04 10 29 Ks PbCO3 1 82 10 8 大学化学知识点 例如Al OH 3 S 3H Al3 3H2O l Ko Al3 H 3 Al3 HO 3 H 3 HO 3 KS Al OH 3 Kw 3 大学化学知识点 例 在下列各系统中各加入约1 00gNH4Cl固体并使其溶解 对于指定的性质 定性的 影响如何 1 10 0cm30 1mol dm 3HCl溶液 pH pH值基本不变2 10 0cm30 1mol dm 3NH3水溶液 氨在水溶液中的解离度 解离度降低3 10 0cm3纯水 pH pH值变小 大学化学知识点 4 解释名词1 溶液的蒸汽压下降2 溶液的沸点上升和凝固点下降3 渗透压4 稀释定律5 同离子效应 大学化学知识点 五 原电池和电解池 大学化学知识点 1 原电池电解池正极Cu2 2e Cu还原阳极氧化反应负极Zn 2e Zn2 氧化阴极还原反应 2 电池符号 大学化学知识点 电极反应为 Fe2 e Fe3 Cl2 2e 2Cl 原电池符号为 Pt Fe3 Fe2 Cl Cl2 Pt Pt MnO4 Mn2 H 10 5molL Cl Cl2 Pt 六 电极电位的应用 大学化学知识点 1 Nernst方程a 氧化态 ne b 还原态 0 0 05917 nlg 氧化态 a 还原态 b2 氧化还原方向的判断1 0 氧化态 还原态 大氧化态是强氧化剂 还原态是弱还原剂 0 氧化态 还原态 小氧化态是弱氧化剂 还原态是强还原剂 2 氧化还原方向的判断a Sn4 2Fe2 Sn2 2Fe3 Sn4 2e Sn2 0 15v2Fe3 2e 2Fe2 0 77v反应方向Sn2 2Fe3 Sn4 2Fe2 大学化学知识点 b pH 7时反应方向Cr2O72 14H 2Br Br2 2Cr2 7H2OBr2 2e 2Br 1 065vCr2O72 14H 6e 2Cr2 7H2O1 33v 1 33 0 05917 6lg 10 7 14 0 366vCr2O72 14H 6e 2Cr2 7H2O0 366vBr2 2e 2Br 1 065v逆反应方向自发进行 大学化学知识点 3 计算lgKo nE0 0 05917 rGmo nFE0F 96485cmol 1 大学化学知识点 例 当p 5 00 除 离子外 其余有关的物质均处于标准条件下 下列反应能否自发进行 组成原电池 并通过计算说明之 大学化学知识点 2MnO 4 16H 10Cl 5Cl2 2Mn2 8H2O l 0 MnO4 Mn2 1 507V 0 Cl2 Cl 1 358V 解 2MnO4 16H 10Cl 5Cl2 2Mn2 8H2O l 0 MnO4 Mn2 1 507V 0 Cl2 Cl 1 358V 大学化学知识点 正极MnO4 8H 5e Mn2 4H2O负极2Cl Cl2 2e 大学化学知识点 MnO4 Mn2 0 MnO4 Mn2 0 05917 5lg MnO4 H 8 Mn2 1 507 0 05917 5lg 10 5 8 1 003 V Cl2 Cl 0Cl2 Cl 1 358V所以 MnO 4 Mn2 Cl2 Cl 不能自发进行 Pt MnO4 Mn2 H 10 5molL Cl Cl2 Pt 例 已知下列两个电极的标准电极电位如下 Ag e Ag s 0 Ag Ag 0 799 V AgBr s e Ag s Br AgBr Ag 0 073 V 试从 0值及能斯特方程 计算AgBr的溶度积 大学化学知识点 解 将两极组成原电池 Ag AgBr s Br Ag Ag 总反应式Ag Br AgBr s K0 1 Ag Br 1 Ks AgBr s lgK0 nE0 0 05917 1x 0 7996 0 073 0 05917 12 18K0 1 9x1012Ks AgBr s 5 2x10 13 大学化学知识点 七 电解产物阴极产物 0 氧化态 还原态 大的氧化态物质得电子进行还原反应 NaMgAlHMnZnFeNiSnHCuAgAu 1 1V0 00V 0小 0大2H 2e H2 Mnn ne M 大学化学知识点 阳极产物 0 氧化态 还原态 小的态还原物质失电子进行还原反应 金属失电子 简单离子Cl S2 HO 复杂离子M ne Mnn 2X 2e X22HO 2e H2 1 2O2 大学化学知识点 例 电解KOH溶液 两极都用Pt反应式为阳极4OH 2H2O O2 4e 阴极4H 4e 2H22H2O 2H2 O2 大学化学知识点 八 原子轨道与原子结构1 波函数与电子云的概念2 四个量子数3 原子轨道与电子云的角度分布图4 核外电子分布原理和电子分布式5 电负性 大学化学知识点 九 分子结构1 杂化轨道与空间构型类型SPSP2SP3不等性杂化SP3参加轨道S PS 2PS 3PS 3P轨道数2344夹角18001200109028 空间构型直线平面三角正四面体三角锥型V型实例BeCl2BF3CH4NH3H2OHgCl2BCl3SiH4PH3H2SCCl4 大学化学知识点 2 化学键和分子间力a 化学键类型b 和 键的特点c 分子间力和氢键色散力 取向力 诱导力分子量大 分子半径大 瞬时偶极矩大 色散力大 氢键F O N原子半径大 电负性大 共用电子对强烈偏向X原子 d 分子间力和氢键对物质的影响 大学化学知识点 例 下列各种含氢的化合物中只含有氢键的是A HBrB HFC CH4D H3BO3 大学化学知识点 例 用杂化轨道理论判断 BF3的空间构型和极性为平面三角型 BF3分子是呈对称性结构是非极性分子NH3的空间构型和极性为三角锥型 NH3分子是极性分子 大学化学知识点 十 晶体类型 大学化学知识点 例 判断下列各种物质各属何种晶体类型 1 KCl2 SiC3 HI4 Fe离子晶体原子晶体分之晶体金属晶体 大学化学知识点