第一章:概述及气体 熟练掌握理想气体状态方程 ,掌握分压、分体积概念及计算。 ·理解真实气体与理想气体的偏差。 ·了解气体分子动理论。 一、理想气体状态方程式: pV=nRT 分压定律:混合气件的隐等于混合气体中各组分气体分压之和 p-P1+P2+×或 p=apB 二、真实气体方程:【p+anW](V.nb)=nRI 作业:思考题9、11;习题10,16 第二章热化学 •理解热力学的术语和基本概念。 熟练掌振热力学第一定律文字表述和数学表达式。 ·理解功、热、热力学能、焓、热容、摩尔相变焓、标准摩尔反应格、标准摩尔生成焓、标准摩 尔燃烧焓等概念。 ·掌握热力学第一定律在化学变化中的应用,掌握计算反应热效应。 一、热力学 一些常用的术语:状态、状态函数、过程、途径 热力学能(U):体系内储有的全部能量之和,也称内能。包括分子运动的动能、分子间的位能 以及分子、原子内部所蕴藏的能量。U是状态函数 二、热力学第一定律 能量具有各种形式,它们之间可以相互转化,而且在转化的过程中能量的总值不变。实质是能 量守恒与转化定律。 △U=Q-W 三、热力学函数 琴出热、等压反应热和格的概念
第一章:概述及气体 •熟练掌握理想气体状态方程。 •掌握分压、分体积概念及计算。 •理解真实气体与理想气体的偏差。 •了解气体分子动理论。 一、理想气体状态方程式: pV = nRT 分压定律:混合气体的总压等于混合气体中各组分气体分压之和。 p = p1 + p2 + ××× 或 p = åpB 二、真实气体方程:[p+a(n/V)2 ](V-nb)=nRT 作业:思考题 9、11;习题 10,16 第二章 热化学 •理解热力学的术语和基本概念。 •熟练掌握热力学第一定律文字表述和数学表达式。 •理解功、热、热力学能、焓、热容、摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩 尔燃烧焓等概念。 •掌握热力学第一定律在化学变化中的应用,掌握计算反应热效应。 一、热力学 一些常用的术语:状态、状态函数、过程、途径 热力学能(U): 体系内储有的全部能量之和,也称内能。包括分子运动的动能、分子间的位能 以及分子、原子内部所蕴藏的能量。U 是状态函数 二、热力学第一定律 能量具有各种形式,它们之间可以相互转化,而且在转化的过程中能量的总值不变。实质是能 量守恒与转化定律。 三、热力学函数 等容反应热、等压反应热和焓的概念 B B p p x * = U = Q −W QV = U
H=U+pV、等压反应热:Qp=H四、格变与热化学方程式 表示化学反应及其热效应(标准摩尔格变)关系的化学反应方程式。盖斯定律:化学反应不管是 一步完成还是分几步完成,其反应热总是相同的。 生成格:由元素的稳定单质在标准态和指定温度(常为298K)下生成物质BB~+1)时的热效 应,称为物质B在该温度下的标准摩尔生成烙 五、键能与反应焓变的关系 作业:思考题4:习题9、10、20、23 第三章化学动力学基础 ·理解化学反应速率的概念。 ·理解反应速率常数以及反应级数的概念, ,掌握通过实验确立速率方程的方法。 ·了解一级、二级反应的速率方程及其应用。 ,理解阿累尼乌斯方程的意义,并掌握其应用。理解活化能及指前因子的意义。 ·理解气相双分子碰撞理论和过渡状态理论的基本观点及有关概念。 ·了解基元反应速率理论的基本思想。(自学) 了解催化作用。(可自学) 基本概念 平均速率:某一有限时间间隔内浓度的变化量 聚时速率:时间间隔趋于0时,平均速率的极限值 反应速率方程式 D=kcc唱 反应级数、反应速率方程式的确定一初始速率法、半衰期 举握Arrhenius方程式及其应用 k=kcp(-B,/R活化能Ea及指前因子知 应用:(1)己知T11,T2一k2,求Ea:(2)由Ea计算反应速率常数 碰撞理论和过渡状态理论 碰撞理论前提:发生碰撞的分子应有足够高的能量:碰撞的几何方位要适当
等容反应热焓、等压反应热:Qp = H 四、焓变与热化学方程式 表示化学反应及其热效应(标准摩尔焓变)关系的化学反应方程式。盖斯定律:化学反应不管是 一步完成还是分几步完成,其反应热总是相同的。 生成焓:由元素的稳定单质在标准态和指定温度(常为 298K)下生成物质 B(νB=+1)时的热效 应,称为物质 B 在该温度下的标准摩尔生成焓 五、键能与反应焓变的关系 作业:思考题 4;习题 9、10、20、23 第三章 化学动力学基础 •理解化学反应速率的概念。 •理解反应速率常数以及反应级数的概念。 •掌握通过实验确立速率方程的方法。 •了解一级、二级反应的速率方程及其应用。 •理解阿累尼乌斯方程的意义,并掌握其应用。理解活化能及指前因子的意义。 •理解气相双分子碰撞理论和过渡状态理论的基本观点及有关概念。 •了解基元反应速率理论的基本思想。(自学) •了解催化作用。(可自学) 基本概念 平均速率:某一有限时间间隔内浓度的变化量 瞬时速率:时间间隔趋于 0 时,平均速率的极限值 反应速率方程式 反应级数、反应速率方程式的确定——初始速率法、半衰期 掌握 Arrhenius 方程式及其应用 , 活化能 Ea 及指前因子 k0 应用:(1)已知 T1—k1, T2—k2,求 Ea;(2)由 Ea 计算反应速率常数 碰撞理论和过渡状态理论 碰撞理论前提:发生碰撞的分子应有足够高的能量;碰撞的几何方位要适当 H =U + pV A B = kc c exp( / ) k = k0 −Ea RT
活化分子分数 过波状态理论:从反应物到生成物之间形成了势能较高的活化络合物,活化络合物所处的状态 叫过渡态。 △rHm=Ea(正)-Ea(逆) Ea(E)Ea(逆),Arhm>0,为吸热反应 活化能与反应速率关系: 浓度影响:当温度一定,某反应的活化能也一定时,浓度增大,分子总数增加,活化分子数随之 增多,反应速率增大。 温度影响:当浓度一定,温度升高,活化分子分数增多,反应速率增大。 五、催化剂 催化剂特点:种类:均相催化、多相催化:酶催化 作业:思考题8:习题6、7、9、16 第四章化学平衡 ,掌握标准平衡常数的定义、计算及实验测定。 ·熟练掌握标准平衡常数的应用。 理解化学平衡的移动。 ·了解热力学第三定律,规定熵、标准熵,理解标准摩尔反应嫡定义及计算。 ·理解热力学第二定律的意义。 ,掌握吉布斯函数变判据、标准摩尔生成吉布斯函数△,Gm°、△rGm的计算及与平衡的关系。 一.标准平衡常数 可逆反应:在一定条件下,既能向正方向进行能能向逆方向进行的反应。 在一定条件下,可逆反应处于化学平衡状态 D=≠0 经验平衡常数:化学反应达到平衡时,其生成物浓度以方程式中化学计量数为幂的积,除以反 应物浓度以方程式中化学计量数的绝对值为幂的积为一常数。 标准平衡常数表达式: 1、气相反应 K=Pslpr(prlpyPp(1 (Palpy-(Polpy PPop
活化分子分数 过渡状态理论:从反应物到生成物之间形成了势能较高的活化络合物,活化络合物所处的状态 叫过渡态。 ΔrHm= Ea(正) - Ea(逆) Ea(正) <Ea(逆), ΔrHm <0 ,为放热反应; Ea(正) >Ea(逆), ΔrHm >0 ,为吸热反应。 活化能与反应速率关系: 浓度影响:当温度一定,某反应的活化能也一定时, 浓度增大, 分子总数增加,活化分子数随之 增多,反应速率增大。 温度影响:当浓度一定,温度升高,活化分子分数增多, 反应速率增大。 五、催化剂 催化剂特点;种类:均相催化、多相催化;酶催化 作业:思考题 8;习题 6、7、9、16 第四章 化学平衡 •掌握标准平衡常数的定义、计算及实验测定。 •熟练掌握标准平衡常数的应用。 •理解化学平衡的移动。 •了解热力学第三定律,规定熵、标准熵,理解标准摩尔反应熵定义及计算。 •理解热力学第二定律的意义。 •掌握吉布斯函数变判据、标准摩尔生成吉布斯函数 ΔfGm、ΔrGm 的计算及与平衡的关系。 一. 标准平衡常数 可逆反应:在一定条件下,既能向正方向进行能能向逆方向进行的反应。 在一定条件下,可逆反应处于化学平衡状态 经验平衡常数:化学反应达到平衡时,其生成物浓度以方程式中化学计量数为幂的积,除以反 应物浓度以方程式中化学计量数的绝对值为幂的积为一常数。 标准平衡常数表达式: 1、 气相反应 正 = 逆 0 = = p p p p p p p p p p p p p K d D b B f F e E d D b B f F e E . 1 ( / ) ( / ) ( / ) .( / )
2、溶液中的反应 3、复相反应 ag/军B4 C(s)CCxx4Yaq+Z0 o-Ip(x)peple(v)teop [p(A)/poP[e(B)/eo]的 二、标准平衡常数的应用 1、判断反应程度 K愈大,反应进行得愈完全: K心愈小,反应进行得愈不完全: K°不太大也不太小(如10-3水K <103),反应物部分地转化为生成物 2、预测反应方向 反应商判据: k Ke 反应正向进行: J=Ke 系统处于平衡状态 反应逆向进行。 3、计算平衡组成。 三.化学平衡的移动 化学平衡的移动:当外界条件改变时,化学反应从一种平衡状态转变到另一种平衡状态的过程。 1、物质用量的影响 当(反应物)增大或(生成物)减小时,平衡向正向移动。 当(反应物)减小或(生成物)增大时,平衡向逆向移动 如果保持温度、体积不变,增大反应物的分压或减小生成物的分压,使J减小,导致<K 平衡向正向移动。反之,减小反应物的分压或增大生成物的分压,使J增大,导致上K 平衡向逆向移动。 2、物质压力的影响
2、 溶液中的反应 3、复相反应 二、标准平衡常数的应用 1、判断反应程度 愈大,反应进行得愈完全; 愈小,反应进行得愈不完全; 不太大也不太小(如 10-3 反应逆向进行。 3、计算平衡组成。 三. 化学平衡的移动 化学平衡的移动:当外界条件改变时,化学反应从一种平衡状态转变到另一种平衡状态的过程。 1、 物质用量的影响 当 c(反应物)增大或 c(生成物)减小时,平衡向正向移动。 当 c(反应物)减小或 c(生成物)增大时, 平衡向逆向移动 如果保持温度、体积不变,增大反应物的分压或减小生成物的分压,使 J 减小,导致 J K , 平衡向逆向移动。 2、物质压力的影响 = = c c c c c c c c c c c c c K d D b B f F e E d D b B f F e E . 1 ( / ) ( / ) ( / ) .( / ) aA(g) + bB(aq) + cC(s) xX(g) + yY(aq) + zZ(l) ( ) ( ) ( ) ( ) b c c a p p y c c x p p A / B / X / Y / K = K K K K K K
如果保持温度、体积不变,增大反应物的分压或减小生成物的分压,使J减小,导致0,xB>1,J>K,平衡向逆向移动,即向气 体分子数减小的方向移动。 对于气体分子数减小的反应,ΣB<0,xΣvB<1,J<K,平衡向正向移动,即向气 体分子数减小的方向移动。 对于反应前后气体分子数不变的反应,B=O,xB=1,J=K,平衡不移动。 惰性气体的影响 3.温度对化学平衡的影响 Van't Hoff方程式: 7 R TL 4、Le Chatelier原理 如果改变平衡系统的条件之一(浓度、压力和温度),平衡就向能减弱这种改变的方向移动。 Le Chatelier原理只适用于处于平衡状态的系统。 四、熵和自发变化 1、嫡 熵是表示系统中微观粒子混乱度的一个热力学函数,其符号为S 系统的混乱度愈大,熵愈大。 熵是状态函数 熵的变化只与始态、终态有关,而与途径无关。 等温过程的嫡变热力学第害 OK时,完整有序品体的熵值零热力学第三定律 标准摩尔熵(S): 纯物质完整有序晶体从0K升高温度至T,该过程的熵变化为规定痛(绝对熵)S,在 某温度T和标准压力下,单位物质的量的某纯物质的规定熵称为标准摩尔熵(S),单位: J-mol-4.K- 2、热力学第二定律 在任何自发过程中,系统和环境的熵变化的总和是增加的
如果保持温度、体积不变,增大反应物的分压或减小生成物的分压,使 J 减小,导致 J K , 平衡向逆向移动。 对于气体分子数增加的反应, ΣB > 0,x ΣB > 1,J > K ,平衡向逆向移动,即向气 体分子数减小的方向移动。 对于气体分子数减小的反应 ,ΣB <0, x ΣB <1, J < K ,平衡向正向移动,即向气 体分子数减小的方向移动。 对于反应前后气体分子数不变的反应, ΣB =0, x ΣB =1, J = K ,平衡不移动。 惰性气体的影响 3.温度对化学平衡的影响 Van’t Hoff 方程式: 2 2 1 1 1 2 ln ( ) K H T T r m K R T T − = 4、Le Chatelier 原理 如果改变平衡系统的条件之一(浓度、压力和温度),平衡就向能减弱这种改变的方向移动。 Le Chatelier 原理只适用于处于平衡状态的系统。 四、熵和自发变化 1、熵 熵是表示系统中微观粒子混乱度的一个热力学函数,其符号为 S。 系统的混乱度愈大,熵愈大。 熵是状态函数。 熵的变化只与始态、终态有关,而与途径无关。 等温过程的熵变热力学第三定律 0K 时,完整有序晶体的熵值为零-热力学第三定律 标准摩尔熵( Sm ): 纯物质完整有序晶体从 0K 升高温度至 T ,该过程的熵变化为规定熵(绝对熵)ST,在 某温度 T 和标准压力下,单位物质的量的某纯物质的规定熵称为标准摩尔熵( Sm ),单位: J·mol-1·K-1 2、热力学第二定律 在任何自发过程中,系统和环境的熵变化的总和是增加的。 T Q S r =
△SB=AS系铁+△S环接>0 △S。>0自发变化 △S。=0平衡状态 △Sa0反应非自发进行 Gbs函数减少的方向,是恒温恒压无非体积功条件下反应自发进行的方向。在定温定压下, 任何自发变化总是系统的Gibbs函数减小。 作业:思考题3:习题5、10、12、13、19 第五章酸碱平衡 ,理解酸碱质子理论。 ,掌握水的解离平衡和溶液的pH
S S S 总= + 0 系统 环境 S总 0 自发变化 = S总 0 平衡状态 S总 0 非自发变化 3、化学反应的标准摩尔熵变( r m S )的计算 ①由标准摩尔熵计算 ( ) ( , ) r m B m S T S B T = 相态, ②由恒温可逆过程热效应 Q 计算 Qr S T = 五、Gibbs 自由能 1、Gibbs 函数(Gibbs 自由能) 定义: G H TS = − G 是状态函数, 单位:kJ 2、标准摩尔生成 Gibbs 函数( f m G ) 在温度 T 下,由参考状态的单质生成物质 B(νB=+1 时)的标准摩尔 Gibbs 函数变,称为 物质 B 的标准摩尔生成 Gibbs 函数。用 ( ) f m G B ,相态,T 表示,单位:kJ·mol-1。 ( )=0 f m G 参考态单质,T 3、化学反应方向的 Gibbs 函数判据 在恒温恒压无非体积功条件下,化学反应方向的 Gibbs 函数判据: 在恒温恒压无非体积功条件下, G 0 反应自发进行 = G 0 反应处平衡状态 G 0 反应非自发进行 Gibbs 函数减少的方向,是恒温恒压无非体积功条件下反应自发进行的方向。在定温定压下, 任何自发变化总是系统的 Gibbs 函数减小。 作业:思考题 3;习题 5、10、12、13、19 第五章 酸碱平衡 •理解酸碱质子理论。 •掌握水的解离平衡和溶液的 pH
,熟练堂握一元弱酸弱碱和盐的解离平衡及计算,堂握多元弱酸的解离平衡及计算。 ,熟练掌握缓冲溶液pH计算,理解缓冲溶液的作用原理 ,掌握配合的组成与命名、配位平衡的有关计算。 一、弱电解质的解离平衡 11酸碱质子理论 1.1酸碱的定义 酸:凡是能释放出质子(H)的任何分子或离子。(质子的给予体) 碱:凡是能与质子(H)结合的分子或离子。(质子的接受体) 酸HA给出质子后转化成对应的共轭碱Aˉ,碱A接受质子后转化成对应的共轭酸HA。HA与 A称为共轭酸碱对。 HA三r+A 例如HAc的共轭碱是Ac,Ac的共轭酸是HAC,HAc和Ac为一对共轭酸碱。 两性物质:既能给出质子,又能接受质子的物质。 H.O,HSO,HCO,H,PO,HPO,[Fe(OHX(H,O) 1.2酸碱反应的实质 酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子转移。 (1)酸的离解反应实质是质子的转移反应。 HA(aq)+H2O(1)=HO"(aq)A(aq) 酸1碱2 酸2 碱1 (2)水是两性物质,它的自身解离反应也是质子转移反应。 H2O(l)+H2O(I)=H3O(aq)+OH(aq) 酸1碱2 酸2碱1 (3)盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如 NaAc水解: Ac+H2O =OH-HAc 碱1酸2 碱2酸1 NHC水解: NH+HO一HO+NH 酸1碱2 酸2碱1 (4)非水溶液中的酸碱反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如 NHC的生成: HCI NH NH CI- 酸1碱2 酸2碱1
•熟练掌握一元弱酸弱碱和盐的解离平衡及计算,掌握多元弱酸的解离平衡及计算。 •熟练掌握缓冲溶液 pH 计算,理解缓冲溶液的作用原理。 •掌握配合的组成与命名、配位平衡的有关计算。 一、弱电解质的解离平衡 11 酸碱质子理论 1.1 酸碱的定义 酸:凡是能释放出质子(H+)的任何分子或离子。(质子的给予体) 碱:凡是能与质子(H+)结合的分子或离子。(质子的接受体) 酸 HA 给出质子后转化成对应的共轭碱 A -,碱 A -接受质子后转化成对应的共轭酸 HA。HA 与 A -称为共轭酸碱对。 HA H+ + A- 例如 HAc 的共轭碱是 Ac-,Ac-的共轭酸是 HAc,HAc 和 Ac-为一对共轭酸碱。 两性物质:既能给出质子,又能接受质子的物质。 如: − − − − 2+ 2 5 2 H2O, HSO4, HCO3 , H2PO4 , HPO4 , Fe(OH)(H O) 1.2 酸碱反应的实质 酸碱反应的实质是两个共轭酸碱对之间的质子转移。 (1)酸的离解反应实质是质子的转移反应。 HA(aq) + H2O(l) H3O+ (aq) + A- (aq) 酸 1 碱 2 酸 2 碱 1 (2)水是两性物质,它的自身解离反应也是质子转移反应。 H2O(l) + H2O(l) H3O+ (aq) + OH- (aq) 酸 1 碱 2 酸 2 碱 1 (3)盐类水解反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如 NaAc 水解: Ac- + H2O OH- + HAc 碱 1 酸 2 碱 2 酸 1 NH4Cl 水解: + NH4 + H2O H3O+ + NH3 酸 1 碱 2 酸 2 碱 1 (4)非水溶液中的酸碱反应也是离子酸碱的质子转移反应。例如 NH4Cl 的生成: HCl + NH3 + NH4 + Cl- 酸 1 碱 2 酸 2 碱 1
液氨中的酸碱中和反应: NH,Cl +NaNH2 NHs +NH;+NaCl 酸1碱2 酸2碱1 2酸碱的相对强弱 酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强弱。 HCI HAc>HCN 区分效应:用一个溶剂能把酸或碱的相对强弱区分开来,称为溶剂的区分效应”。例如 H:O可以区分HAC,HCN酸性的强弱。 拉平效应:溶剂将酸或碱的强度拉平的作用,称为溶剂的拉平效应”。 水对强酸起不到区分作用,水能够同等程度地将HCIO4,HC1,NO,等强酸的质子全部夺 取过来。选取比水的碱性弱的碱,如冰醋酸为溶剂对水中的强酸可体现出区分效应。例如上述 强酸在冰醋酸中不完全解离,酸性强度依次为: HI>HCIO4>HCI>H2SO>HNO: 酸越强,其共钯碱越弱:碱越强,其共轭酸越弱。 酸性:HCIO,>H,SO,>H,PO,>HAc>H,CO3>NH>H,O 碱性:CO:<HSO<H,PO<Ac<HCO;<NH,<OH 3酸碱溶液中pH值的计算 酸碱溶液中p州值的计算是无机化学中基本计算之一。体系多,计算公式繁杂,但掌握以 下两个要点可以帮助记忆和运用有关的公式: (1)从质子平衡方程出发,推导出各类溶液中H值的精确计算公式: (2)判断质子平衡方程中哪些是影响pH值的主要因素,哪些是次要因素,合理取舍, 简化计算过程,得到不同条件下的简化计算公式。 本章内容中要求掌握以下几种体系pH值的计算方法: (1)强酸(碱)溶液pH值的计算: (2)一元弱酸(碱)溶液pH值的计算: (3)二元弱酸(碱)溶液pH值的计算: (4)两性物质溶液pH值的计算: (5)缓冲溶液pH值的计算。 4缓冲溶液 4.1缓冲溶液的概念 能对溶液的酸度起稳定作用的溶液称为缓冲溶液。缓冲溶液一般由浓度较大的弱酸及其共钯
液氨中的酸碱中和反应: NH4Cl + NaNH2 NH3 + NH3 + NaCl 酸 1 碱 2 酸 2 碱 1 2 酸碱的相对强弱 酸和碱的强度是指酸给出质子的能力和碱接受质子的能力的强弱。 HCl > HAc > HCN 区分效应:用一个溶剂能把酸或碱的相对强弱区分开来,称为溶剂的“区分效应”。例如: H2O 可以区分 HAc,HCN 酸性的强弱。 拉平效应:溶剂将酸或碱的强度拉平的作用,称为溶剂的“拉平效应”。 水对强酸起不到区分作用,水能够同等程度地将 HClO4,HCl,HNO3 等强酸的质子全部夺 取过来。选取比水的碱性弱的碱,如冰醋酸为溶剂对水中的强酸可体现出区分效应。例如上述 强酸在冰醋酸中不完全解离,酸性强度依次为: HI>HClO4>HCl>H2SO4>HNO3 酸越强,其共轭碱越弱;碱越强,其共轭酸越弱。 HClO4 H2SO4 H3PO4 HAc H2CO3 NH4 H2O 酸性: + − − − − − − 碱性: ClO4 HSO4 H2PO4 Ac HCO3 NH3 OH 3 酸碱溶液中 pH 值的计算 酸碱溶液中 pH 值的计算是无机化学中基本计算之一。体系多,计算公式繁杂,但掌握以 下两个要点可以帮助记忆和运用有关的公式: (1) 从质子平衡方程出发,推导出各类溶液中 pH 值的精确计算公式; (2) 判断质子平衡方程中哪些是影响 pH 值的主要因素,哪些是次要因素,合理取舍, 简化计算过程,得到不同条件下的简化计算公式。 本章内容中要求掌握以下几种体系 pH 值的计算方法: (1)强酸(碱)溶液 pH 值的计算; (2)一元弱酸(碱)溶液 pH 值的计算; (3)二元弱酸(碱)溶液 pH 值的计算; (4)两性物质溶液 pH 值的计算; (5)缓冲溶液 pH 值的计算。 4 缓冲溶液 4.1 缓冲溶液的概念 能对溶液的酸度起稳定作用的溶液称为缓冲溶液。缓冲溶液一般由浓度较大的弱酸及其共轭
碱组成,这类缓冲溶液具有抗外加酸或外加碱的作用和抗稀释的作用。高浓度的强酸强碱也具 有抗外加酸或碱的作用,但这类缓冲溶液不具备抗稀释的作用。 4.2缓冲溶液pH值的计算 由弱酸HA与共轭碱Aˉ组成的缓冲溶液的pH值计算公式为 H=p心+品 一般控制酸度的缓冲溶液中的缓冲剂溶液浓度较大,可采用近似计算式计算体系的pH值, H=p+电品 式中,c(A)与cHA)分别为A与HA的初始浓度,K为HA的离解常数。 测量溶液p山值时用做参照标准的缓冲溶液称为标准缓冲溶液,如果要精确计算标准缓冲 溶液的pH值,还需要校正溶液离子强度。 4.3缓冲溶液的缓冲范围 缓冲溶液的缓冲能力是有限的,缓冲容量的大小与缓冲溶液的浓度及其浓度的此例有关。 缓冲溶液组分A与HA的浓度越大,缓冲容量越大:A与HA的组分浓度比为1时,有最大 的缓冲容量。缓冲溶液的有效缓冲范围的pH值为pK!-1pK。+1。选择缓冲溶液时,所需控 制的p州值应在缓冲溶液的缓冲范围之内,pH应尽可能接近pK。,才会有较大的缓冲容量。 五、配合物的基本知识 配合物是一类数量众多重要的化合物,它是由具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位 的原子或离子(称为形成体或中心原子/离子)与一定数目的可以给出孤对电子或多个不定域电子 的离子或分子(称为配体)以配位键按一定的组成和空间构型所形成的离子或者分子。 5.1配合物的组成 如图1.1所示,配合物一般都是由内界和外界两部分组成的(也有无外界的中性配位分子有 在),这两部分之间通常以离子键相连。作为配合物的主体组成部分,内界是由中心原子离子 和配体以配位健的形势连接而成,也称为内配位层,是配合物的特征部分。 内界(配离子)外界 [Cu(NH)4】so 中配配 配合物Cu(NH)SO:的组成示意图
碱组成,这类缓冲溶液具有抗外加酸或外加碱的作用和抗稀释的作用。高浓度的强酸强碱也具 有抗外加酸或碱的作用,但这类缓冲溶液不具备抗稀释的作用。 4.2 缓冲溶液 pH 值的计算 由弱酸 HA 与共轭碱 A -组成的缓冲溶液的 pH 值计算公式为 c(HA) c(A ) pH p lg - = + Ka 一般控制酸度的缓冲溶液中的缓冲剂溶液浓度较大,可采用近似计算式计算体系的 pH 值, 即 c(HA) c(A ) pH p lg - = + Ka 式中, c(A ) - 与 c(HA) 分别为 A -与 HA 的初始浓度, Ka 为 HA 的离解常数。 测量溶液 pH 值时用做参照标准的缓冲溶液称为标准缓冲溶液,如果要精确计算标准缓冲 溶液的 pH 值,还需要校正溶液离子强度。 4.3 缓冲溶液的缓冲范围 缓冲溶液的缓冲能力是有限的,缓冲容量的大小与缓冲溶液的浓度及其浓度的比例有关。 缓冲溶液组分 A -与 HA 的浓度越大,缓冲容量越大;A -与 HA 的组分浓度比为 1 时,有最大 的缓冲容量。缓冲溶液的有效缓冲范围的 pH 值为 p Ka -1~p Ka +1。选择缓冲溶液时,所需控 制的 pH 值应在缓冲溶液的缓冲范围之内,pH 应尽可能接近 p Ka ,才会有较大的缓冲容量。 五、配合物的基本知识 配合物是一类数量众多重要的化合物,它是由具有接受孤对电子或多个不定域电子的空位 的原子或离子(称为形成体或中心原子/离子)与一定数目的可以给出孤对电子或多个不定域电子 的离子或分子(称为配体)以配位键按一定的组成和空间构型所形成的离子或者分子。 5.1 配合物的组成 如图 1.1 所示,配合物一般都是由内界和外界两部分组成的(也有无外界的中性配位分子存 在),这两部分之间通常以离子键相连。作为配合物的主体组成部分,内界是由中心原子/离子 和配体以配位键的形势连接而成,也称为内配位层,是配合物的特征部分。 配合物[Cu(NH3)4]SO4 的组成示意图
5.2配合物化学式和命名 配合物的化学式中首先应列出配体中形成体的元素符号,再列出阴离子和中性分子配体, 将整个配离子或分子的化学式括在方括号[]中。配合物的命名遵照无机盐的命名原则。不同配 体名称之间以圆点(~)分开,并在最后一个配体名称之后缀以“合”字。形成体元素名称之后圆 括号()内用罗马数字表示其氧化值。具体规则如表1.1所示: 表5.1配合物化学式的命名规则 配体数 配体名称 合形成体名称 (氧化态值) 用二、三、四等中文不同配体名称之间以 以罗马数字Ⅱ、川、 数字表示 “,”分开 V表示 5.2.1配合物外界的命名 ()外界为简单阴离子的称为某化某”,如CuNH]C叫氯化四氨合铜(四) (2)外界为复杂阴离子的称为“某酸某”,如CuNH4SO,叫硫酸四氨合铜(I): (3)外界为H矿离子的称为.(氢)酸”,如HSi正叫六氟合硅V(氢酸 (4)外界为其它阳离子的称为.酸”,如KSF6六氟合硅V酸钾 52.2配合物内界的命名 处于配合物内界的配离子,其命名方法一般依照如下顺序:配体数配位体名称合中心原 子名称。当含有多个配体时遵循如下原则: ()配体中如既有无机配体又有有机配体,采用无机配体在前,有机配体在后的原则:如 KPtC(C2H)小:三氯·乙烯合铂(Ⅱ)酸钾。 (2)配体中若有多种无机配体时,先列出阴离子的名称,后列出阳离子和中性分子的名称, 如KPNH)C]:三氯·一氨合铂(Ⅱ)酸钾。 (3)配体中若有多种同是离子或同是分子配体时,按配位原子元素符号的英文字母顺序排 列,如[CoNH)sHO]C:氯化五氨水合钻(山。 (④若同是离子或同是分子配体中若配位原子相同,则将含较少原子数的配体排在前面, 含较多原子数的配体排在后面,如P(NO)C1NH)4CO叫碳酸一氣。一硝基·四氨合铂(Ⅱ): 若配位原子相同,配体中所含原子的数日也相同,则按在结构式中与配位原子相连原子的元素 符号的字母顺序排列,如P1NONH)NH)PyC,叫氯化一氢基·一硝基·一氨一吡啶合铂 (Ⅱ). 5.3配合物的分类 根据配合物的组成,除了近几十年来发展起来的簇状配合物、冠酷配合物和配位聚合物外, 可将配合物分为以下几种类型: ()简单配合物:是指配合物分子或离子中只有一个中心原子离子,每个配体只有一个配
5.2 配合物化学式和命名 配合物的化学式中首先应列出配体中形成体的元素符号,再列出阴离子和中性分子配体, 将整个配离子或分子的化学式括在方括号[ ]中。配合物的命名遵照无机盐的命名原则。不同配 体名称之间以圆点(•)分开,并在最后一个配体名称之后缀以“合”字。形成体元素名称之后圆 括号( )内用罗马数字表示其氧化值。具体规则如表 1.1 所示: 表 5.1 配合物化学式的命名规则 配体数 配体名称 合 形成体名称 (氧化态值) 用二、三、四等中文 数字表示 不同配体名称之间以 “•”分开 以罗马数字Ⅱ、Ⅲ、 Ⅳ表示 5.2.1 配合物外界的命名 (1) 外界为简单阴离子的称为“某化某”,如[Cu(NH3)4]Cl2 叫氯化四氨合铜(II); (2) 外界为复杂阴离子的称为“某酸某”,如[Cu(NH3)4]SO4 叫硫酸四氨合铜(Ⅱ); (3) 外界为 H+离子的称为“.(氢)酸”,如 H2[SiF6]叫六氟合硅(IV)(氢)酸; (4) 外界为其它阳离子的称为“.酸.”,如 K2[SiF6]六氟合硅(IV)酸钾。 5.2.2 配合物内界的命名 处于配合物内界的配离子,其命名方法一般依照如下顺序:配体数-配位体名称-合-中心原 子名称。当含有多个配体时遵循如下原则: (1) 配体中如既有无机配体又有有机配体,采用无机配体在前,有机配体在后的原则;如 K[PtCl3(C2H4)]:三氯•乙烯合铂(Ⅱ)酸钾。 (2) 配体中若有多种无机配体时,先列出阴离子的名称,后列出阳离子和中性分子的名称, 如 K[Pt(NH3)Cl3]:三氯•一氨合铂(Ⅱ)酸钾。 (3) 配体中若有多种同是离子或同是分子配体时,按配位原子元素符号的英文字母顺序排 列,如[Co(NH3)5H2O]Cl3:氯化五氨•水合钴(Ⅲ)。 (4) 若同是离子或同是分子配体中若配位原子相同,则将含较少原子数的配体排在前面, 含较多原子数的配体排在后面,如[Pt(NO2)Cl(NH3)4]CO3 叫碳酸一氯•一硝基•四氨合铂(Ⅱ); 若配位原子相同,配体中所含原子的数目也相同,则按在结构式中与配位原子相连原子的元素 符号的字母顺序排列,如[Pt(NO2)(NH3)(NH2)(Py)]Cl2 叫氯化一氨基•一硝基•一氨•一吡啶合铂 (Ⅱ)。 5.3 配合物的分类 根据配合物的组成,除了近几十年来发展起来的簇状配合物、冠醚配合物和配位聚合物外, 可将配合物分为以下几种类型: (1) 简单配合物:是指配合物分子或离子中只有一个中心原子/离子,每个配体只有一个配