无机化学

化学反应中的质量关系与能量关系：化学中的计量、化学反应中的质量关系、化学反应中的能量关系；化学反应的方向、速率和限度。

无机化学

• 化学反应中的质量关系与能量关系
  • 化学中的计量
    • 相对原子质量
    • 相对分子质量
    • 物质的量及其单位
    • 摩尔质量与摩尔体积
    • 物质的量浓度
    • 气体的计量
      • pV=nRT
        • p为气体的压力，单位帕（Pa） V为气体的体积，单位立方米 n为气体的物质的量，单位为摩 T为气体的热力学单位，简称气体温度，单位开 R为摩尔气体常数，常用值8.314J/mol/K
  • 化学反应中的质量关系
    • 化学反应方程式的计算
    • 化学计量数与反应进度
  • 化学反应中的能量关系
    • 体系：被划分出来作为研究对象的那部分物质和空间称为体系。
      • 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，也没有能量交换。
    • 环境：体系之外并与体系有密切联系的其他物质和空间成为环境。
    • 反应热和反应焓变
    • 基本概念和术语
• 化学反应的方向、速率和限度
  • 化学反应方向和吉布斯自由能变
    • 化学反应的自发过程
    • 影响化学反应方向的因素
      • 化学反应的焓变
      • 化学反应的熵变
        • 自然界中的物理和化学的自发过程一般都朝着混乱程度增大的方向进行
        • 熵：描述物质混乱度大小的物理量，同时也是体系的一个状态函数。
          • 混乱程度越大，熵值越大
        • 子主题
  • 热化学反应方向的判断
    • 标准态时，吉布斯公式：ΔG=ΔH-TΔS
      • 等温、等压下反应在标准态时自发反应判据是ΔG<0
    • ：（1）反应体系必须是封闭体系。 （2）ΔG只给出了温度、压力条件下（而且要求时态和终态各物质温度、压力相等）反应的可能性。 （3）反应体系不做非体积功。
  • 化学反应速率
    • 反应速率的
      • 传统定义：反应速率是在一定条件下单位时间内某化学反应的反应物转变为生成物的速率
      • 反应进度定义：单位体积内反应进行程度随时间的变化率。
  • 化学反应的活化能
    • 有效碰撞：能发生反应的碰撞称为有效碰撞。
    • 活化分子：分子发生有效碰撞所必须具备的最低能量若以E表示，则具有等于或超过E的分子称为活化分子。
    • 活化能：活化分子具有的平均能量与反应物分子的平均能量之差称为反应的活化能。
    • 碰撞理论
  • 影响化学反应速率的因素
    • 1.浓度（或压力），反应物浓度越大，活化分子浓度也越大，反应速率越大。
      • 例：物质在纯氧中燃烧比在空气中燃烧更为剧烈。
    • 2.温度，对大多数反应来说，温度升高，反应速率增大。
    • 3.催化剂，降低反应所需活化能。
  • 化学反应的限度
    • 可逆反应：在同一条件下可同时进行向正、逆两个方向进行的反应称为可逆反应。
    • 化学平衡：正逆反应速率相等，各反应物、生成物的浓度不再变化，即反应进行到了极限，此时反应体系所处的状态称为化学平衡。
    • 化学平衡常数：到达平衡时，各生成物平衡浓度幂的乘积与反应物平衡浓度幂的乘积之比值为一常数，称为化学平衡常数。
      • 实验平衡常数：把实验测定值直接代入平衡常数表达式中计算所得，属于实验平衡常数。
      • 标准平衡常数：
    • 多重平衡规则:当几个反应是相加得到另一反应式时，其平衡常数等于几个反应平衡常数之积，此规则称为多重平衡规则。
    • 化学平衡的计算：
  • 化学平衡的移动
    • 浓度对化学平衡的影响
    • 压力对化学平衡的影响：
    • 温度对化学平衡的影响：
    • 催化剂对化学平衡的影响：
      • 催化剂不会影响化学平衡状态。
• 酸碱反应和沉淀反应
  • 水的解离反应和溶液的酸碱性
    • 电离理论：酸是在水溶液中解离产生的阳离子全部都是氢离子的化合物。 碱是在水溶液中解离产生的阴离子全部都是氢氧根的化合物。
    • 水的解离反应：
  • 弱电解质的解离反应
    • 解离平衡：在溶液中存在着已解离的弱电解质的组分离子和未解离的弱电解质之间的平衡。
    • 解离常数：例如，在一元弱酸（HA)解离平衡常数表达式为
    • 解离度：弱电解质在溶剂中解离到达平衡后，已解离的弱电解质分子百分数，称为解离度
    • 稀释定律：浓度越小，解离度越大
    • 同离子效应：在弱电解质溶液中，加入含有相同离子的易溶的强电解质，使弱电解质解离度降低的作用称为同离子效应。
    • 缓冲溶液：具有保持pH相对稳定作用的溶液称为缓冲溶液。
  • 盐类的水解反应
    • 水解反应：指盐的组分离子与水解离出来的氢离子或氢氧根结合成弱电解质的反应，时中和反应的逆反应。
    • 水解常数：水解反应的平衡常数。
    • 影响盐类水解度的因素：主要取决于水解离子的本性，盐溶液的浓度、温度和酸度也是影响盐类水解的重要因素。
  • 沉淀反应
    • 溶度积常数：
    • 溶度积规则：
  • 沉淀的溶解
    • 溶解难溶电解质常用的有以下三种办法：1.生成弱电解质。2.氧化还原法。3.生成难解离的配离子。
  • 沉淀的转化：
    • 借助于某一试剂的作用，把一种难溶电解质转化为另一种难溶电解质的过程，称为沉淀的转化。
• 氧化还原反应与应用电化学
  • 氧化还原方程式的配平
    • 氧化数法
    • 离子-电子法（或半电池法）
  • 无机物与有机物之间发生的氧化还原反应方程式的配平
    • 半反应法