第1章化学平衡基础

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1、无机化学授课人：董国君无机化学定义利用无机化学的原理、方法、手段等研究无机物的组成、结构、性质及其变化规律的科学。绪论讲授内容化学平衡：酸碱平衡，氧化还原平衡，化学反应速率物质结构：原子结构，分子结构，晶体结构配合平衡及配合物的结构基础：元素及化合物：s区元素，p区元素，d区元素讲授内容第1章化学平衡基础第2章化学反应速率第3章原子结构第4章分子结构第5章配合物结构第6章固体结构与性质第7章无机分子和离子的结构第8章s区元素第9章p区元素第10章d区元素第11章无机合成化学评价：卷面评价考试：70

2、%随机测验：30%6次课堂考试，5分/次，代他人完成者，同时记为0分。学期任务：知识概括，5%学与讲：听课为主，自学为辅。教材及参考书：天津大学，《无机化学》第四版第1章化学平衡基础1.1盖斯定律1.2酸碱平衡1.3氧化还原平衡CCOCO21/2O2(1)1/2O2(2)O2(3)(1)=(3)-(2)(1)(3)(2)盖斯定律应用1—计算难测量反应的热效应1.1盖斯定律一个化学反应的总焓变与反应可能涉及的中间步骤的数目和涉及哪些中间步骤无关。盖斯定律应用2—计算反应的热效应盖斯定律应用3——计算

3、晶体的晶格能+1.2酸碱平衡1.2.1酸碱定义及酸碱反应1酸碱部分电离理论1884年Arrhenius的电离学说。酸(acid)：水溶液中电离出的阳离子全部为氢离子的化合物。碱(base)：水溶液中电离出的阴离子全部为氢氧根离子的化合物。强酸和弱酸、强碱和弱碱的概念。酸碱反应的本质：2酸碱质子理论1923年丹麦化学家布朗斯特和英国化学家劳瑞各自独立提出特点：适用于一切溶剂无酸式盐和碱式盐的概念，只要物质在溶剂中呈酸碱性，就是酸碱。酸→H++碱提示：酸越强，其共轭的碱越弱，反之亦然。不是物质的碱性越

4、弱，其酸性就越强！电离常数或酸性常数酸碱反应的本质质子的转移，分别生成其共轭的碱和酸。酸碱性强弱与分子结构的关系HIHBrHClHF键长/pm160.9>141.4>127.4>97.7键的解离能/kJ•mol-1297<368<431<569Kaθ1011>109>107>3.5×10-3化合物NH3H2OHF电负性差0.9<1.4<1.9①二元氢化物的酸性酸式解离碱式解离ExOyMnOMn2O3MnO2MnO3Mn2O7氧化态+2+3+4+6+7②酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物③含氧酸的酸

5、性高电负性的中心原子H—O—ClH—O—I电负性3.0(Cl)2.5(I)KaΘ2.9×10-82.3×10-11大数目的末端氧原子OHOHOOSOHOOSH氟磺酸亚磷酸硫代硫酸大的吸电子能力的原子或基团提高酸性④取代含氧酸和超强质子酸的酸性酸碱定义强调电子对的接受或给与，形成配位共价键。路易斯碱包括所有的阴离子、许多溶剂分子及其它能提供电子对的物种。路易斯酸：电子对的接受体路易斯碱：电子对的给予体3路易斯酸碱理论配位化合物中的金属阳离子Fe3+、Cu2+、Ni2+价层不满足8电子结构的分子，如B

6、F3、AlCl3价层电子重排接纳更多的电子对通过扩大配位层已接纳更多的电子对SiF4[SiF6]2-闭合壳层分子通过反键轨道容纳外来电子对酸碱范畴酸碱反应酸碱强度硬酸：体积较小和（或）正电荷较高的物种，外电场下不易变形。软酸：体积较大和（或）正电荷较低的物种，外电场下易变形。硬碱和软碱，边界酸和边界碱硬酸碱边界酸碱软酸碱1.2.2溶液中H+离子浓度的计算1、精确式3、最简式一元弱碱2、近似式1.2.3水解1水解与水合与水反应建立酸碱平衡并使溶液显碱性与水反应建立酸碱平衡并使溶液显酸性生成水合离子2

7、盐的水解1、强酸强碱盐2、强碱弱酸盐3、强酸弱碱盐4、弱酸弱碱盐1、强碱弱酸盐2、强酸弱碱盐3水解常数和盐溶液的pH3、弱酸弱碱盐例已知：计算浓度为0.1mol·dm-3KCN和NH4CN溶液的pH盐桥半反应氧化还原电对Zn2+/Zn、Cu2+/Cu还原型氧化型半电池电极电势1.3氧化还原平衡1.3.1电极电势、能斯特方程与氧化还原反应的限度1.3.2影响电极电势的因素1浓度的影响影响不够显著Fe3+/Fe2+1/10001/1001/101/110/1100/11000/1E0.5940.65

8、30.7120.7710.8300.8890.948有氢离子参加的半反应，酸度的影响很显著2酸度的影响3沉淀的生成对电极电势的影响4弱电解质生成对电极电势的影响5配合物的生成对电极电势的影响现有1L浓度为0.001moldm-3的CuSO4溶液。1、加入0.001molNaOH固体是否会产生Cu(OH)2沉淀。2、若向CuSO4溶液中通入NH3并使浓度达到1.0moldm-3后再加入0.001molNaOH是否会产生沉淀，若加入0.001molNa2S是否会产生沉淀。3、Cu2