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文档介绍

文档介绍:高中化学笔记加竞赛全集(注:非理科化学1~4节略)
酸碱理论及其开展
(Arrhenius)电离理论
1887年Arrhenius提出,但凡在水溶液中可以电离产生H+ 的物质叫酸(acid),能电离产生OH自递常数,即:
Kw = [H3O+][OH-]
水合质子H3O+也常常简写作H+,因此水的质子自递常数常简写作:
Kw = [H+][OH-]
这个常数就是水的离子积,在25℃时等于10-14。于是:
Kw = 10-14, pKw = 14
根据质子理论,酸和碱的中和反响也是一种质子的转移过程,例如:
HCl+NH3 NH+Cl-
反响的结果是各反响物转化为它们各自的共轭酸和共轭碱。
协作物的性质
配位化合物(原称络合物complex compound)简称协作物,是一类有负电荷基团或电中性极性分子同金属或原子相连结着的化合物。
配位化合物的根本概念
1.配位化合物的定义
困难离子在水溶液中较稳定地存在,这个困难离子称配离子(complex ion),是物质的一种稳定单元,它可以在确定条件下解离为更简洁的离子。
复盐(double salt)明矾K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O在水溶液中,可以全部解离成简洁的K+、Al3+、SO42-,其性质犹如简洁的K2SO4、Al2(SO4)3的混合水溶液。
Ag(NH3)2Cl,K2[HgI4],Ni(CO)4这类“分子化合物”是靠配位键结合起来的,这也是协作物最本质的特点。配离子及带异电荷的的离子组成中性化合物――协作物。
定义:协作物是由中心离子 (或原子)和配位体(阴离子或分子)以配位键的形式结合而成的困难离子(或分子),通常称这种困难离子为配位单元。但凡含有配位单元的化合物都称协作物。
(1)配位化合物的组成和命名
配位化合物由一个中心离子、几个配位体以配位键结合而成的。下面以[Cu(NH3)4]SO4为例。
同理,K4[Fe(CN)6]中,4个K+为外界,Fe2+和CN-共同构成内界。在协作分子[Co(NH3)3Cl3]
中,Co3+、NH3和Cl-全都处于内界,是很难离解的中性分子,它没有外界。
① 中心离子(或原子)(central ion or central atom)
根据配位键的形成条件:原子(或离子)必需有空轨道,以承受孤对电子。一般是金属正离子或原子,(大多数是过渡金属,极少数是负氧化态),少数高氧化态的非金属元素。
② 配位体(ligand)
在内界中及中心离子结合的,含有孤对电子的中性分子或阴离子叫做配位体。在形成配位键时,供应孤对电子的原子称为配位原子。如NH3――配位体,N――配位原子。
配位体有阴离子,如X-(卤素离子),OH-,SCN-,CN-,RCOO-(羧酸根离子),C2O42-,PO43-等;也可以是中性分子,如H2O,NH3,CO,醇,***,醚等。
只含有一个配位原子的配位体称为单齿(基)配位体(unidentate ligand),如H2O,NH3;应含有两个或两个以上配位原子并同时及一个中心离子形成配位键的配位体,称多基配位体(multidentate ligand)。如乙二***H2N-CH2-CH2-NH2(简写作en)及草酸根等。
多基配位体能和中心离子 (原子)M形成环状构造,象螃蟹的双螯钳住东西起螯合作用一样,因此称这种多基配位体为螯合剂。
有些配位体虽然也具有两个或多个配位原子,但在确定条件下,仅有一种配位原子及金属配位,叫做两可配位体。如,硝基(—NO2-,以N配位)及亚***根(—O—N=O-,以O配位),又如硫***根(SCN-,以S配位)及异硫***根(NCS-,以N配位)。
配位体中多数是向中心离子(或原子)供应孤电子对,但有些没有孤电子对的配位体却能供应出π键上的电子,例如乙烯(C2H4)、环戊二烯离子(C5H5-)、苯(C6H6)等。
③ 配位数(coordination number)
及中心离子干脆以配位键结合的配位原子数目称为中心离子的配位数,配位键个数。
单基配位体:中心离子的配位数=配位体数目。
多基配位体:配位数=配位体的数目及齿数相乘。
中心离子的配位数一般为2,4,6,8等,其中最常见的是4和6。
影响配位数的因素有:
1)中心离子的电荷数:电荷越高吸引配位体的数目越多;
2)中心离子的半径:半径大,可包容的配位体多,配位数也增大。
3)温度上升时,常使配位数减小。
④ 配离子的电荷
配离子的电荷数等于中心离子和配位体总电荷的代数和。
⑤ 协作物的命名(nomenclature of coordination compound)
协作物的命名及一般的无机