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普通化学知识点整理
第1章热化学与能量
1)系统:作为研究对象的那一部分物质和空间
:::无物质和能量交换
2)环境:系统之外,与系统密切联系的其它物质和空间
3)相:系统中任何物理和化学性质完全相同的、均匀部分——单相(均匀),多相(不均匀)
注意:一个气态(固体)一个相;液体,若相溶,一个相,若不相溶,几种液体,几个相
同一物质不同状态就是不同相;碳元素同素异形体不同相
4)状态:用来描述系统;状态函数:描述系统状态(如pV=nRT)
5)状态函数的性质:状态函数是状态的单值函数;当系统的状态发生变化时,状态函数的变化量只与系统的始、末态有关,而与变化的实际途径无关
6)状态函数的分类:广度性质:其量值具有加和性,如体积、质量,热容,焓,熵等
强度性质:其量值不具有加和性,如温度、压力,密度,摩尔体积等
两个广度性质的物理量的商是一个强度性质的物理量
7)过程:系统状态发生任何的变化VS途径:实现一个过程的具体步骤
8)化学计量数
其中nB称为B的化学计量数(根据具体的反应式子系
:系统吸热为正,放热为负热量q不是状态函数
:系统对外功为负,外部对系统作功为正功w不是状态函数
w体=–p外(V2–V1)=–p外ΔV
(状态函数)(kJ/mol)ΔrHm:反应的摩尔焓
H=U+pVqp=H2–H1=ΔH(ΔH<0放热;ΔH>0吸热)
注意:qV=ΔU(定容)VSqP=ΔH(定压)qp–qV=n2(g)RT–n1(g)RT=Δn(g)RT
对于没有气态物质参与的反应或Δn(g)=0的反应,qV»qp
对于有气态物质参与的反应,且Δn(g)¹0的反应,qV¹qp
:
化学反应的恒压或恒容反应热只与物质的始态或终态有关而与变化的途径无关
标准压力p=100kPa
:标准状态时由指定单质生成单位物质的量的纯物质B时反应的焓变称为标准摩尔生成焓,记作
注意:标准态指定单质的标准生成焓为0。生成焓的负值越大,表明该物质键能越大,对热越稳定
:标准状态下,反应进度ξ=1mol的焓变称为反应的标准摩尔焓变:ΔrHm
注意:f表示生成,r表示反应
标准摩尔焓变与摩尔焓求法的区别
:
第2章化学反应的基本原理与大气污染控制
(自发过程):在给定条件下能自动进行的反应或过程
(状态函数,具有加和性):系统内物质微观粒子的混乱度(或无序度)的量度S=klnΩ
熵增加原理:在隔离系统中发生的自发进行反应必伴随着熵的增加,或隔离系统的熵总是趋向于极大值
ΔS隔离≥0自发过程;平衡状态
:单位物质的量的纯物质在标准状态下的规定熵,以Sm(或简写为S)表示,注意单位为J·mol-1·K-1指定单质的标准熵值是零
:(1)对于同一种物质:Sg>Sl>Ss
(2)同一物质在相同的聚集状态时,其熵值随温度的升高而增大S高温>S低温
(3)对于不同种物质:S复杂分子>S简单分子
(4)对于混合物和纯净物:S混合物>S纯物质
气体分子数增加,熵增大
=VBSm
:ΔrGm=ΔrHm–TΔrSm
ΔG<0,自发过程,过程能向正方向进行-ΔG>-w'即ΔG<w'自发过程
最小自由能原理ΔG=0,平衡状态在非体积功w’-ΔG=-w'即ΔG=w'平衡状态
ΔG>0,非自发过程,过程能向逆方向进行-ΔG<-w'即ΔG>w'非自发状态
:
一般可以表示
:ΔfGm,-1若为单质或H+则ΔfGm=0
反应的标准摩尔吉布斯函数变
其他温度时:
非标准态:
=0就是化学平衡的热力学标志或称反应限度的判据
(与方程式的写法有关),K值越大,说明反应进行得越彻底,反应物的转化率越高
平衡时或
:——
:因条件的改变(浓度、压力、温度)使化学反应从原来的平衡状态转变到新的平衡状态过程
因为,由此可判断
:某一反应在不同温度T1和T2时的平衡常数分别为K1和K2,则
:用单位时间单位体积内发生的反应进度,单位mol·dm-3·s-1
υ=k{c(A)}a.{c(B)}b(k为速率常数,n=a+b为反应级数)
16.(基)元反应:由反应物一步直接生成产物
:ln{c}对t作图为一直线;t1/2与反应物起始浓度无关;速率常数k的量纲为(时间)ˉ1
(Ea为活化能,k为速率常数)
加快反应速率
(如表)
第3章水溶液化学
升华
(溶液的依数性,也称稀溶液定律):粒子数越多,溶液的蒸气压(当凝聚和蒸发的速率相等时,蒸气具有该温度下的压力)、凝固点越低;沸点和渗透压越高
凝固
蒸发
凝固
凝聚
,蒸气压增大
凝华
3.(往溶剂中加入难挥发的溶质)蒸气压下降:同一温度下,纯溶剂蒸气压(大)与溶液蒸气压(小)之差;溶液浓度越大,溶液的蒸气压下降越多
:1kg溶剂中所含溶质的物质的量,SI单位mol•kg-1mB=nB/wA
nB—溶质B的物质的量,单位为mol,wA—溶剂的质量,单位为kg
摩尔分数(或物质的量分数):任何一物质的量除以溶液中的总物质的量,用xn表示
,难挥发的非电解质稀溶液的蒸气压下降Δp与溶质的摩尔分数成正比
Δp=pA·xB=k·mB其中xB是溶质B在溶液中的摩尔分数,k为蒸气压下降常数,mB为溶液的质量摩尔浓度,pA是纯溶剂的蒸汽压
:难挥发物质的溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点
△Tbp=Tbp–Tb=kbp•mkbp称为溶剂的摩尔沸点上升常数,单位为K·kg·mol-1
:△Tfp=Tfp-Tf=kfp·mkfp称为溶剂的摩尔凝固点下降常数
NOTICE:Kfp,kbp只与溶剂种类有关同种溶剂:kfp>kbp(即凝固点下降多)
冰水共存温度0℃;水汽共存点100℃
水的蒸气压小于冰的蒸气压
:被半透膜隔开的两边溶液的浓度不等(单位体积内溶质的分子数不等),溶剂通过半透膜进入溶液或溶剂从稀溶液通过半透膜进入浓溶液的现象(单向扩散)
渗透压:阻止渗透进行所施加的最小外压,用П表示,ΠV=nRT或Π=nRT/V=cRT(是溶剂分子渗透的结果)
等渗溶液:渗透压与人体内的基本相等的溶液
反渗透:若外加在溶液上的压力大于渗透压,则会使溶液中的溶剂向纯溶剂方向流动,使纯溶剂体积增加的过程广泛用于海水淡化、工业废水的处理及溶液的浓缩等
:溶液中已解离的电解质的分子数与电解质总分子数之比:
)酸碱电离理论(阿氏水离子论):在水溶液中解离时所生成的正离子全部是H+的化合物是酸;所生成的负离子全部是OHˉ的化合物是碱
2)酸碱质子理论(适用于水溶液,也适用非水溶液):凡能给出质子的物质都是酸;凡能结合质子的物质都是碱
酸质子+碱
:酸与对应的碱相互依存、相互转化的关系。酸失去质子后形成的碱被称为该酸的共轭碱;碱结合质子后形成的酸被称为该碱的共轭酸
(酸越强,其共轭碱越弱)