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无机化学部分

第一章 物质存在的状态

一、气体

1、气体分子运动论的基本理论

①气体由分子组成，分子之间的距离>>分子直径； ②气体分子处于永恒无规则运动状态；

③气体分子之间相互作用可忽略，除相互碰撞时；

④气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。碰撞时总动能保持不变，没有能量损失。

⑤分子的平均动能与热力学温度成正比。 2、理想气体状态方程

①假定前提：a、分子不占体积；b、分子间作用力忽略 ②表达式：pV=nRT；R≈8.314kPa·L·mol?1·K?1

③适用条件：温度较高、压力较低使得稀薄气体 ④具体应用：a、已知三个量，可求第四个；

WW b、测量气体的分子量：pV=RT（n=）

MMWWRTRT c、已知气体的状态求其密度ρ：pV=RT→p=→ρ=p

MMVMV3、混合气体的分压定律 ①混合气体的四个概念

a、分压：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同体积时的压力； b、分体积：相同温度下，某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积 c、体积分数：φ=

v1 v2d、摩尔分数：xi=

ni n总②混合气体的分压定律

a、定律：混合气体总压力等于组分气体压力之和；

某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比 b、适用范围：理想气体及可以看作理想气体的实际气体

c、应用：已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、 4、气体扩散定律

①定律：T、p相同时，各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比：

u1 =u2p1M1= (p表示密度) p2M2 1

②用途：a、测定气体的相对分子质量；b、同位素分离 二、液体 1、液体

①蒸发气体与蒸发气压

A、饱和蒸汽压：与液相处于动态平衡的气体叫饱和气，其气压叫做饱和蒸汽压

简称饱和气；

B、特点：a、温度恒定时为定值；

b、气液共存时不受量的变化而变化； c、物质不同，数值不同

②沸腾与沸点

A、沸腾：当温度升高到蒸汽压与外界压力相等时，液体就沸腾，液体沸腾

时的温度叫做沸点；

B、特点：a、沸点的大小与外界压力有关；外界压力等于101kPa时的沸点

为正常沸点；b、沸腾是液体表面和内部同时气化的现象

2、溶液

①溶液与蒸汽压

a、任何物质都存在饱和蒸汽压；

b、纯物质的饱和蒸汽压只与物质本身的性质和温度有关； c、一定温度下饱和蒸汽压为常数； d、溶液蒸汽压的下降：△p=p纯液体-p溶液=K·m ②溶液的沸点升高和凝固点的下降

a、定量描述：沸点升高 △Tb=Kb·m 凝固点下降 △Tf=Kf·m 仅适用于非电解质溶液

b、注 意：①Tb、Tf的下降只与溶剂的性质有关

②Kb、Kf的物理意义：1kg溶剂中加入1mol难挥发的非电解

质溶质时，沸点的升高或凝固点下降的度数

c、应用计算：i、已知稀溶液的浓度，求△Tb、△Tf

ii、已知溶液的△Tb、△Tf求溶液的浓度、溶质的分子量 d、实际应用：i、制冷剂：电解质如NaCl、CaCl2 ii、实验室常用冰盐浴：NaCl+H2O→22°C CaCl2+H2O→-55°C iii、防冻剂：非电解质溶液如乙二醇、甘油等 ③渗透压

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a、渗透现象及解释：

渗透现象的原因：半透膜两侧溶液浓度不同； 渗透压：为了阻止渗透作用所需给溶液的额外压力 b、定量描述：Vant'Hoff公式：

nRT ∏V=nRT ∏= 即∏=cRT

V∏为溶液的渗透压，c为溶液的浓度，R为气体常量，T为温度。当浓度c较小时，可近似为c≈m

④非电解质稀溶液的依数性

a、难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压下降、凝固点下降、沸点上升和渗透压变化都与溶液中所含的种类和性质无关，只与溶液的浓度有关，总称溶液的依数性，也叫非电解质稀溶液的通性。

b、注意：上述非电解质稀溶液的有关计算公式用于电介质稀溶液时要乘以

相应电解质中溶液中的质点数；但浓溶液不能用上述公式计算。

三、胶体

1、胶体的组成：分散相+分散介质+稳定剂 2、胶体的性质：

①光学性质：丁达尔效应————胶团对光的散射现象； ②动力性质：布朗运动—————胶团粒子的不规则运动； ③电学性质：电泳现象—————胶粒在电场下的不规则运动 3、溶胶的稳定性

①动力学稳定性：胶团运动

②聚集稳定性：胶粒的带电性使同种电荷有排斥作用；

③热力学稳定性：胶体粒子因很大的比表面积而能聚集成大颗粒 4、胶体的聚沉———关键：稳定性的去除 ①加电解质，如明矾使水净化（吸附电荷）； ②与相反电性的溶胶混合； ③加热

第二章 化学动力学初步

一、化学反应速率

①表达：化学反应速率可用反应物或生成物的浓度随时间的变化率来表示。 ②数学表达式：对于反应A→B：vA=

??cA?c或vB?B tt注：以反应物浓度减少和生成物浓度增大和生成物浓度增大表示是符号不同；用

不同物质浓度来表示反应速率不同。 2、反应进度

①定义：对于化学计量方程式，若定义d??vB?dnB,称?为反应进度。?表示

物质变化量除以相应的计量系数。

②表达式：???nB?1?B?nB?n0?B,?B表示化学计量系数。

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③表式意义：表示一个反应进行的程度；其纲量为摩尔；??1mol指按化学计量

方程式进行一个单位的反应

④注 意：反应进度?的表示与计量方程式的写法有关。 3、速率方程和速率常数

①速率方程：把反应物浓度和反应速率联系起来的数学表达式。 对于反应：aA+Bb→gG+hH

反应速率v=k·cm（A）·cn（B），即为速率方程式，式中的常数k即为反应速率常数。 ②反应速率常数：

a、物理意义：k只取决于反应的本性（Ea，活化能）和温度；

b、注意事项：k是温度的函数，与浓度的大小无关； k的单位即量纲，随速率方程变化而变化；

k一般由实验测得，只有基元反应可以直接写出。 ③速率方程的实验测定

作图法：由浓度—时间动力学曲线可得到斜率k及速率常数； 初速法：可得到个反应的反应级数 4、基元反应和非基元反应 ①基元反应：反应物分子在有效碰撞过程中经过一次化学变化就能转化为产物的

反应；

注 意：由一个基元反应构成的化学反应又称简单反应；

只有基元反应才能根据质量作用定律直接写出速率方程 ②非基元反应：反应分子需经过几步反应才能转化为反应产物的反应。 注 意：非基元反应的速率方程不能根据反应式写出速率方程，必须根据

实验测定的结果有反应历程推出，并验证；

复杂的非基元反应→分成若干个基元反应→最慢一步发宁作为苏空反应步骤

5、反应级数

①定义：速率方程中各反应物浓度的指数；

②说明：如v=k·cm(A)?cn(B)则反应物A的反应级数为m，反应物B的反应级数为n；总反应级数为m+n

③注意：a、反应级数表示了反应物浓度对反应速率影响的大小关系；反应级数

只能由实验测定；

b、反应级数可以是整数、分数、零或负数；

c、零级反应的反应速率与反应物浓度无关 ④反应级数的确定 基本方法

a、测定反应物浓度c随时间t的变化； b、作c-t图像，求个时刻的速度v；

c、分析v与浓度c的变化关系，确定m、n

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二、化学反应速率理论 1、碰撞理论 ①主要内容：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，反应物分子碰撞

频率越高，反应速率越快，但并非每次碰撞都能引起反应发生，能发生化学反应的碰撞为有效碰撞

②有效碰撞发生的条件：

a、相互碰撞的分子应有适合的碰撞取向； b、相互碰撞的分子必须具有足够的能量。把能够发生有效碰撞的分子称为活化分子

③根据碰撞理论，增大化学反应速率的方法：

a、增大单位时间内分子碰撞的总数————增大浓度； b、增大碰撞总数中有效碰撞的百分数———升高温度

④活化能：碰撞理论认为，活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能

量之差

2、过渡态理论 ①主要内容：化学反应并不是通过简单碰撞就能完成的，而是在反应物到生成物

的过程中 经过一个高能的过渡态，处于过渡态的分子叫做活化络合物。活化络合物是一种是一种高能量的不稳定的反应物原子组合体，它能较快的分解为新的能量较低的生成物。 ②活化能Ea：过渡态理论认为，活化能是反应物分子能量与处于过渡态的活化络合物分子的平均能量之差

3、活化能：决定反应速率的内在因素

①活化能在一定温度范围内可认为是常数；

②活化能对反应速率的影响很大；Ea越小，反应速率越大； ③催化剂可以改变反应的活化能，故可以降低化学反应速率 三、影响化学反应速率的因素

1、浓度：由速率方程v=k·cm(A)cn(B)知，浓度对化学反应速率有一定的影响 压强对化学反应速率与的影响是通过浓度来实现的。 2、温度

①范特霍夫规则：对于一般的化学反应，温度每升高10K，反应速率增加2-4倍 ②阿伦尼乌斯公式： a、表达式：k?Ae?EaRT，其中，A为特征常数，既指前因子；Ea为经验常数即活

化能，k为反应速率常数，R为摩尔气体常数8.314J?mol?K?1，e为自然对数底，该公式的对数形式为lgk?lgA?b、应用：（1）求某一温度下某反应的k：

Ea

2.303RT 5

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