大学无机化学知识点总结讲解.doc

1、无机化学，有机化学，物理化学，分析化学 无机化学 元素化学、无机合成化学、无机高分子化学、无机固体化学、配位化学（即络合物化 学）、同位素化学、生物无机化学、金属有机化学、金属酶化学等。 有机化学 普通有机化学、有机合成化学、金属和非金属有机化学、物理有机化学、生物有机化 学、有机分析化学。 物理化学 结构化学、热化学、化学热力学、化学动力学、电化学、溶液理论、界面化学、胶体 化学、量子化学、催化作用及其理论等。 分析化学 化学分析、仪器和新技术分析。包括性能测定、监控、各种光谱和光化学分析、各种 电化学分析方法、质谱分析法、各种电镜、成像和形貌分析方法，在线分析、活性分析、 实时分析等，各种

2、物理化学性能和生理活性的检测方法，萃取、离子交换、色谱、质谱等 分离方法，分离分析联用、合成分离分析三联用等。 无机化学 第一章：气体 第一节：理想气态方程 1、气体具有两个基本特性：扩散性和可压缩性。主要表现在： 气体没有固定的体积和形状。不同的气体能以任意比例相互均匀的混合。气体是 最容易被压缩的一种聚集状态。 2、理想气体方程： 为气体摩尔常数，数值为 =8.314nRTPVR1KmolJ 3、只有在高温低压条件下气体才能近似看成理想气体。 第二节：气体混合物 1、对于理想气体来说，某组分气体的分压力等于相同温度下该组分气体单独占有与混合气 体相同体积时所产生的压力。 2、Dlton 分

3、压定律：混合气体的总压等于混合气体中各组分气体的分压之和。 3、(0=273.15K STP 下压强为 101.325KPa = 760mmHg = 76cmHg) 第二章：热化学 第一节：热力学术语和基本概念 1、 系统与环境之间可能会有物质和能量的传递。按传递情况不同，将系统分为： 封闭系统：系统与环境之间只有能量传递没有物质传递。系统质量守恒。 敞开系统：系统与环境之间既有能量传递以热或功的形式进行又有物质传递。 隔离系统：系统与环境之间既没有能量传递也没有物质传递。 2、 状态是系统中所有宏观性质的综合表现。描述系统状态的物理量称为状态函数。状态 函数的变化量只与始终态有关，与系统状态

4、的变化途径无关。 3、 系统中物理性质和化学性质完全相同而与其他部分有明确界面分隔开来的任何均匀部 分叫做相。相可以由纯物质或均匀混合物组成，可以是气、液、固等不同的聚集状态。 4、 化学计量数 对于反应物为负，对于生成物为正。 5、反应进度 = ，单位：mol0)( nsaiket化 学 计 量 数反 应 前反 应 后 - 第二节：热力学第一定律 0、 系统与环境之间由于温度差而引起的能量传递称为热。热能自动的由高温物体传向低 温物体。系统的热能变化量用 Q 表示。若环境向系统传递能量，系统吸热，则 Q0；若 系统向环境放热，则 QO；系统对环境做功，W0, 成键电子对成键电子对 多重键的存

5、在虽然不能改变分子的几何形状，但对键角有一定影响，排斥作 用随多重键键型不同而有所差异：叁键双键单键。 2、 分子几何构型预测： 确定中心原子价层电子对数。中心原子 的价层电子对数 可以用下式计算：AVPN = 中心原子 的价电子数+ 提供的价电子数 离子电荷数（负加正减）；VPN1AX 式中中心原子 的价电子数等于中心原子 所在的族数，VSEPR 理论讨论的共价分子 主要针对主族化合物，它们分别属于 28 主族，它们作为中心原子提供的价电子数分 别为 28（He 除外）。作为配位原子 的元素通常是氢，卤素，氧和硫。计算配位 原子 提供的价电子数时，氢和卤素记为 1，氧和硫原子当做不提供共用电

6、子处理，X 故价电子数记为 0。 确定中心原子的孤对电子数 ，用以下公式计算:n = (中心原子 的价电子数- 与配位原子 成键用去的价电子数之和)n21AX 然后根据上表确定价层电子对排布方式。 注：若 ，分子几何构型与价层电子对的空间构型不同。0 3、 杂化轨道数(a)等于参与杂化但未成键的孤对电子数(b)与端极原子数(c)之和，即 a=b+c；参与杂化但未成键的孤对电子数(b)等于中心原子价电子数（E）与离子电荷数 (q)【负加正减】之和与成键电子数（V）之差的一半，即 2qVEb 第五节：分子轨道理论 1、 分子轨道理论要点： 分子轨道理论认为，在分子中的电子不局限在某个原子轨道上运动

7、，而是在分子轨 道上运动。 分子轨道可以由组成分子的原子的原子轨道线性组合而成。例如，两个原子轨道 和 线性组合成两个分子轨道 和 。ab12 。式中 和 是常数。babCC2121,12 组合成的分子轨道与组合前的原子轨道数目相等，但轨道能量不同。 是能量低于原子轨道的成键分子轨道，是原子轨道同号重叠（波函数相加）形成的，1 电子出现在核间区域的概率密度大，对两个核产生强烈的吸引作用，形成的键强度大。 是能量高于原子轨道的反键分子轨道，是原子轨道异号重叠（波函数相减）形成2 的。两核之间形成节面，即电子在两核之间出现的概率密度小，对成键不利。 反键原子轨道在两核间有节面，而成键原子轨道则没有

8、。 根据原子轨道组合方式不同，可将分子轨道分为 轨道和 轨道 s 轨道与 s 轨道线性组合 两个原子的 s 轨道线性组合成成键分子轨道 和反键原s 子轨道 。*s p 轨道与 p 轨道线性组合 有两种方式，一是“头碰头”，二是“肩并肩”。 两个原子的 轨道沿 x 轴以 “头碰头”方式重叠时，产生一个成键分子轨道 和一x xp 个反键分子轨道 。*xp 同时两个原子的两个 轨道以及两个 轨道之间以“肩并肩”的方式发生重叠，分yzp 别形成成键分子轨道 以及反键分子轨道 。zyp, *,zyp 原子轨道的线性组合要遵循能量相近原则，对称性匹配原则和轨道最大重叠原则。 能量相近原则 只有能量相近的原

9、子轨道才能有效地组合成分子轨道。此原则对 于选择不同类型的原子轨道之间的组合对象尤为重要。 对称性匹配原则 只有对称性相同的原子轨道才能组合成分子轨道。以 x 轴为键轴， 等组成的分子轨道绕键轴旋转，各轨道形状和符号不变，这种xxps, 分子轨道称为 轨道。 等原子轨道组成的分子轨道绕键轴旋转，轨zyp, 道的符号发生改变，这种分子轨道称为 轨道。 轨道最大重叠原则 在满足能量相近原则，对称性匹配原则的前提下，原子轨道重 叠程度越大，形成的共价键越稳定。 电子在分子轨道中填充的原则，亦遵循能量最低原则，Pauli 不相容原理及 Hund 规 则。 2、 分子轨道能级图及其应用 同核双原子分子轨

10、道能级图。第二周期同核双原子分子轨道能级图有两种情况。图 9-23（a）适用于 和 分子，图 9-23（b）适合 及 以前的元素组成的双原子2OFN 分子。 在分子轨道理论中，分子中全部电子属于分子所有，电子进入成键分子轨道是系统 能量降低，对成键有贡献，电子进入反键分子轨道使系统能量升高，对成键起削弱或 抵消作用。总之，成键分子轨道中电子多，分子稳定，反键分子轨道中电子多，分子 不稳定。分子的稳定性通过键级来描述，键级越大，分子越稳定。分子轨道理论把分 子中成键电子数与反键电子数差值的一半定义为键级，即 键级= 成键轨道中电子数反键轨道中电子数。 3、 电子轨道排布式又称电子构型（见课本 P

11、284） 4、 关于原子轨道与分子轨道的对称性 旋转轴（简称 轴）表示某分子或离子旋转 360可有 2 次“重现”。2C2 在原子轨道或分子轨道中，若取 x 轴为旋转轴，旋转 180后，在同一平面上 的数 值和符号均未改变，如下图所示： 这种对称称为 对称。若取 x 轴为旋转轴，旋转 180后，在同一平面上 的数值恢 复，但符号相反，如下图所示： 这种对称叫做反对称，又叫 对称。对称性匹配就是指这种对称性的匹配， 与 匹 配， 与 匹配，反之，则不能成键。 原子轨道以原子核为对称中心 ，在 的两边 符号相同叫做中心对称或 g 对称。另i 一种是中心反对称，在 的两边 符号相反，又叫 u 对称。

12、S 和 d 轨道是 g 对称，p 轨 道是 u 对称。 成键轨道是 g 对称 反键轨道是 u 对称， 轨道则反之，即 成键* 轨道是 u 对称， 反键轨道是 g 对称。* 第六节：键参数 1、键级 键级 = 成键轨道中电子数反键轨道中电子数。与组成分子的原子系统相21 比，成键轨道中电子数目越多，是分子系统能量降低越多，增强了分子的稳定性；反 之，反键轨道中电子数目的增多则削弱了分子的稳定性。所以键级越大，分子越稳定。 此键级计算公式只对简单分子适用。 2、 键能 原子间形成的共价键的强度可用键断裂时所需的能量大小来衡量。在双原子分子 中，于 100KPa 下按下列化学反应计量式使气态分子断裂

13、成气态原子所需要的能量叫做 键解离能。即 在多原子分子中断裂气态分子中的某一个键，形成两个“碎片”时所需的能量叫做分 子中这个键的解离能。 使气态多原子分子的键全部断裂形成此分子的各组成元素的气态原子时所需的能量， 叫做该分子的原子化能 。atmE 所谓键能通常是指在标准状态下气态分子拆开成气态原子时，每种键所需能量的平均 值。对双原子分子来说，键能就是键的解离能，而对多原子分子来说，键能和键的解 离能是不同的。 键解离能是指解离分子中某一种特定键所需的能量，而键能是指某种键的平均能量， 键能与原子化能的关系则是气态分子的原子化能等于全部键能之和。 键能是热力学能的一部分，在化学反应中键的破坏或形成，都涉及到系统热力学能的 变化；但若反应中体积功很小，甚至可以忽略时，常用焓变近似的表示热力学能的变 化。 在气相中键 断开时的标准摩尔焓变称为键焓，以 表示，键焓与键1B mBH 能近似相等。断开化学键要吸热，形成化学键要放热。 4、 键长 分子中两个原子核的平衡距离称为键长。单键，双键，三键的键长依次缩短， 键能依次增大。 5、 键角 测定键角最主要的手段是 通过 X 射线衍射测定单晶体的结构，同时给出形成单 晶体的分的简称和键角数据。 6、 键级，键能描述共价键强度，键长，键角描述共价键分子的空间构型，键距与部分电 荷描述共价键极性，它们都是共价键的基本参数。