1、无机合成,无机合成研究的主要对象： 具有一定结构、性能的新型无机化合物或无机材料合成路线的设计和选择，化合物或材料合成途径和方法的改进及创新。,1 常规经典合成2 大量特种实验技术与方法下的合成3 开始研究特定结构和性能无机材料的定向设计合成与仿生合成等,涉及面广，与其它学科领域的关系日益密切,无机合成,主要类型的无机化合物或材料,1 合金、金属陶瓷型二元化合物（如C、N、B、Si 化合物）2 酸、碱和盐类3 配位化合物，金属有机化合物，团簇与原子簇化合物4 多聚酸和多聚碱及其盐类5 无机胶态物质，中间价态或低价化合物6 非化学计量比化合物7 无机高聚物8 标记化合物,无机合成中的实验技术和方
2、法问题,1 实验技术 高温、高压 超高真空 无氧无水 中压水热合成 低温真空2 合成路线和方法,无机合成与制备化学中若干前沿课题,1 新合成反应、路线与技术的开发以及相关基础理论的研究2 极端条件下的合成路线、反应方法与制备技术的基础性研究3 仿生合成与无机合成中生物技术的应用4 绿色（节能、洁净、经济）合成反应与工艺的基础性研究5 特种结构无机物或特种功能材料的分子设计、裁剪及分子（晶体）工程学,1 无机化合物制备反应的判据,热力学在无机化合物制备中的应用,rGmrHm -TrSm 对于封闭体系恒温恒压过程，其制备反应方向判据： （rGm）T，p0 制备反应能够进行 （rGm）T，p0 制备
3、反应达平衡态 （rGm）T，p0 制备反应不能进行,如果制备反应在热力学上是可行的，但若反应进行很慢，则该反应在实际上亦不可用，所以必须同时考虑热力学和动力学这两个因素。,2 制备反应的示例分析,例1 在过量氧气的条件下，若用氨催化氧化法制硝酸，氨氧化所生成的产物是NO？还是NO2？是否可一步制得NO2？解 题设条件的反应方程式为 Pt-Rh 1173 K4NH3(g) +5O2(g) 4NO(g) +6H2O(g)反应1 2O2(g) 4NO2(g) 反应2,假设先发生反应（1），只生成NO，那么在过量O2的作用下，反应体系中的NO有无可能与O2继续发生反应（2）生成NO2呢？,经查有关热力
4、学数据可计算反应（2）的： rHm = -228.28 kJmol-1 rSm = -292.86 JK-1mol-1反应（2）属于焓减和熵减类型，反应rG m（T）的符号是（）或（）取决于温度的影响。转化温度，依据吉布斯公式，设rG m（T）0，则 T =rHm / rSm =-228.28 1000 / (-292.86) = 779.5 K,当T779.5K时，生成的NO2的反应将发生逆转。而NH3和O2催化氧化生成NO的反应通常是在大于1100K的温度下进行的，因而即使在过量氧气作用下仍然不能一步制得NO2，仅生成NO。若要制得NO2，反应必须分两步进行，将生成的NO迅速冷却使温度降至
5、779.5K以下，再使NO重新与O2化合制得NO2 。,例2 热法磷酸是采用黄磷在过量氧气中燃烧生成的， 试从热力学角度分析，反应能否一步完成，生成单一产物P4O10（s）？,解 按题意反应过程为： P4(s) + 3O2(g) P4O6 (s) 反应1 2O2(g) P4O10（s） 反应2经查有关热力学数据可计算反应（2）的： rHm = -1372 kJmol-1 rSm = - 400.06 JK-1mol-1,反应（2）属于焓减和熵减类型。转化温度依据吉布斯公式，设rG m（T）0时，则 T =rHm / rSm = -1371 1000 / (-400.06) = 3427 K 只
6、有当其温度3427K时，P4O10（s）才会分解。实际上磷在空气中极易燃烧，其反应温度远远低于 3427K，在过量氧气存在下，P4O6很容易氧化成P4O10。或者说磷在过量氧气中燃烧可一步完成反应，反应极为完全，产物是P4O10（s）。,3 耦合反应在无机制备中的应用,(1)反应的耦合 按照热力学观点，反应的耦合是指：化学反应中把一个在任何温度下都不能自发进行的（焓增、熵减型）反应，或在很高温度下才能自发进行的（焓增、熵增型）反应，与另一个在任何温度下都能自发进行的（焓减、熵增型）反应联合在一起，从而构成一个复合型的自发反应（焓减、熵增型），或在较高温度下就能自发进行的（焓增、熵增型）反应。,(2) 耦合反应在无机制备中的应用,无机化合物的制备方法 几种重要的特种条件下的合成方法: 高温合成 低温合成 水热合成 高压合成 化学气相沉积 等离子体合成,无机合成化学中未经开拓的领域很多，合成新型无机化合物有着广阔的前途。一种新的合成方法或一种新型结构的发现，就将会有一系列新的无机化合物出现，随着科技的发展，现代无机合成将会有更大的突破。,
