工程化学基础B复习全解浅析.ppt

热化学 系统与环境 （物质与能量交换） 敞开、封闭、孤立系统 化学计量数 （方程式中分子式前系数） 反应物 ?为负；产物：?为正。 反应进度 （一段时间内反应进行的程度） 单位是摩尔（mol），与化学计量数的选择有关 热化学 反应热（化学反应过程中系统放出或吸收的热量） 热化学 热力学第一定律 热化学 焓 （H= U+ PV） 热化学 热力学标准态 热力学 标准摩尔生成焓 化学反应原理 熵 化学反应原理 化学反应原理 化学反应原理 二、吉布斯函数变 化学反应原理 化学反应的标准吉布斯函数变的计算 化学反应原理 化学反应原理 任意条件时摩尔吉布斯函数变的计算 化学反应原理 化学反应原理 四、化学平衡移动 化学反应原理 五、反应速率 化学反应原理 质量作用定律：对于元反应(即一步完成的反应)反应速率与反应物浓度的乘积成正比。 化学反应原理 阿仑尼乌斯方程： 电化学 一、原电池的组成 电化学 二、原电池热力学 电化学 三、电极电势 电化学 电化学 四、电极电势的能斯特方程 电化学 五、电极电势的应用 溶液中的化学 一、酸碱的概念 溶液中的化学 二、酸碱离子平衡与pH值的计算 溶液中的化学 三、缓冲溶液和pH值控制 溶液中的化学 溶液中的化学 溶液中的化学 溶液中的化学 溶液中的化学 溶液中的化学 溶液中的化学 溶液中的化学 物质结构 n 的取值：n = 1，2，3，… 杂化轨道：类型，分子的空间结构，例子 化学键类型 分子间作用力（氢键，色散力等） 缓冲溶液的选择 11.66-13.66 12.66 HPO4 2– - PO43– Na2HPO4 -NaOH 9.25-11.25 10.25 HCO3– - CO32– NaHCO3 -Na2CO3 8.25-10.25 9.25 NH4+ - NH3 NH3·H2O -NH4Cl 6.21-8.21 7.21 H2PO4 – HPO42– NaH2PO4-Na2HPO4 3.75-5.75 4.75 HAc - Ac – CH3CO2H-CH3CO2Na 2.75-4.75 3.75 HCO2H-HCO2– HCO2H/NaOH 缓冲范围 pKa 共轭酸碱对 缓冲溶液 平衡常数表达式为 当温度一定时，其离子浓度的乘积为一常数，这个平衡常数Ks(旧称Ksp)称为溶度积常数，简称溶度积。 溶度积 在一定温度下，溶解与结晶速度相等时，便建立了固体和溶液中离子之间的动态平衡，称为多相离子平衡或溶解平衡，此时的溶液称为饱和溶液。以碳酸钙溶解为例： CaCO3(s) = Ca2+(aq) + CO32-(aq) 难溶电解质的溶度积和溶解度都表示其溶解能力的大小。 AB型难溶物质，如AgCl, CaCO3, BaSO4等，有 CaCO3(s) = Ca2+(aq) + CO32-(aq) 平衡浓度/mol·dm-3 s s Ks (CaCO3) = s2 A2B型或A2B型难溶物质，如Ag2CrO4，Mg(OH)2等，有 Ag2CrO4(s) = 2Ag+(aq) + CrO42-(aq) 平衡浓度/mol·dm-3 2s s Ks (Ag2CrO4) = (2s)2s = 4s3 同类型的物质可以用溶度积判断其溶解能力，不同类型时不能判断。 溶度积 CaCO3 AgCl Ag2CrO4Ks 8.7×10-9 1.56×10-10 9×10-12s 9.4×10-5 1.25×10-5 1.31×10-4 关系式 溶度积规则AnBm(s) = nAm+(aq) + mBn-(aq) Qc为任意状态下有关离子浓度的乘积即浓度商 Qc ＞Ks 有沉淀析出直至达饱和 Qc = Ks 溶解达平衡，饱和溶液 Qc＜Ks 无沉淀析出，或沉淀溶解 溶度积规则可用于判别沉淀的发生或溶解 在难溶电解质饱和溶液中，加入含有与难溶物组成中相同离子的强电解质，使难溶电解质的溶解度降低的现象称为同离子效应。 同离子效应使得Qc Ks，例如在AgCl饱和液中加入NaCl时，由于Clˉ离子的大量存在，使AgCl的溶解度下降。 AgCl(s) == Ag+ + Clˉ NaCl == Na+ + Clˉ c(Clˉ)上升，使得Qc Ks(AgCl)，此时c(Ag+)下降即AgCl的溶解度下降。 1927年，粒子波的假设被电子衍射实验所证实。 微观粒子的波粒二象性微观粒子测不准原则 在薛定谔方程