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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 △rGm＝△rHm -T△rSm   对于封闭体系恒温恒压过程，其制备反应方向判据： （△rGm）T，p＜0 制备反应能够进行 （△rGm）T，p＝0 制备反应达平衡态 （△rGm）T，p＞0 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 K 4NH3(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？ 经查有关热力学数据可计算反应（2）的： △rHθm = -228.28 kJ·mol-1 △rSθm = -292.86 J·K-1·mol-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 =△rHθm / △rSθm =-228.28 × 1000 / (-292.86) = 779.5 K 当T＞779.5K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：   △rHθm = -1372 kJ·mol-1 △rSθm = - 400.06 J·K-1·mol-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 =△rHθm / △rSθm = -1371 × 1000 / (-400.06) = 3427 K   只有当其温度＞3427K时，P4O10（s）