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无机化学 INORGANIC CHEMISTRY 一、无机化学的任务 2. 无机化学的教学内容 一、物质的聚集态 1.物质的三态 气体、液体和固体三种聚集状态。 三种状态在一定温度、压力条件下可以互相转化，也可共存。 二、物质的层次 物理学家把自然界的物质按个体或粒子的空间尺度大小及运动规律划分为四个层次： 层次 空间尺度 遵循运动规律 实例 宇观 106m 相对论力学 地球、太阳 宏观 (10-7 ~106 )m 牛顿力学 交通工具 介观 (10-9 ~10-7 )m 纳米粒子 微观 10-9 m 量子力学 原子、分子 1. 理想气体 A：分子只占有位置而不占有体积； B：分子间无吸引力； C：分子之间及分子与气壁间的碰撞不造成动能损失。 在高温低压下，许多实际气体很接近理想气体。 常用来描述气体性质的物理量有：压强p、体积V、温度T、物质的量n。 二、 道尔顿分压定律 二、反应进度（ ξ ） 如：N2 + 3H2 = 2NH3 ，当ξ0= 0时有足量的N2、H2，而n(NH3) = 0 若Δn B为下列值时，由ξ = Δ n B/νB可求出对应的ξ值。 Δn(N2)/mol ， Δn(H2)/mol ， Δn(NH3)/mol， ξ /mol 0 0 0 –1/2 – 3/2 1 –1 –3 2 –2 –6 4 2. 体系的分类 二、状态与状态函数 3. 状态函数的分类 三、过程与途径 四、热和功 4. 体积功w体的计算 5. 理想气体的体积功 五、热力学能 六、能量守恒 热力学第一定律 3. 焓 4. QV与QP的关系 二、热化学方程式 三、Hess 定律 Hess定律 Hess 定律示例 二、标准摩尔生成焓 三、标准摩尔焓变的计算 注意事项 1. 定义 体系：作为研究对象的物质系统。 环境：体系之外与体系有密切关系的物质或空间。 一、 体系和环境 敞开体系有物质和能量交换 封闭体系只有能量交换 附图1.1 体系的分类 孤立体系无物质和能量交换 按体系与环境间物质和能量的交换关系，通常将体系分为： 体系的状态：热力学中，把描述体系的一切宏观性质的总和称为体系的状态。有平衡和非平衡态之分。 状态函数：把确定体系状态的宏观性质的物理量称为状态函数。如：p，V，T, n 。 1. 定义 体系的性质：组成、体积、压力、温度、密度、粘度等一系列用来描述体系状态的宏观物理量。 （1）状态函数是状态的单值函数。 （2）当系统的状态发生变化时，状态函数的变化量只与系统的始、末态有关，而与变化的实际途径无关。 附图1.2 状态函数的性质 系统压力从3po变为p° 等温过程 等温过程 2. 状态函数的特点 （3）相关性：体系同一状态的各个状态函数之间存在一定的制约关系。 （4）周而复始变化为零。 （5）状态函数的组合仍为状态函数。 状态一定值一定， 殊途同归变化等， 周而复始变化零。 记忆 状态函数可分为两类： 广度性质：与物质的量有关，其量值具有加和性，如体积、质量等。 强度性质：与物质的量无关，其量值不具有加和性，如温度、压力等。 系统状态发生任何的变化称为过程； 实现一个过程的具体步骤称途径。 思考：过程与途径的区别。 25℃ ，105 Pa 100℃ ，105 Pa 25℃ ，5×105 Pa 100℃ ，5×105 Pa 恒温过程 恒压过程 恒压过程 恒温过程 始态 终态 附图1.3 不同途径的示意图 2. 符号 热的符号为Q，体系吸热为“+” ，体系放热为“–”； 功的符号为W，体系对环境做功为“–” ，环境对体系做功为“+”。 体系和环境之间的两种能量传递形式。单位：kJ或J。 1. 定义 热：在物理或化学变化的过程中，体系与环境之间因温差而传递的能量。 功：