宋天佑《无机化学》.ppt

第一章第一章 化学基础知识化学基础知识 本章作为化学课程的基本章作为化学课程的基础，包括础，包括 5 部分内容部分内容（（1）） 气体气体（（2）） 稀溶液的性质稀溶液的性质（（3）） 晶体结构基本概念晶体结构基本概念 （（4）） 酸碱理论酸碱理论（（5）） 化学反应速率化学反应速率 1. 1 理想气体理想气体 1. 1. 1 理想气体的状态方程理想气体的状态方程 符合下面两条假定的气体，叫做符合下面两条假定的气体，叫做理想气体：理想气体： （（1）） 气体分子的自身体积可以气体分子的自身体积可以忽略，分子可看成有质量的几何点忽略，分子可看成有质量的几何点 分子与分子之间、分子与分子与分子之间、分子与器壁之间的碰撞，可认为是完全器壁之间的碰撞，可认为是完全弹性碰撞弹性碰撞 —— 无动能损失无动能损失 （（2）） 分子间的作用力可以分子间的作用力可以忽略，忽略， 在高温和低压下，实际气体分在高温和低压下，实际气体分子间的距离相当大，气体分子自身子间的距离相当大，气体分子自身的体积远远小于气体占有的体积。

的体积远远小于气体占有的体积 这时分子间的作用力极弱这时分子间的作用力极弱 高温和低压下的实际气体很高温和低压下的实际气体很接近理想气体接近理想气体 故理想气体的这种假定是有故理想气体的这种假定是有实际意义的实际意义的 中学阶段的物理课程和化学课程中学阶段的物理课程和化学课程中，曾学习过理想气体的经验公式中，曾学习过理想气体的经验公式 Boyle 定律定律 n，，T 一定时一定时 V  p1  读做读做 “正比于正比于”  Gay - Lussac 定律定律 n，，p 一定时一定时 V   T Avogadro 定律定律 p，，T 一定时一定时 V   n V   T V   nV   p1 综合以上三式，得综合以上三式，得 pnTV    以以 R 做比例系数，比例式做比例系数，比例式pnTV   V = p nRT 则变成等式则变成等式 得得 pV = nRT 此式即为理想气体状态方程。

此式即为理想气体状态方程 V = p nRT 上式中上式中 nT pV R = 由由  则则 R = 8.314 J• •mol－－1•K－－1 若压力若压力 p 的单位为的单位为 Pa体积体积 V 的单位为的单位为 m3温度温度 T 的单位为的单位为 K物质的量物质的量 n 的单位为的单位为 mol R 称为摩尔气体常数称为摩尔气体常数  看出看出 pV 乘积的物理学单位为乘积的物理学单位为焦耳焦耳 （（J）） 从式从式 R = 和和 R = 8.314 J• •mol－－1•K－－1 nT pV 从物理学单位上看从物理学单位上看 pV 是一种功是一种功 所以所以 pV 的单位为的单位为 N• •m－－2•m3 = N•m = J p Pa N•m－－2 V m3 R = Pa•dm3•mol－－1•K－－1 8.314  103 nT pV R = 若压力若压力 p 的单位为的单位为 Pa体积体积 V 的单位为的单位为 m3温度温度 T 的单位为的单位为 K物质的量物质的量 n 的单位为的单位为 mol d 这个这个 R 值用于处理压力与浓度值用于处理压力与浓度的关系时，十分方便。

的关系时，十分方便 R = 8.314  103 Pa•dm3•mol－－1•K－－1  如用在下面的公式中如用在下面的公式中 式中式中 c 是以是以 mol•dm－－3 为单位为单位的浓度 p = c RT p = RT V n 1. 1. 2 混合气体的分压定律混合气体的分压定律 由两种或两种以上的气体混合在由两种或两种以上的气体混合在一起，组成的体系，称为混合气体一起，组成的体系，称为混合气体 显然，空气是混合气体，其中显然，空气是混合气体，其中的的 O2，，N2，，CO2 等，均为空气这等，均为空气这种混合气体的组分气体种混合气体的组分气体 组成混合气体的每种气体，都组成混合气体的每种气体，都称为该混合气体的组分气体称为该混合气体的组分气体 第第 i 种组分气体的物质的量种组分气体的物质的量用用 ni 表示，混合气体的物质的量表示，混合气体的物质的量用用 n 表示，表示，显然有显然有 n =   nii 第第 i 种组分气体的摩尔分数用种组分气体的摩尔分数用 xi 表示，则表示，则 例如，由例如，由 4 mol N2 和和 1 molO2 组成的混合气体，组成的混合气体， 则其中则其中 xi =nin显然有显然有  xi = 1i x（（N2））= =45n（（N2））n x（（O2））= =15n（（O2））n 当当第第 i 种种组分气体单独存在，组分气体单独存在，且占有总体积时，其具有的压且占有总体积时，其具有的压力力，，称为该组分气体的分压称为该组分气体的分压。

混合气体的体积称为总体积，混合气体的体积称为总体积，用用 V总总 表示 应有关系式应有关系式 p V = n R T 第第 i 种种组分气体的分压，用组分气体的分压，用 pi 表示表示 i i 总总 当第当第 i 种组分气体单独存在，且种组分气体单独存在，且具有总压时，其所占有的体积，称为具有总压时，其所占有的体积，称为该组分气体的分体积该组分气体的分体积 混合气体所具有的压力，称为总混合气体所具有的压力，称为总压，用压，用 p总总 表示 第第 i 种组分气体的分体积，用种组分气体的分体积，用Vi 表示 应有关系式应有关系式 p V = n R T i i 总总 我们通过实验来研究分压与总我们通过实验来研究分压与总压的关系压的关系 2 dm3 2   105 PaO2N2+ O2+2 dm3N2 2 dm3 2   105 Pa p总总 将将 N2 和和 O2 按上图所示混合。

按上图所示混合 2 dm3 2   105 PaO2N2+ O2+2 dm3N2 2 dm3 2   105 Pa p总总 测得混合气体的测得混合气体的 p总总 为为 4   105 Pa 按分压的定义按分压的定义 p（（O2））= 2   105 Pa p（（N2））= 2   105 Pa 2 dm3 2   105 PaO2N2+ O2+2 dm3N2 2 dm3 2   105 Pa p总总 可见可见 p总总 = p（（N2）） + p（（O2）） 测得混合气体的测得混合气体的 p总总 为为 4   105 Pa p（（O2））= 2   105 Pa p（（N2））= 2   105 Pa  1 dm3 2 dm3 4 dm3 8 105 Pa 2 105 Pa p总总 再考察一个实验再考察一个实验N2O2N2 + O2 + 测得混合气体的总压为测得混合气体的总压为 3   105 Pa 1 dm3 2 dm3 4 dm3 8 105 Pa 2 105 Pa p总总 根据分压的定义，由波义耳定律得根据分压的定义，由波义耳定律得N2O2N2 + O2 + p（（O2））= 1   105 Pa p（（N2））= 2   105 Pa  混合气体的总压为混合气体的总压为 3   105 Pa p（（N2））= 2   105 Pa p（（O2））= 1   105 Pa 亦有亦有 p总总 = p（（N2））+ p（（O2））  道尔顿（道尔顿（Dalton）） 进行了大量进行了大量实验，提出了混合气体的分压定律实验，提出了混合气体的分压定律 —— 混合气体的总压等于各组分混合气体的总压等于各组分气体的分压之和气体的分压之和 此即道尔顿分压定律的数学表达式此即道尔顿分压定律的数学表达式 p总总 =   pii 理想气体混合时，由于分子间无理想气体混合时，由于分子间无相互作用，故碰撞器壁产生的压力，相互作用，故碰撞器壁产生的压力，与独立存在时是相同的。

即在混合气与独立存在时是相同的即在混合气体中，组分气体是各自独立的体中，组分气体是各自独立的 这是分压定律的实质这是分压定律的实质 故有故有 pi = p总总 • • xi 同样基于上述原因，各组分同样基于上述原因，各组分气体的分压气体的分压 pi 在混合气体的总在混合气体的总压压 p总总 中所占有的比例，应该与中所占有的比例，应该与其摩尔分数其摩尔分数 xi 一致  即组分气体的分压等于总压与即组分气体的分压等于总压与该组分气体的摩尔分数之积该组分气体的摩尔分数之积 pi = p总总 • • xi 例例 1. 1 某温度下，将某温度下，将 5   105 Pa 的的 H2 2 dm3 和和 4   105 Pa 的的 N2 5 dm3 充充 入入 10 dm3 的真空容器中的真空容器中 求各组分气体的分压及求各组分气体的分压及混合气体的总压混合气体的总压。

 H2 V1 = 2 dm3 ，， p1 = 5   105 Pa ，， V2 = 10 dm3 ，， p（（H2））= p2 解解：：根据分压的定义求组分气体的分压，根据分压的定义求组分气体的分压，= 1   105 （（Pa）） V2 p1V1 p（（H2））= =5   105   210= 2   105 （（Pa）） 同理同理 p（（N2））=4   105   510= 1   105 + 2   105= 3   105 （（Pa）） 由道尔顿分压定律由道尔顿分压定律 p总总 = p（（H2）） + p（（N2））  例例 1. 2 常压（常压（1.0   105 Pa））下下，将，将 2.0 g H2，，11.2 g N2 和和19.2 g O2 相混合 求各组分求各组分气体气体的分压 解解：：混合气体的总压和组成已混合气体的总压和组成已知，可用总压和组成求分压。

知，可用总压和组成求分压 n（（N2））= = 0.4（（mol）） 28 11.2 n（（H2））= = 1.0（（mol）） 2 2.0 n（（O2））= = 0.6（（mol）） 32 19.2 n =   ni = 2.0 mol i n（（N2）） = 0.4 mol n（（H2）） = 1.0 mol n（（O2）） = 0.6 mol x（（H2））= = = 0.5 n n（（H2））2.0 1.0 x（（N2））= = = 0.2 n n（（N2））2.0 0.4 x（（O2））= = = 0.3 n n（（O2））2.0 0.6 p（（H2））= p总总 · x（（H2））= 0.5   105 （（Pa））= 1   105   0.5= 0.2   105 （（Pa））= 1   105   0.2 p（（N2））= p总总·· x（（N2））= 0.3   105 （（Pa））= 1   105   0.3 p（（O2））= p总总·· x（（O2）） 1. 2. 1 溶液的浓度溶液的浓度 1. 2 稀溶液的性质稀溶液的性质 物质的量浓度物质的量浓度 溶液中所含溶液中所含溶质溶质 A 的物质的量与溶液的体积之的物质的量与溶液的体积之比，称为溶质比，称为溶质 A 的物质的量浓度。

的物质的量浓度 溶质溶质 A 的物质的量浓度用的物质的量浓度用符号符号 c（（A）表示 物质的量浓度经常称为体物质的量浓度经常称为体积摩尔浓度积摩尔浓度  当物质的量以当物质的量以 mol 为单位，体为单位，体积以积以 dm3 为单位时，体积摩尔浓度为单位时，体积摩尔浓度的单位为的单位为 mol·dm－－3 体积摩尔体积摩尔浓度使用方便，唯一浓度使用方便，唯一不足就是其数值要随温度变化不足就是其数值要随温度变化 质量摩尔浓度质量摩尔浓度 溶液中所含溶液中所含溶质溶质 A 的物质的量与溶剂的质量之的物质的量与溶剂的质量之比，称为溶质比，称为溶质 A 的质量摩尔浓度，的质量摩尔浓度，用符号用符号 m（（A）或）或 b（（A）表示 当物质的量以当物质的量以 mol 为单位，为单位，质量以质量以 kg 为单位时，质量摩尔为单位时，质量摩尔浓度的单位为浓度的单位为 mol·kg－－1  摩尔分数摩尔分数 显然有显然有 x（（质）质） + x（（剂）剂） = 1x（（质）质）= n（质）（质） n（剂）（剂）+ n（质）（质）x（（剂）剂）= n（剂）（剂） n（剂）（剂）+ n（质）（质） 对于稀溶液，对于稀溶液，n（（质）质）<< n（（剂），剂），故有故有 对于稀的水溶液，则有对于稀的水溶液，则有x（质）（质）  n（质）（质） n（剂）（剂）x（质）（质）  n（质）（质） n（水）（水） 对于对于 1 kg 溶剂水，则有溶剂水，则有 1 kg0.018 kg• •mol－－1x（质）（质）  n（质）（质） 分子和分母同时除以分子和分母同时除以 1 kgx（质）（质）  n（质）（质） n（水）（水） 1 kg0.018 kg• •mol－－1x（质）（质）  n（质）（质） 1 x（质）（质）  n（质）（质） 1 kg0.018 kg• •mol－－1 分子是分子是 1 kg 溶剂水所对应的溶质溶剂水所对应的溶质的物质的量，即质量摩尔浓度的物质的量，即质量摩尔浓度 m。

1 x（质）（质）  n（质）（质） 1 kg0.018 kg• •mol－－1 1 x（质）（质）  n（质）（质） 1 kg0.018 kg• •mol－－1故故x（质）（质）  m（质）（质）55.5 mol• •kg－－1 这是稀的水溶液中，这是稀的水溶液中，x（质）与质（质）与质量摩尔浓度量摩尔浓度 m（质）之间的关系质）之间的关系 对于其他溶剂，分母不是对于其他溶剂，分母不是 55.5，，但仍是一个特定的数值但仍是一个特定的数值x（质）（质）  m（质）（质）55.5 mol• •kg－－1 1. 2. 2 饱和蒸气压饱和蒸气压 1. 溶剂的饱和蒸气压溶剂的饱和蒸气压 在密闭容器中，在纯溶剂的单在密闭容器中，在纯溶剂的单位表面上，单位时间里，有位表面上，单位时间里，有 N0 个个溶剂分子蒸发到上方空间中溶剂分子蒸发到上方空间中 上方空间里溶剂分子个数逐渐上方空间里溶剂分子个数逐渐增加，密度增加，压力也增加增加，密度增加，压力也增加 随着上方空间里溶剂分子个数随着上方空间里溶剂分子个数的增加，分子凝聚回到液态的机会的增加，分子凝聚回到液态的机会增加。

增加 凝聚回到液态的分子个数凝聚回到液态的分子个数也在增加也在增加 当密度达到一定数值时，凝聚当密度达到一定数值时，凝聚回来的分子的个数也达到回来的分子的个数也达到 N0 个 这时起，上方空间里溶剂分这时起，上方空间里溶剂分子的个数不再改变，蒸气的密度子的个数不再改变，蒸气的密度也不再改变，保持恒定也不再改变，保持恒定 这个压力称为该温度下溶剂这个压力称为该温度下溶剂的饱和蒸气压，用的饱和蒸气压，用 p0 表示 此时，蒸气的压力也不再改此时，蒸气的压力也不再改变 2. 溶液的饱和蒸气压溶液的饱和蒸气压 当溶液中溶有难挥发的溶质当溶液中溶有难挥发的溶质时，则有部分液体表面被这种溶时，则有部分液体表面被这种溶质分子所占据质分子所占据 溶剂的表面溶剂的表面 溶液的表面溶液的表面 难挥发溶质的分子难挥发溶质的分子溶剂分子溶剂分子 于是，溶液中，在单位表面于是，溶液中，在单位表面上单位时间内蒸发的溶剂分子的上单位时间内蒸发的溶剂分子的数目数目 N 要小于纯溶剂的要小于纯溶剂的 N0 。

当凝聚的分子数目达到当凝聚的分子数目达到 N（（N < N0）时，实现平衡，蒸气）时，实现平衡，蒸气的密度及压力不会改变的密度及压力不会改变 这种平衡状态下的饱和蒸气这种平衡状态下的饱和蒸气压为压为 p，则有，则有 p < p0 一般性的结论是，在相同的一般性的结论是，在相同的温度下，溶液的饱和蒸气压低于温度下，溶液的饱和蒸气压低于纯溶剂的饱和蒸气压纯溶剂的饱和蒸气压 当溶剂或溶液与气态实现平当溶剂或溶液与气态实现平衡时，若使蒸气压小于其饱和蒸衡时，若使蒸气压小于其饱和蒸气压，则平衡右移，液体气化气压，则平衡右移，液体气化 蒸蒸 发发 液体液体 气体气体 凝凝 聚聚  若使蒸气压大于其饱和蒸气若使蒸气压大于其饱和蒸气压时，平衡左移，气体液化压时，平衡左移，气体液化 蒸蒸 发发 液体液体 气体气体 凝凝 聚聚  在一定温度下，稀溶液的饱和在一定温度下，稀溶液的饱和蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与蒸气压等于纯溶剂的饱和蒸气压与溶剂的摩尔分数之积。

溶剂的摩尔分数之积 3. 拉乌尔定律拉乌尔定律 其数学表达式为其数学表达式为 p = p0 • x（剂）（剂） 这就是拉乌这就是拉乌尔（尔（Raoult））定律定律 用用   p 表示表示稀溶液饱和蒸气压稀溶液饱和蒸气压下降值下降值，则有，则有   p = p0 －－ p = p0 －－ p0 • • x（剂）（剂） = p0 [ 1 －－ x（（剂剂））] 故有故有   p = p0 • x（质）（质） 对于稀的水溶液，有对于稀的水溶液，有结合结合 x（（质）质）  m（质）（质）55.5 mol• •k kg－－1   p = p0 • x（质）（质）  p = p0• •55.5 mol• •k kg－－1m（质）（质） 一定温度下，一定温度下，p0 为常数。

为常数 故上式可以写成故上式可以写成   p = k• •m  p = p0• •55.5 mol• •k kg－－1m（质）（质） 稀溶液饱和蒸气压下降值，与稀稀溶液饱和蒸气压下降值，与稀溶液的质量摩尔浓度成正比溶液的质量摩尔浓度成正比   p = k• •m 这是这是 Raoult 定律的又一种表述定律的又一种表述形式 式中式中 k 为常数，但不同溶剂为常数，但不同溶剂 k 值不同 但稀溶液的某些共性，与溶质但稀溶液的某些共性，与溶质的种类无关，只与溶液浓度相关的种类无关，只与溶液浓度相关 各种不同物质的稀溶液，其化各种不同物质的稀溶液，其化学性质各不相同，这是显然的学性质各不相同，这是显然的 我们把这类性质称为稀溶液我们把这类性质称为稀溶液的依数性的依数性 溶液的饱和蒸气压降低，就溶液的饱和蒸气压降低，就是一种依数性它与溶质的种类是一种依数性。

它与溶质的种类无关，只与溶液浓度相关无关，只与溶液浓度相关 1. 饱和蒸气压图饱和蒸气压图 下面是水，水溶液体系的饱和蒸下面是水，水溶液体系的饱和蒸气压图气压图 物质的饱和蒸气压物质的饱和蒸气压 p，，对温度对温度 T 做图，即得到物质做图，即得到物质的饱和蒸气压图的饱和蒸气压图 1. 2. 3 溶液沸点升高溶液沸点升高 水，水溶液体系的饱和蒸气压图水，水溶液体系的饱和蒸气压图 纵坐标：蒸气压纵坐标：蒸气压 p 横坐标：横坐标：温度温度 Tl1 1.013   10 5l1 水水线线l2 水水溶液线溶液线p/Pa T/KAA′373T1l2l1 p Tl1 水水线线 l2l2 水水溶液线溶液线 从图中可以看出从图中可以看出 （（1）） 随着温度的升高，水和水溶液随着温度的升高，水和水溶液的饱和蒸气压都升高的饱和蒸气压都升高 p T l1 水水线线l2 水水溶液线溶液线l1 l2 p T l1 水水线线l2 水水溶液线溶液线l1 l2 （（2））同一温度，水溶液的饱和蒸气压同一温度，水溶液的饱和蒸气压低于水低于水的饱和蒸气压。

的饱和蒸气压 1.013   10 5A373/Pa/Kl1p Tl1 水水线线l2 水水溶液线溶液线l2 （（3）） 拟使拟使水的饱和蒸气压等于水的饱和蒸气压等于外界大气压外界大气压力力 1.013   105 Pa，需要，需要 373 K，，见图中见图中 A 点 故故水的沸点是水的沸点是 373 K1.013   10 5A373/Pa/Kl1p Tl1 水水线线l2 水水溶液线溶液线l2 （（4）） 在在 373 K 时，溶液的饱和蒸时，溶液的饱和蒸气压小于气压小于外界大气压外界大气压力力 1.013   105 Pa，，溶液未达到沸点溶液未达到沸点1.013   10 5A373/Pa/Kl1p Tl1 水水线线l2 水水溶液线溶液线l2A′T1 只有当温度升到只有当温度升到 T1 时时 > 373 K ，，溶液的饱和蒸气压才达到溶液的饱和蒸气压才达到 1.013   105 Pa，，溶液才沸腾见图中溶液才沸腾。

见图中 A′点 ））1.013   10 5A373/Pa/Kl1p Tl1 水水线线l2 水水溶液线溶液线l2 即即 T1 是溶液的沸点，比纯水是溶液的沸点，比纯水的沸点的沸点 373 K 高高 A′T11.013   10 5A373/Pa/Kl1p Tl1 水水线线l2 水水溶液线溶液线l2 可见，由于溶液的饱和蒸气压可见，由于溶液的饱和蒸气压的降低，导致溶液沸点升高的降低，导致溶液沸点升高 即水溶液的沸点高于纯水即水溶液的沸点高于纯水  2. 沸点升高计算公式沸点升高计算公式 用用  Tb 表示沸点升高值，表示沸点升高值，  Tb = Tb －－ T0，，b   Tb 直接受直接受   p 影响，影响，   Tb     p  Tb = Tb －－ T0，，b 式中式中 T0，， 纯溶剂的沸点，纯溶剂的沸点， Tb 溶液的沸点。

溶液的沸点b 比例系数用比例系数用 kb 表示，则有表示，则有  Tb = kb•m 而而   p = k• •m，， 故故  Tb   m  Tb     p  Tb = kb•m 最常见的溶剂是最常见的溶剂是 H2O，， 其其 kb = 0.513 kb 称为沸点升高常数称为沸点升高常数 不同的溶剂不同的溶剂 kb 值不同 结论是溶液的沸点升高值结论是溶液的沸点升高值与其质量摩尔浓度成正比与其质量摩尔浓度成正比 kb 的单位的单位 ？？？？  Tb = kb•m kb = ——  Tb m  Tb = kb•mkb 的单位为的单位为 K• •kg•mol－－1 ————— K mol•kg－－1  例例 1. 3 100 g 水中溶水中溶有有 5.0 g葡萄糖葡萄糖（（C6H12O6），试求所得水），试求所得水溶液的沸点比纯水的升高多少？溶液的沸点比纯水的升高多少？已知水的已知水的 kb = 0.513 K•kg•mol－－1。

 解：由葡萄糖的化学式解：由葡萄糖的化学式 C6H12O6 可得，其摩尔质量为可得，其摩尔质量为 180 g•mol－－1 用用 m 表示葡萄糖溶液的质量摩尔表示葡萄糖溶液的质量摩尔浓度，则有浓度，则有 5.0 g 葡萄糖溶于葡萄糖溶于 100 g 水水中，中， 5.0 g 葡萄糖溶于葡萄糖溶于 100 g 水水中中m = 1000 g• •k kg－－1100 g180 g•mol－－1 5.0 g 将质量摩尔浓度将质量摩尔浓度 m 代入沸点代入沸点升高公式升高公式  Tb = kb•m 中，得中，得 Tb = 0.513 K•kg•mol－－1   1000 g• •k kg－－1100 g180 g•mol－－1 5.0 g求得求得  Tb = 0.14 K  计算公式成立的条件是计算公式成立的条件是：：不挥发的非电解质的稀溶液不挥发的非电解质的稀溶液  （（1）） 溶质有挥发性的溶液溶质有挥发性的溶液由由后续课程讲授后续课程讲授 （（2）） 浓溶液浓溶液 公式的推出，曾用到稀溶液的公式的推出，曾用到稀溶液的条件，即条件，即 n（质）（质） << n（剂）（剂）。

因此因此浓溶液虽然有浓溶液虽然有沸点沸点升高现升高现象，但定量关系不准确，不能用公象，但定量关系不准确，不能用公式计算  （（3）） 电解质溶液电解质溶液 定量关系不确切，定量关系不确切， 不能用公式计算不能用公式计算 溶质不发生溶质不发生解解离，是质量离，是质量摩尔浓度摩尔浓度 m 与溶液表面不挥与溶液表面不挥发的质点数之间存在准确定量发的质点数之间存在准确定量关系的重要前提关系的重要前提 例如例如 NaCl，解离成为，解离成为 Na+ 和和 Cl－－ m = 1 mol• •kg－－1 时，质点浓时，质点浓度似乎是度似乎是 2 mol•kg－－1 而由于而由于 Na+ 和和 Cl－－ 之间的之间的相互吸引，又使得相互吸引，又使得发挥作用的质发挥作用的质点浓度点浓度不足不足 2 mol•kg－－1 故对于故对于电解质溶液电解质溶液，，定量关定量关系不确切，不能用公式计算系不确切，不能用公式计算 Al2 SO4 3 体系就更加复杂。

体系就更加复杂 ）） 但是但是 0.1 mol• •kg－－1 的的 Al2 SO4 3 总比总比 0.1 mol• •kg－－1 的的 NaCl 产生的产生的粒子多 ）） 所以对于所以对于电解质溶液电解质溶液，仍有，仍有蒸气压降低、沸点升高等性质蒸气压降低、沸点升高等性质 但是只可以定性地讨论和推但是只可以定性地讨论和推理，而一般不用公式进行定量计理，而一般不用公式进行定量计算 1. 3 晶晶体结构基本概念体结构基本概念 生活中常见的金属器材，实生活中常见的金属器材，实验室中的固体试剂，自然界的砂验室中的固体试剂，自然界的砂子、岩石等，绝大多数是由晶体子、岩石等，绝大多数是由晶体构成的  构成晶体的粒子，包括原构成晶体的粒子，包括原子、离子或分子在晶体内部呈子、离子或分子在晶体内部呈周期性有规律排列周期性有规律排列  讨论晶体结构，研究晶体内讨论晶体结构，研究晶体内部粒子的规律性排列，势必要接部粒子的规律性排列，势必要接触晶体的对称性。

触晶体的对称性 因此简单认识和了解有关对因此简单认识和了解有关对称性的基础知识是完全必要的称性的基础知识是完全必要的 1. 3. 1 对称性对称性 下面将有限几何图形中常见下面将有限几何图形中常见的对称性作一简单介绍，尽管这的对称性作一简单介绍，尽管这种对称性与无限的晶体的对称性种对称性与无限的晶体的对称性还有很多不同还有很多不同  1. 旋转和对称轴旋转和对称轴 正方形正方形绕着经过绕着经过其对角线交点且垂直其对角线交点且垂直于正方形所在平面的于正方形所在平面的直线旋转直线旋转 每旋转每旋转 90°图形复原一次图形复原一次 绕轴旋转是一种对称操作，绕轴旋转是一种对称操作，称为旋转称为旋转 旋转操作所凭借的直线是一旋转操作所凭借的直线是一种对称元素，称为对称轴种对称元素，称为对称轴 我们说这条直线是正方形的我们说这条直线是正方形的 4 重重对称轴，或对称轴，或 4 重轴 每旋转每旋转 图形复原一次，或图形复原一次，或旋转旋转 360°°图形将复原图形将复原 4 次。

次360°4 我们说该对称轴是图形的我们说该对称轴是图形的 n 重重对称轴，或对称轴，或 n 重轴 若图形绕对称轴旋转，每旋转若图形绕对称轴旋转，每旋转 图形复原一次，或旋转图形复原一次，或旋转 360°图图形将复原形将复原 n 次次 360°n 思考题思考题 正方形的正方形的 4 重轴有几条？重轴有几条？有没有有没有 2 重轴？重轴？有几种有几种 2 重轴？重轴？每种各有几条？每种各有几条？ 2. 反映和对称面反映和对称面 正六面体中正六面体中通过一组（通过一组（4条）条）互相平行的棱的互相平行的棱的中点的平面中点的平面 正六面体的所有点凭借这个平面正六面体的所有点凭借这个平面进行平面镜成像操作后，图形复原进行平面镜成像操作后，图形复原 平面镜成像这种对称操作称平面镜成像这种对称操作称为反映 反映操作所凭借的平面是一反映操作所凭借的平面是一种对称元素，称为对称面种对称元素，称为对称面 思考题思考题 正六面体中有正六面体中有几个这样的对称面？几个这样的对称面？ 有几个？有几个？ 其他种类的对其他种类的对称面还有吗？称面还有吗？ 3. 反演和对称中心反演和对称中心 矩形的对角线交点为矩形的对角线交点为 O o 矩形的所有点沿着其与矩形的所有点沿着其与 O 点的点的连线及其延长线按等距离移到连线及其延长线按等距离移到 O 点点的另一方后，图形复原。

的另一方后，图形复原o 上述对称操作称为反演，反演操上述对称操作称为反演，反演操作所凭借的作所凭借的 O 点是一种对称元素，称点是一种对称元素，称为对称中心为对称中心 o 思考题思考题 下列几何图形哪些有对称中心？下列几何图形哪些有对称中心？ 平行四边形平行四边形 正三角形正三角形 五角星形五角星形 正三棱柱正三棱柱正八面体正八面体 正四面体正四面体 找出正六面体的所有对称找出正六面体的所有对称元素，并与正八面体相比较元素，并与正八面体相比较 一个几何图形只能有一个一个几何图形只能有一个对称中心吗？对称中心吗？ 思考题思考题 晶体是由原子、分子或离子在晶体是由原子、分子或离子在空间按一定规律周期性重复排列构空间按一定规律周期性重复排列构成的固体物质成的固体物质 1. 3. 2 晶体和点阵晶体和点阵 我们先研究二维晶体我们先研究二维晶体 几种简单的周期性重复排列方式几种简单的周期性重复排列方式 “重复出现重复出现”的最小单位为的最小单位为一一 一一 两个粒子两个粒子 “ 重复出重复出现现 ”是是指，若任意一个最小指，若任意一个最小单位沿着某一方向平单位沿着某一方向平移一定距离出现另一移一定距离出现另一个最小单位，则沿着个最小单位，则沿着此方向每平移该距离必须出现一个最小此方向每平移该距离必须出现一个最小单位。

单位  晶体中这种重复出现的最小单位，晶体中这种重复出现的最小单位，称为晶体的结构基元称为晶体的结构基元 不同种类的粒子必须全部包含不同种类的粒子必须全部包含在结构基元中在结构基元中 每个结构基元用一个几何点表示每个结构基元用一个几何点表示 则得到空间中有序排列的一组点则得到空间中有序排列的一组点 例如用例如用 位置上的几何点表示位置上的几何点表示也得到空间有序排列的一组点也得到空间有序排列的一组点也可以用也可以用 位置上的几何点表示位置上的几何点表示 不论选取哪个点作为基元的代不论选取哪个点作为基元的代表，得到的一组点都是相同的表，得到的一组点都是相同的 关键是选取的那些点在基元中关键是选取的那些点在基元中的位置必须一致的位置必须一致 将结构基元抽象成一个几何点，所将结构基元抽象成一个几何点，所得到的空间的一组点，可以很好地体现得到的空间的一组点，可以很好地体现晶体的排列规律晶体的排列规律 将这一组点，称为晶体的点阵将这一组点，称为晶体的点阵 将点阵的每一个点称为点阵点。

将点阵的每一个点称为点阵点左图是晶体左图是晶体 右图是晶体的点阵右图是晶体的点阵 在晶体点阵的每个点阵点上在晶体点阵的每个点阵点上按同一种方式安置结构基元，则按同一种方式安置结构基元，则得到晶体得到晶体 晶体晶体 ＝＝ 点阵点阵 + 结构基元结构基元结构基元为结构基元为一一 一一 两个粒子两个粒子 晶体的点阵晶体的点阵 粒子的种类相同，且每个粒子均处粒子的种类相同，且每个粒子均处于由于由 3 个粒子构成的正三角形的中心个粒子构成的正三角形的中心  但是一类粒子处于一个顶角向上的但是一类粒子处于一个顶角向上的三角形的中心三角形的中心 这种粒子相当于右图中的红色粒子这种粒子相当于右图中的红色粒子  还有一类粒子处于一个顶角向下的还有一类粒子处于一个顶角向下的三角形的中心三角形的中心 这种粒子相当于右图中的黑色粒子这种粒子相当于右图中的黑色粒子  我们称这两种粒子的我们称这两种粒子的化学环境不一致化学环境不一致 结构基元为结构基元为 晶体的点阵晶体的点阵两个粒子两个粒子 种类相同、但化学环境不同的粒种类相同、但化学环境不同的粒子必须全部包含在结构基元中。

子必须全部包含在结构基元中 两种不同的晶体两种不同的晶体 可能具有同一点阵可能具有同一点阵 点阵更具有代表性点阵更具有代表性结构基元为结构基元为一一 一一 两个粒子两个粒子 晶体晶体 点阵点阵结构基元为结构基元为一一 一一 两个粒子两个粒子 晶体晶体 点阵点阵结构基元为结构基元为一一 一一 两个粒子两个粒子 晶体晶体 点阵点阵这是完全不同的两种晶体这是完全不同的两种晶体 它们具有完全相同的点阵它们具有完全相同的点阵  可见用点阵去研究晶体粒子的排列可见用点阵去研究晶体粒子的排列规律和晶体的对称性更具有代表性规律和晶体的对称性更具有代表性  在点阵中可以找到在点阵中可以找到 8 个顶点均个顶点均为点阵点的平行六面体为点阵点的平行六面体 下面的讨论围绕如何认清点阵下面的讨论围绕如何认清点阵中点阵点的排列规律展开中点阵点的排列规律展开这种平行六面体称为空间点阵的点阵单位这种平行六面体称为空间点阵的点阵单位  点阵单位并不是唯一的，图中的点阵单位并不是唯一的，图中的B，，C 和和 D 均属于这样的平行六面体均属于这样的平行六面体  A 只在顶点处有点阵点，因而只在顶点处有点阵点，因而 A 只只含有含有 1 个点阵点。

个点阵点  只含有只含有 1 个点阵点的平行六面体个点阵点的平行六面体点阵单位称为点阵的素单位点阵单位称为点阵的素单位 B 含有含有 个点阵点个点阵点 C 含有含有 个点阵点个点阵点 两两 两两 D 含有含有 个点阵点个点阵点 4 含有含有 1 个以上点阵点的平行六面个以上点阵点的平行六面体点阵单位称为点阵的复单位体点阵单位称为点阵的复单位  晶体晶体 点阵点阵 晶体晶体 点阵的复单位点阵的复单位 晶体晶体 点阵的复单位点阵的复单位 将一种素单位上下、左右、前将一种素单位上下、左右、前后无限多地并置起来形成空间格子后无限多地并置起来形成空间格子或晶格 素单位不止一种，所以晶格的素单位不止一种，所以晶格的形式也有多种形式也有多种 但一种晶体的点阵是唯一的但一种晶体的点阵是唯一的 晶格和点阵都可以很好地晶格和点阵都可以很好地表示晶体的空间结构规律：表示晶体的空间结构规律： 点阵以点表示这种规律，点阵以点表示这种规律， 而晶格是以直线网格表示而晶格是以直线网格表示这种规律。

这种规律  根据晶体的结构特点，即晶根据晶体的结构特点，即晶体所具有的特征对称元素，晶体体所具有的特征对称元素，晶体可以分成可以分成 7 种不同的晶系种不同的晶系 1. 3. 3 晶系和点阵型式晶系和点阵型式 1. 七个晶系七个晶系 例如将具有例如将具有 4 条条 3 重对称轴的重对称轴的归为一类，称为立方晶系归为一类，称为立方晶系 这这 4 条条 3 重轴就是立方晶系的重轴就是立方晶系的特征对称元素特征对称元素  1 立方晶系立方晶系 4 条条 3 重对称轴重对称轴 晶系名称晶系名称 特征对称元素特征对称元素 3 四方晶系四方晶系 1 条条 4 重对称轴或重对称轴或 2 个互相垂直对称面个互相垂直对称面 2 六方晶系六方晶系 1 条条 6 重对称轴重对称轴  4 三方晶系三方晶系 1 条条 3 重对称轴重对称轴 晶系名称晶系名称 特征对称元素特征对称元素 6 单斜晶系单斜晶系 1 条条 2 重轴或重轴或 1 个对称面个对称面 7 三斜晶系三斜晶系 无无 5 正交晶系正交晶系 3 条互相垂直条互相垂直 2 重轴重轴  整个空间点阵可以看成是由平行整个空间点阵可以看成是由平行六面体点阵单位并置而成的。

六面体点阵单位并置而成的 空间点阵的结构可以由点阵单位空间点阵的结构可以由点阵单位表示出来表示出来 2. 14 种空间种空间点阵型式点阵型式 但是同一个空间点阵可以有多种但是同一个空间点阵可以有多种点阵单位点阵单位 晶体学理论证明能够全面且直观晶体学理论证明能够全面且直观地表示出整个空间点阵特性的最小平地表示出整个空间点阵特性的最小平行六面体点阵单位只有行六面体点阵单位只有 14 种类型体心立方体心立方面心立方面心立方简单立方简单立方 这就是这就是 14 种点阵型式种点阵型式 简单四方简单四方 体心四方体心四方简单简单正交正交体心体心正交正交面心面心正交正交底心底心正交正交简单简单三斜三斜简单简单单斜单斜底心底心单斜单斜简单六方简单六方菱面体菱面体 有时也将这有时也将这 14 种平行六面体种平行六面体的每一种，称为相对应的点阵型式的每一种，称为相对应的点阵型式的一个晶格的一个晶格 实际晶体是形形色色的，但就实际晶体是形形色色的，但就其点阵型式而言，只有其点阵型式而言，只有 14 种。

种  这就是从空间点阵以及点阵型式这就是从空间点阵以及点阵型式入手研究晶体的意义之所在入手研究晶体的意义之所在 这这 14 种晶格与种晶格与 7 种晶系之间的种晶系之间的关系，还有些复杂细节，有待后续的关系，还有些复杂细节，有待后续的结构化学课程进一步探讨结构化学课程进一步探讨  描述晶格的特征要用平行描述晶格的特征要用平行六面体的六面体的 3 个棱长个棱长 a，，b，，c 及及其之间的夹角其之间的夹角  ，， ，，  a，，b，，c；； ，， ，，  称为称为晶格常数晶格常数 其中其中 a 和和 b 的夹角为的夹角为  ，，a 和和 c 的的夹角为夹角为  ，，b 和和 c 的夹角为的夹角为   c b a      各晶系晶格常数的特征、独各晶系晶格常数的特征、独立的晶格常数见下表所示立的晶格常数见下表所示 这这 6 个晶格常数并非都是独个晶格常数并非都是独立的2 四方晶系四方晶系 a = b ≠c a，，c   =   =   = 90°3 正交晶系正交晶系 a ≠ b ≠≠ c a，，b，，c   =   =   = 90° 晶系名称晶系名称 晶格常数特征晶格常数特征 独立晶格常数独立晶格常数1 立方晶系立方晶系 a = b = c a   =   =   = 90°4 六方晶系六方晶系 a = b ≠ c a，，c   =   = 90°   =120° 5 三方晶系三方晶系 a = b = c a，，    =   =   ≠ 90° 晶系名称晶系名称 晶格常数特征晶格常数特征 独立晶格常数独立晶格常数6 单斜晶系单斜晶系 a ≠ b ≠ c a，，b，，c，，    =   = 90°   ≠ 90°7 三斜晶系三斜晶系 a ≠ b ≠ c a，，b，，c   ≠   ≠   ≠ 90°  ，， ，，  上面讨论的点阵单位是晶体所属上面讨论的点阵单位是晶体所属点阵的代表。

点阵的代表 在点阵单位的每个点阵点上以相在点阵单位的每个点阵点上以相同的方式安置晶体的结构基元，即可同的方式安置晶体的结构基元，即可得到实际晶体的代表得到实际晶体的代表 —— 晶胞 6. 1. 3 晶胞晶胞 晶胞平行六面体的晶胞平行六面体的 3 个棱长个棱长a，，b，，c 及其之间的夹角及其之间的夹角  ，， ，，  称为晶胞常数称为晶胞常数 晶胞常数与前面讲的晶格常晶胞常数与前面讲的晶格常数基本一致数基本一致 一个晶格一个晶格NaCl 晶胞晶胞 安置安置 NaCl 结构基元结构基元 一一个个晶晶格格CsCl 晶胞晶胞安置安置 CsCl 结构基元结构基元一一个个晶晶格格ZnS 晶胞晶胞安置安置 ZnS 结构基元结构基元 数量巨大的点阵单位无隙并置数量巨大的点阵单位无隙并置起来，得到点阵起来，得到点阵 而数量巨大的晶胞无隙并置起而数量巨大的晶胞无隙并置起来，则得到晶体来，则得到晶体  面心立方面心立方 NaCl 的点阵类型为的点阵类型为  如图是如图是 CsCl 的一个的一个 晶胞晶胞  CsCl 的点阵类型为简单立方。

的点阵类型为简单立方 简单立方也称为立方素格简单立方也称为立方素格  如图是如图是 ZnS 的一个的一个 晶胞晶胞  ZnS 的点阵类型为面心立方的点阵类型为面心立方  晶胞或晶体的空间结构特点要晶胞或晶体的空间结构特点要通过其空间点阵加以讨论通过其空间点阵加以讨论  判断晶胞类型要观察点阵中点判断晶胞类型要观察点阵中点阵点的分布情况阵点的分布情况 如果面对一晶体进行判断，则如果面对一晶体进行判断，则要找到结构基元，将晶体抽象成点要找到结构基元，将晶体抽象成点阵，再选出合理的点阵单位，进行阵，再选出合理的点阵单位，进行判断  确定结构基元，很重要，很难确定结构基元，很重要，很难  确定结构基元，确定晶胞是实际确定结构基元，确定晶胞是实际工作中极其复杂的一步工作中极其复杂的一步  使用单晶衍射仪测定结构，要合成使用单晶衍射仪测定结构，要合成出大单晶出大单晶 —— 40  m 左右 现在可以使用高级的Ｘ射线单晶衍现在可以使用高级的Ｘ射线单晶衍射仪测定并绘制出结构基元和晶胞。

射仪测定并绘制出结构基元和晶胞  1. 4 酸碱理论酸碱理论 酸酸 使石蕊变红，有酸味使石蕊变红，有酸味 碱碱 使石蕊变蓝，有涩味使石蕊变蓝，有涩味 最初阶段，人们从一些简单性质最初阶段，人们从一些简单性质上认识酸碱上认识酸碱 当酸碱相混合时，性质消失当酸碱相混合时，性质消失  后来人们从组成上认识酸碱后来人们从组成上认识酸碱 当氧元素发现后认为酸中一定当氧元素发现后认为酸中一定含有氧元素；含有氧元素； 盐酸等无氧酸的发现，又使人盐酸等无氧酸的发现，又使人们认识到酸中一定含有氢元素们认识到酸中一定含有氢元素 稀溶液依数性实验的结果表稀溶液依数性实验的结果表明，在明，在 1 dm3 0.1 mol•dm－－3 的蔗的蔗糖溶液中，能独立发挥作用的溶糖溶液中，能独立发挥作用的溶质的粒子是质的粒子是 0.1 mol 1. 4. 1 阿仑尼乌斯理论阿仑尼乌斯理论 但是对于电解质溶液，情况则有但是对于电解质溶液，情况则有所不同。

所不同 以以 KCl 溶液为例，在溶液为例，在 1 dm3 浓浓度为度为 0.1 mol•dm－－3 的溶液中，发挥的溶液中，发挥作用的粒子并不是作用的粒子并不是 0.1 mol ，，也不是也不是 0.2 mol ，，而是而是 0.192 mol 随随 KCl 浓度的不同，这种倍数浓度的不同，这种倍数关系呈现出规律性的变化关系呈现出规律性的变化 即发挥作用的粒子数是即发挥作用的粒子数是 0.1 mol 的的 1.92 倍 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001 倍数倍数 1.92 1.94 1.97 1.98 1.99 [ KCl ]mol• •dm－－3 数据既说明数据既说明 KCl 在水溶液中发生在水溶液中发生解离解离，，又说明这种解离是不完全的又说明这种解离是不完全的 理由是倍数小于理由是倍数小于 2 0.10 0.05 0.01 0.005 0.001 倍数倍数 1.92 1.94 1.97 1.98 1.99 [ KCl ]mol• •dm－－3 KCl 水溶液的导电性，说明解水溶液的导电性，说明解离的产物是离子。

解离的方式是离的产物是离子解离的方式是 以上是以上是 1887 年阿仑尼乌斯提出年阿仑尼乌斯提出电离学说时的观点电离学说时的观点 KCl K+ + Cl－－  阿仑尼乌斯的电离学说，使人们对阿仑尼乌斯的电离学说，使人们对酸碱的认识发生了一个质的飞跃酸碱的认识发生了一个质的飞跃 电离学说明确地给出了酸碱的定义：电离学说明确地给出了酸碱的定义： 酸酸 解离产生解离产生的正离子全部是的正离子全部是 H+ 碱碱 解离产生解离产生的负离子全部是的负离子全部是 OH－－  电离学说进一步从平衡角度电离学说进一步从平衡角度找到了比较酸碱强弱的标准，即找到了比较酸碱强弱的标准，即解离平衡常数解离平衡常数 HAc H+ + Ac－－ K a = 1.8   10－－5HF H+ + F－－K a = 6.3   10－－4 数据表明数据表明 HF 的酸性比的酸性比 HAc 的强些。

的强些 阿仑尼乌斯理论在水溶液中阿仑尼乌斯理论在水溶液中是成功的但其在非水体系中的是成功的但其在非水体系中的适用性，却受到了挑战适用性，却受到了挑战 试比较下列反应试比较下列反应 NaNH2 + NH4Cl = NaCl + 2 NH3 （（4）） NaOH + H3O Cl = NaCl + 2 H2O （（3））（（ ））2 H2O OH－－ + H3O+ （（1））2 NH3 NH2－－ + NH4+ （（2））  反应（反应（1）是水为溶剂时，）是水为溶剂时，溶剂自身的解离反应溶剂自身的解离反应 H3O+ 是酸的特征离子，是酸的特征离子， OH－－ 是碱的特征离子是碱的特征离子2 H2O OH－－ + H3O+ （（1））2 NH3 NH2－－ + NH4+ （（2））  反应（反应（2）是液氨为溶剂时，）是液氨为溶剂时，溶剂自身的解离反应。

溶剂自身的解离反应 NH4+ 相当于酸的特征离子相当于酸的特征离子 NH2－－ 相当于碱的特征离子相当于碱的特征离子 2 H2O OH－－ + H3O+ （（1））2 NH3 NH2－－ + NH4+ （（2））  反应（反应（3）是水为溶剂时的）是水为溶剂时的中和反应；中和反应；NaNH2 + NH4Cl = NaCl + 2 NH3 （（4）） NaOH + H3O Cl = NaCl + 2 H2O （（3））（（ ）） 反应（反应（4）是液氨为溶剂时）是液氨为溶剂时的中和反应的中和反应 液氨中进行的上述两种反应，与水液氨中进行的上述两种反应，与水溶液中的同类反应完全一致溶液中的同类反应完全一致 但阿仑尼乌斯理论无法讨论之，因但阿仑尼乌斯理论无法讨论之，因为根本找不到符合定义的酸和碱为根本找不到符合定义的酸和碱。

NaNH2 + NH4Cl = NaCl + 2 NH3 （（4）） 2 NH3 NH2－－ + NH4+ （（2））  在在 20 世纪的初期，出现了世纪的初期，出现了一些新的酸碱理论一些新的酸碱理论 1. 4. 2 布朗斯特酸碱理论布朗斯特酸碱理论 br nsted 酸碱理论即酸碱酸碱理论即酸碱质子理论质子理论  1. 酸碱定义酸碱定义 在反应中给出质子的物质叫做酸在反应中给出质子的物质叫做酸在反应中接受质子的物质叫做碱在反应中接受质子的物质叫做碱 在酸碱质子理论中，酸和减均可在酸碱质子理论中，酸和减均可以是分子、正离子和负离子以是分子、正离子和负离子 负离子负离子 HCO3－－ SO42－－ H2PO4－－ HCO3－－ 质子酸质子酸 质子碱质子碱 分子分子 HCl，，H2SO4 NH3 正离子正离子 [ Al H2O 6 ]3+ [ Al H2O 5 OH ]2+ NH4+（（ ））（（ ）） 酸给出质子后，变成碱酸给出质子后，变成碱HCl H+ + Cl－－ 酸酸 碱碱 H2SO4 H+ + HSO4－－ 酸酸 碱碱 同理，碱接受质子后，变成酸。

同理，碱接受质子后，变成酸 处于上述关系中的一对酸碱，互处于上述关系中的一对酸碱，互为共轭酸碱为共轭酸碱 故有故有 酸酸 碱碱 + 质子质子 Cl－－ 是是 HCl 的共轭碱，的共轭碱，而而 HCl 是是 Cl－－ 的共轭酸的共轭酸 HCl H+ + Cl－－ H2O 作为一种酸时，其共轭作为一种酸时，其共轭碱是碱是 而而 H2O 作为作为 一种碱时，其一种碱时，其共轭酸是共轭酸是H3O+ OH－－  H2O 既可以给出质子作为酸，如既可以给出质子作为酸，如 H2O H+ + OH－－ 又可以接受质子作为碱，如又可以接受质子作为碱，如 H2O + H+ H3O+ 判断一种物质是酸还是碱，一判断一种物质是酸还是碱，一定要在具体的反应中根据质子得失定要在具体的反应中根据质子得失关系来判断。

关系来判断 这种既能给出质子，又能接受这种既能给出质子，又能接受质子的物质叫做两性物质质子的物质叫做两性物质  2. 酸碱反应酸碱反应 在酸碱质子理论中，酸和碱反应在酸碱质子理论中，酸和碱反应的实质是质子的转移的实质是质子的转移 阿仑尼乌斯理论中的许多反应，阿仑尼乌斯理论中的许多反应，可以理解为质子转移的酸碱反应可以理解为质子转移的酸碱反应 例如强酸的解离例如强酸的解离 HCl + H2O H3O+ + Cl－－ 可以理解成质子从酸可以理解成质子从酸 HCl 转移转移给碱给碱 H2O 的过程  弱酸的解离平衡弱酸的解离平衡 HAc + H2O H3O+ + Ac－－ 可以理解成质子从酸可以理解成质子从酸 HAc 转移转移给碱给碱 H2O 的过程  酸碱中和反应酸碱中和反应H3O+ + OH－－ H2O + H2O 可以理解成质子从酸可以理解成质子从酸 H3O+ 转移转移给碱给碱 OH－－ 的过程。

的过程 H2O + Ac－－ HAc + OH－－弱酸盐的水解弱酸盐的水解 可以理解成质子从酸可以理解成质子从酸 H2O 转移给转移给 碱碱 Ac－－ 的过程  阿仑尼乌斯理论中许多不同类阿仑尼乌斯理论中许多不同类型的反应，在酸碱质子理论中呈现型的反应，在酸碱质子理论中呈现出其共性出其共性 —— 质子转移质子转移2 NH3 NH2－－ + NH4+ 以液氨为溶剂的上述反应，在酸以液氨为溶剂的上述反应，在酸碱质子理论中也属于酸碱反应碱质子理论中也属于酸碱反应NaNH2 + NH4Cl NaCl + 2 NH3  阿仑尼乌斯理论在水溶液中是成阿仑尼乌斯理论在水溶液中是成功的 酸碱质子理论在非水体系，严格酸碱质子理论在非水体系，严格地讲在非水质子溶剂中是成功的地讲在非水质子溶剂中是成功的 但对非水非质子体系的适用性，但对非水非质子体系的适用性，却受到了挑战。

却受到了挑战 因为因为酸碱质子理论的局限性酸碱质子理论的局限性，在，在于对不含有质子的物质，于对不含有质子的物质， 如如 Cu2+，，Ag+ 等不好归类等不好归类 对于无质子转移的反应，如极为对于无质子转移的反应，如极为常见的反应常见的反应 Ag+ + Cl－－ AgCl 也难以讨论也难以讨论 1. 4. 3 路易斯路易斯酸碱理酸碱理论论 Lewis 酸碱理论即酸碱电子理论酸碱理论即酸碱电子理论 凡是在反应中提供电子对的物质都凡是在反应中提供电子对的物质都是碱，碱是电子对的给予体是碱，碱是电子对的给予体 如如 OH－－，，CN－－，，NH3，，F－－，，Cl－－ 等均属于路等均属于路易易斯斯碱碱 1. 理理论论要点要点 凡是在反应中接受电子对的物质凡是在反应中接受电子对的物质都是酸，酸是电子对的接受体都是酸，酸是电子对的接受体 如如 H+，，BF3，，Na+，，Ag+ ，，Al3+ 等等均属于路易斯均属于路易斯酸酸。

 酸和碱进行反应，生成物酸和碱进行反应，生成物称为酸碱配位化合物称为酸碱配位化合物 BF3 + F－－ [ BF4 ]－－ 酸酸 碱碱 酸碱配位化合物酸碱配位化合物（（ ）） Cu2+ + 4 NH3 [ Cu NH3 4 ]2+ 酸酸 碱碱 酸碱配位化合物酸碱配位化合物 H+ + OH－－ H2O 酸酸 碱碱 酸碱配位化合物酸碱配位化合物 对于酸碱的识别，要在具体的对于酸碱的识别，要在具体的反应中进行反应中进行 几乎所有的金属离子都是路易几乎所有的金属离子都是路易斯斯酸，酸，阴阴离子几乎都是离子几乎都是路路易易斯斯碱，碱，而酸和碱反应的生成物都是酸碱配而酸和碱反应的生成物都是酸碱配位化位化合物 酸酸可以与可以与酸碱配酸碱配位化位化合物反应合物反应，，生成生成另一种另一种酸酸和另一种和另一种酸碱配酸碱配位化位化合合物物。

这类反应称为酸取代反应，如这类反应称为酸取代反应，如 [ Cu NH3 4 ]2+ + 4 H+ 4 NH4+ + Cu2+ 酸酸 酸酸 （（ ））酸碱配酸碱配位位 化化合物合物酸碱配酸碱配位位 化化合物合物 酸酸 H+ 取代出酸碱配位化合物取代出酸碱配位化合物 [ Cu NH3 4 ]2+ 中的酸中的酸 Cu2+，同时，同时生成酸碱配位化合物生成酸碱配位化合物 NH4+ （（ ）） [ Cu NH3 4 ]2+ + 4 H+ 4 NH4+ + Cu2+ 酸酸 酸酸 （（ ））酸碱配酸碱配位位 化化合物合物酸碱配酸碱配位位 化化合物合物 酸酸 H+ 取代了酸碱配位化合取代了酸碱配位化合物物 Al OH 3 中的中的 Al3+。

））（（ ）） Al OH 3 + 3 H+ Al3+ + 3 H2O 碱碱可以与可以与酸碱配酸碱配位化位化合物反应合物反应，，生成生成另一种另一种碱碱和另一种和另一种酸碱配酸碱配位化位化合合物物这类反应称为碱取代反应，如这类反应称为碱取代反应，如 [ Cu NH3 4 ]2+ + 2 OH－－ Cu OH 2 + 4 NH3（（ ））（（ ）） 碱碱 OH－－ 取代取代了酸碱配位化合了酸碱配位化合物物 [ Cu NH3 4 ]2+ 中的中的 NH3 （（ ）） [ Cu NH3 4 ]2+ + 2 OH－－ Cu OH 2 + 4 NH3（（ ））（（ ）） 该类反应可以看成两种酸碱配位该类反应可以看成两种酸碱配位化合物交换成分，称为双取代反应化合物交换成分，称为双取代反应 NaOH + HCl NaCl + H2O BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2 NaCl 酸碱的电子理论适应性强，大酸碱的电子理论适应性强，大多数物质都可以包括在酸、碱及其多数物质都可以包括在酸、碱及其配位化合物中，大多数的化学反应配位化合物中，大多数的化学反应都可以归为酸、碱及其配位化合物都可以归为酸、碱及其配位化合物之间的反应。

之间的反应  酸碱电子理论的不足之处在于酸碱电子理论的不足之处在于酸碱的特征不明确酸碱的特征不明确 2. 酸碱的软硬分类酸碱的软硬分类 路易斯酸是电子对接受体，而路易斯酸是电子对接受体，而路易斯碱是电子对给予体路易斯碱是电子对给予体 由于各种酸碱对于电子的控由于各种酸碱对于电子的控制能力不同，它们的电子云的变制能力不同，它们的电子云的变形性不同形性不同 据此可以将路易斯酸碱进行据此可以将路易斯酸碱进行软硬分类软硬分类  所谓所谓“硬硬”是指酸或碱对于自身是指酸或碱对于自身的电子吸引力很强，有能力控制自的电子吸引力很强，有能力控制自身的电子云不易被拉动，或者说电身的电子云不易被拉动，或者说电子云不易变形子云不易变形  硬酸硬酸是一些半径小，电荷高，电是一些半径小，电荷高，电子云变形性小的子云变形性小的阳阳离子离子，例如，例如 B3+，，Al3+，，Si4+ 等等 III A，，IV A 族族阳阳离子；离子； I A，，II A 族族阳阳离子；离子； La3+，，Ce4+，，Ti4 + 等高电荷小半等高电荷小半径的径的阳阳离子；离子； 还有还有 Cr3+，，Mn2+，，Fe3+，，Co3+ 等等阳阳离子。

离子  H2O，，OH－－，，O2－－，，F－－，，Cl－－，， SO42－－，， NO3－－，， ClO4－－，， CO32－－，， Ac－－，， NH3，， RNH2，， N2H4 等 硬碱的给电原子电负性大，不易硬碱的给电原子电负性大，不易给出电子，电子云不易变形，例如给出电子，电子云不易变形，例如 所谓所谓“软软”是指酸或碱对于自身是指酸或碱对于自身的电子吸引力较弱，控制自身的电的电子吸引力较弱，控制自身的电子云的能力较差，电子云易变形子云的能力较差，电子云易变形 软酸软酸是一些半径大，电荷低，电是一些半径大，电荷低，电子云易变形的子云易变形的阳阳离子离子，，例如例如 Cu+，，Ag+，，Au+，，Cd2+，，Hg2+，，Hg22+，，Tl+，，Pt2+ 等  I－－，，S2－－，，CN－－，，SCN－－，，CO，，C6H6，，S2O32－－ 等 软碱的给电原子电负性小，易软碱的给电原子电负性小，易给出电子，电子云易变形，例如给出电子，电子云易变形，例如 Cr2+，，Fe2+，，Co2+，，Ni2+，，Cu2+，，Zn2+，，Sn2+，，Pb2+，，Sb3+，，Bi3+ 等。

等 介于硬酸和软酸之间介于硬酸和软酸之间有一类交界有一类交界酸，例如酸，例如 ，，Br－－，，SO32－－，，N2，，NO2－－ 等 介于硬介于硬碱碱和软和软碱碱之间之间，也有一类，也有一类交界碱，例如交界碱，例如 路易斯酸和路易斯碱二者以配路易斯酸和路易斯碱二者以配位键结合形成酸碱配位化合物位键结合形成酸碱配位化合物 酸碱配位化合物稳定与否，与酸碱配位化合物稳定与否，与路易斯酸碱的路易斯酸碱的“软硬软硬”性质有关性质有关  化学反应速率，是以单位时间内化学反应速率，是以单位时间内浓度的改变量为基础来表示的浓度的改变量为基础来表示的 1. 5 化学反应速率化学反应速率 浓度的改变量一般以浓度的改变量一般以 mol•dm－－3为单位 根据需要可以选取不同的时间根据需要可以选取不同的时间单位，因而速率的单位可为单位，因而速率的单位可为 对于极慢的过程，时间单位可对于极慢的过程，时间单位可以是天（以是天（d），甚至是年（），甚至是年（a））。

mol• •dm－－3•s－－1，，mol•dm－－3•min－－1，， mol•dm－－3•h－－1 等 测得不同时间参与反应的物质测得不同时间参与反应的物质的浓度，是研究反应速率的基础的浓度，是研究反应速率的基础 1. 5. 1 平均速率与瞬时速率平均速率与瞬时速率不同时刻的浓度数据并作出浓度不同时刻的浓度数据并作出浓度 c（（O2）对于时间）对于时间 t 的曲线 2 H2O2 2 H2O + O2 测得反应测得反应c（（ O2）） t O  t  c（（O2））A c1（（O2））t1t c（（O2））B c2（（O2）） t2 （（O2））=  c（（O2））   t 故平均速率故平均速率  t  c（（O2））A c1（（O2））t1t c（（O2））B c2（（O2）） t2为割线为割线 AB 的斜率 （（O2））=  c（（O2））   t 故平均速率故平均速率 这就是平均速率的几何意义。

这就是平均速率的几何意义   t  c（（O2））A c1（（O2））t1t c（（O2））B c2（（O2）） t2 = kAB 是割线是割线 AB 的斜率，即的斜率，即 （（O2）） （（O2）） 以任意一种物质的浓度变化都以任意一种物质的浓度变化都可以表示反应速率可以表示反应速率 当然可以用当然可以用 H2O2 浓度的变化浓度的变化表示之 因为因为 H2O2 是反应物，故要用是反应物，故要用其减少量，以保证速率为正值，所其减少量，以保证速率为正值，所以有：以有： （（H2O2）） = －－   c（（H2O2））   t 2 H2O2 2 H2O + O2 对于反应对于反应 a A + b B —— g G + h H以不同物质的浓度变化表示的以不同物质的浓度变化表示的同一同一时时间间隔的平均间间隔的平均速率之间，有如速率之间，有如下下的关系：的关系：= = = a  （（A）） b  （（B）） g  （（G）） h  （（H）） 在研究影响反应速率的因素在研究影响反应速率的因素时，经常要用到某一时刻的反应时，经常要用到某一时刻的反应速率，用平均速率就显得粗糙。

速率，用平均速率就显得粗糙 因为在一段时间里，速率在因为在一段时间里，速率在变化，影响因素也在变化变化，影响因素也在变化  在平均速率基础上，我们讨论在平均速率基础上，我们讨论瞬时速率瞬时速率  t  c（（O2））A c1（（O2））t1t c（（O2））B c2（（O2）） t2t c（（O2））A c1（（O2））t1B c2（（O2）） t2 拟求拟求 t0 时刻的瞬时反应速率时刻的瞬时反应速率   t0 设在设在 t1 — t2 之间有某一时刻之间有某一时刻 t0，，t0M 使时间间隔使时间间隔   t 逐渐缩小且一直逐渐缩小且一直保持包含保持包含 t0 在其中t0Mt c（（O2））A c1（（O2））t1B c2（（O2）） t2 于是，该时间间隔的平均速率于是，该时间间隔的平均速率越来越接近越来越接近 t0 时的瞬时速率时的瞬时速率   t0t0Mt c（（O2））A c1（（O2））t1B c2（（O2）） t2 当当   t  0 时，割线时，割线 AB 变成变成过过 M 点的切线点的切线 l。

t c（（O2））A c1（（O2））t1B c2（（O2）） t2t0lM割线割线 AB 的斜率变成切线的斜率变成切线 l 的斜率t c（（O2））A c1（（O2））t1B c2（（O2）） t2t0lM 故故 t0 时刻，曲线的切线的斜率是时刻，曲线的切线的斜率是 t0 时的瞬时速率时的瞬时速率   t0t c（（O2））A c1（（O2））t1B c2（（O2）） t2t0lM 这种思路可表示成极限形式这种思路可表示成极限形式   = lim  c（（O2））   tt0  t  0t c（（O2））A c1（（O2））t1B c2（（O2）） t2t0lM 这种极限形式，在高等数学中用这种极限形式，在高等数学中用微分表示微分表示 d c（（O2）为）为   c（（O2）的极限，）的极限，dt 为为  t 的极限   = lim  c（（O2））   tt0  t  0d c（（O2）） dt   = t0 若用若用 H2O2 浓度的变化表示该浓度的变化表示该反应速率。

则微分表示为反应速率则微分表示为 因为因为 H2O2 是反应物，其量减是反应物，其量减少，加负号以保证速率为正值少，加负号以保证速率为正值 2 H2O2 2 H2O + O2d c（（H2O2）） dt （（H2O2）） = －－ 对于反应对于反应 a A + b B —— g G + h H 某时刻的瞬时速率之间，仍有某时刻的瞬时速率之间，仍有如如下下的关系：的关系：= = = a  （（A）） b  （（B）） g  （（G）） h  （（H）） 1. 5. 2 化学反应的速率方程化学反应的速率方程 化学反应的发生，总要以反应物化学反应的发生，总要以反应物粒子之间的碰撞为先决条件粒子之间的碰撞为先决条件  经过两步或多步，才能得到经过两步或多步，才能得到产物的反应，称为复杂反应产物的反应，称为复杂反应。

经过一步碰撞即可完成的反经过一步碰撞即可完成的反应，称为基元反应应，称为基元反应高温高温时时，，下面反应下面反应 故故高温下高温下该反应为基元反应该反应为基元反应NO2 + CO NO + CO2反应物反应物可以一步变成产物可以一步变成产物，完成，完成反应反应 恒温下，基元反应的速率同反应恒温下，基元反应的速率同反应物浓度的幂的连乘积成正比，幂指数物浓度的幂的连乘积成正比，幂指数等于反应方程式中的化学计量数等于反应方程式中的化学计量数 这就是质量作用定律这就是质量作用定律 可以根据质量作用定律写出如下表示可以根据质量作用定律写出如下表示某时刻的瞬时速率与该时刻反应物浓某时刻的瞬时速率与该时刻反应物浓度的关系式度的关系式 对于一般基元反应对于一般基元反应 aA + bB gG + hH   i = ki [ c（（A））]a [ c（（B））]b 这种关系式就是化学反应的这种关系式就是化学反应的速率方程。

速率方程   i = ki [ c（（A））]a [ c（（B））]b 对于许多非基元反应对于许多非基元反应 式中各种反应物浓度的幂指数不式中各种反应物浓度的幂指数不一定是各自的化学计量数一定是各自的化学计量数 a A + b B g G + h H 也有类似的速率方程，如也有类似的速率方程，如   i = ki [ c（（A））]m [ c（（B））]n 式中式中 ki 称为速率常数，表示当称为速率常数，表示当反应物浓度反应物浓度 c（（A），）， c（（B ）） 均等均等于于 1 mol• •dm－－3 时的速率时的速率 这时，这时，  i = ki   i = ki [ c（（A））]m [ c（（B））]n 因此因此 ki 有时称为比速率有时称为比速率 速率方程速率方程 m 与与 n 之和，为该反应的反应之和，为该反应的反应级数。

级数 a A + b B g G + h H   i = ki [ c（（A））]m [ c（（B））]n 可以说该反应是（可以说该反应是（m + n）级反应 a A + b B g G + h H 或者说对反应物或者说对反应物 A 是是 m 级反应，对级反应，对反应物反应物 B 是是 n 级反应   i = ki [ c（（A））]m [ c（（B））]n 其速率方程为其速率方程为  i = ki 则该反应为则该反应为 0 级反应 例如，反应例如，反应 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 则该反应为则该反应为 级反应 52 其速率方程为其速率方程为  i = ki c（（CO））[ c（（Cl2））]32 又如，反应又如，反应 CO + Cl2 COCl232对对 CO 是是 1 级，对级，对 Cl2 是是 级。

级  而且要保证其两边单位的一致而且要保证其两边单位的一致 k 作为比例系数，不仅要使等式作为比例系数，不仅要使等式两边数值相等两边数值相等   i = ki [ c（（A））]m [ c（（B））]n 对于对于 n 级反应，其速率方程的级反应，其速率方程的基本形式为基本形式为   i = ki [ c（（A））]n[ c（（A））]n ki =  i 所以有所以有[ c（（A））]n ki =  i 由由 得得 n 级反应级反应 ki 的的单位为单位为 （（mol•dm－－3）） •s－－1－－ （（n－－1）） 或或 dm3 •mol－－ •s－－1（（n－－1））（（n－－1）） 同理同理，根据反应速率常数的，根据反应速率常数的单位，单位，也也可以判断反应的级数可以判断反应的级数 因此，根据速率方程可以得因此，根据速率方程可以得到到 ki 的单位。

的单位 常数常数 ki ，在反应过程中，不随，在反应过程中，不随浓度而改变浓度而改变 但但 ki 是温度的函数温度对速是温度的函数温度对速率的影响，表现在对率的影响，表现在对 ki 的影响上的影响上   i = ki [ c（（A））]m [ c（（B））]n 1. 5. 3 温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响 1. 阿仑尼乌斯公式阿仑尼乌斯公式 温度对反应速率的影响，体现温度对反应速率的影响，体现在对在对 k 的影响上的影响上 阿仑尼乌斯总结了阿仑尼乌斯总结了 k 与与 T 的关的关系，得到一个经验公式：系，得到一个经验公式：Ea RT －－ k = A e 这是阿仑尼乌斯公式的指数式这是阿仑尼乌斯公式的指数式 A 指前因子，单位同指前因子，单位同 k Ea RT －－ k = A e Ea 活化能活化能 k 速率常数速率常数R 摩尔气体常数摩尔气体常数T 热力学温度热力学温度 有一种反应速率理论叫做碰撞有一种反应速率理论叫做碰撞理论。

理论 该理论认为，一组碰撞的反应该理论认为，一组碰撞的反应物分子的能量，必须满足一定的能物分子的能量，必须满足一定的能量要求、具备一个最低的数值量要求、具备一个最低的数值  活化分子组才能产生有效碰活化分子组才能产生有效碰撞，从而使反应发生撞，从而使反应发生 具备足够能量的反应物分子具备足够能量的反应物分子组，称为活化分子组组，称为活化分子组 这种能量要求称之为活化能，用这种能量要求称之为活化能，用Ea 表示 碰撞理论中的活化能作为一种能碰撞理论中的活化能作为一种能量要求，与温度的关系不明显量要求，与温度的关系不明显  显然，显然，Ea 越大，满足能量要越大，满足能量要求的活化分子组数则越少，有效碰求的活化分子组数则越少，有效碰撞次数越小，故反应速率越慢撞次数越小，故反应速率越慢Ea RT －－ k = A e  温度温度 T 越高，反应物分子的能越高，反应物分子的能量越高，满足能量要求的活化分子量越高，满足能量要求的活化分子组数则越多，有效碰撞次数越多，组数则越多，有效碰撞次数越多，故反应速率越快。

故反应速率越快Ea RT －－ k = A e  由于由于 Ea 和和 T 均在指数上，故均在指数上，故对对 k 的影响较为显著的影响较为显著 Ea RT －－ k = A e  例例 1. 4 反应反应 C2H5Cl ——— C2H4 + HCl A = 1.6   1014 s－－1 Ea = 246.9 kJ• •mol－－1 求求 700 K 时的速率常数时的速率常数 k 将题设条件代入其中将题设条件代入其中 解：解： 由阿仑尼乌斯公式指数式由阿仑尼乌斯公式指数式Ea RT －－ k = A e  = 6.02   10－－5 s－－1 T = 700 K A = 1.6   1014 s－－1 Ea = 246.9 kJ•mol－－1 k = 1.6   1014 s－－1 e246.9   103 8.314   700 －Ea RT －－ k = A e = 246.9   103 J•mol－－1 同样可求出，同样可求出，710 K 时，时， k710 = 1.09   10－－4 s－－1 与与 k700 = 6.02   10－－5 s－－1 相比较相比较 温度升高了温度升高了 10 K，，速率常速率常数数 k 及速率扩大及速率扩大 1.8 倍。

倍取常用对数，得取常用对数，得 对指数式对指数式Ea RT －－ k = A e lg k =－－ + lg A Ea 2.303 RT 这是阿仑尼乌斯公式的对数式这是阿仑尼乌斯公式的对数式 应用阿仑尼乌斯公式讨论问题应用阿仑尼乌斯公式讨论问题时，可以认为活化能时，可以认为活化能 Ea 和指前因和指前因子子 A 不随温度变化不随温度变化 指数式指数式Ea RT －－ k = A e lg k =－－ + lg A Ea 2.303 RT 对数式对数式 lg k1 = －－ + lgA （（1）） Ea 2.303 RT1 不同温度下阿仑尼乌斯公式的对不同温度下阿仑尼乌斯公式的对数式如下数式如下 lg k2 = －－ + lgA （（2）） Ea 2.303 RT2  lg k1 = －－ + lgA （（1）） Ea 2.303 RT1 lg k2 = －－ + lgA （（2）） Ea 2.303 RT2 （（2）－（）－（1）） 得：得： lg = （（ －－ ）） Ea 2.303 R k2 k1 1 T1 1 T2 根据上面公式，可以讨论某温根据上面公式，可以讨论某温度度 T1 时的时的 k1，，T2 时的时的 k2 及反应的及反应的活化能活化能 Ea 之间的数量关系。

之间的数量关系 lg = （（ －－ ）） Ea 2.303 R k2 k1 1 T1 1 T2 若已知反应若已知反应 T1 = 300 K 时，时，k1 = 2.8   10－－5 dm3•mol－－1•s－－1 和和 T2 = 400 K 时，时，k2 = 7 .0   10－－1 dm3•mol－－1•s－－1 2 NOCl 2 NO + Cl2  即可以根据即可以根据 求得该反应的活化能求得该反应的活化能 Ea = 101 kJ•mol－－1 lg = （（ －－ ）） Ea 2.303 R k2 k1 1 T1 1 T2 反应物分子的相互接触，是发反应物分子的相互接触，是发生化学反应的前提生化学反应的前提 当反应物分子接近到一定程度当反应物分子接近到一定程度时，分子的键联关系将发生变化。

时，分子的键联关系将发生变化 2. 反应进程反应进程 – 势能图势能图 N — O 键部键部分分断裂，断裂，C — O 键键部部分分形成，形成一种活化络合物形成，形成一种活化络合物ONOCO+ONOCO 以下面反应以下面反应为例讨论为例讨论 NO2 + CO NO + CO2 此时体系的能量最高此时体系的能量最高称活化络合物称活化络合物 ONOCO 当活化络合物分解成为产物，则当活化络合物分解成为产物，则完成反应，同时能量降低完成反应，同时能量降低 以上是又一种反应速率理论以上是又一种反应速率理论 ——过渡状态理论对于反应过程的描述过渡状态理论对于反应过程的描述 过渡状态理论认为：活化络合物过渡状态理论认为：活化络合物的浓度、活化络合物分解成产物的概的浓度、活化络合物分解成产物的概率、活化络合物分解成产物的速率均率、活化络合物分解成产物的速率均将影响化学反应的速率将影响化学反应的速率 Et…ONOCO…E活活NO2 + COE反反NO + CO2E产产O 上述反应过程中体系势能的变化，上述反应过程中体系势能的变化，可以表示在反应进程可以表示在反应进程 – 势能图上势能图上  E反反 表示表示反应物的能量反应物的能量 NO2 + COE反反 NO2 + CO NO + CO2 EtOE活活 表示活化络合物的能量。

表示活化络合物的能量…ONOCO…E活活 NO2 + COE反反EtO NO2 + CO NO + CO2  E产产 表示产物的能量表示产物的能量 …ONOCO…E活活 NO2 + COE反反NO + CO2E产产…ONOCO…E活活 NO2 + COE反反EtO NO2 + CO NO + CO2  Ea 表示表示反应的活化能，反应的活化能，它它是是E活活－－ E反反 的的差值…ONOCO…E活活 NO2 + COE反反NO + CO2E产产…ONOCO…E活活 NO2 + COE反反EtOEa 由于活化能由于活化能 Ea 的存在，产生一个的存在，产生一个能垒，增加了反应进行的难度能垒，增加了反应进行的难度E活活E反反E产产E活活E反反EtOEaE活活E反反E产产E活活E反反EtOEa 在过渡状态理论中，活化能在过渡状态理论中，活化能 Ea 与与温度的关系较明显温度的关系较明显 因为因为 T 升高，反应物能量升高。

升高，反应物能量升高差值差值 Ea = E活活 －－ E反反 要变小些要变小些 因此，升高温度可以降低活化能因此，升高温度可以降低活化能 Ea 造成的能垒，提高反应速率造成的能垒，提高反应速率E活活E反反E产产E活活E反反EtO  H 反应物的反应物的 E反反，高于产物的，高于产物的 E产产属于放热反应，属于放热反应， H < 0。