普通化学知识点总结材料(全).doc

word普某某学复习资料3.1物质的结构与物质的状态1．核外电子的运动特性核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态2．核外电子的运动规律的描述由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数Ψ来描述核外电子的运动状态，以代替经典力学中的原子轨道概念 (1)波函数Ψ(原子轨道)：用空间坐标来描写波的数学函数式,以表征原子中电子的运动状态 一个确定的波函数Ψ，称为一个原子轨道2)概率密度〔几率密度〕：Ψ2表示微观粒子在空间某位置单位体积内出现的概率即概率密度3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子出现的概率密度(Ψ2)分布规律的图形黑点较密的地方,表示电子出现的概率密度较大,单位体积内电子出现的机会较多4)四个量子数:波函数Ψ由n.l.m三个量子数决定，三个量子数取值相互制约：1) 主量子数n的物理意义：n的取值：n=1,2,3，4……∞ , 意义：表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离；确定单电子原子的电子运动的能量n = 1，2，3，4,……∞，对应于电子层K，L，M，N, ···具有一样n值的原子轨道称为处于同一电子层。

2) 角量子数ι: ι的取值：受n的限制，ι= 0,1,2……n-1 (n个)意义：表示亚层，确定原子轨道的形状；对于多电子原子，与n共同确定原子轨道的能量…ι的取值： 1 ， 2 ， 3 ， 4电子亚层： s,p, d,f……轨道形状： 球形 纺锤形梅花形 复杂图3－1 3) 磁量子数m: m的取值：受ι的限制， m=0 ,±1,±2……±ι(2ι+1个) 意义：确定原子轨道的空间取向ι=0， m=0， s轨道空间取向为1；ι=1, m=0 ,±1， p轨道空间取向为3；ι=2, m=0 ,±1,±2 , d轨道空间取向为5；……n，ι一样的轨道称为等价轨道 s轨道有1个等价轨道，表示为： p轨道有3个等价轨道，表示为： d轨道有5个等价轨道，表示为：……一个原子轨道是指n、ι、m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数Ψ〔n,ι,m〕，例如Ψ(1,0,0)代表基态氢原子的波函数 n、ι、m取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个轨道n、ι、m的取值与波函数：n=1(1个),ι=0,m=0, Ψ(1,0,0)n=2〔4个〕, ι={n=3(9个), ι={ n=4(16个)……波函数Ψ数目＝n2在一个确定的原子轨道下，电子自身还有两种不同的运动状态，这由mS确定.4)自旋量子数ms： ms的取值：ms={意义：代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态,可用↑↑ 表示自旋平行,↑↓表示自旋反平行。

这样n、ι、m、mS四个量子数确定电子的一个完整的运动状态,以Ψ〔n,ι,m, mS〕表示 例：Ψ(1,0,0,+),Ψ(1,0,0,-) ，Ψ(2,1,1,+) ，Ψ(2,1,1, -) 等等 〔1〕泡利不相容原理：一个原子中不可能有四个量子数完全一样的两个电子.因为同一个轨道的电子，n、ι、m三个量子数已一样，第四个量子数ms={必不一样由此可得出:一个原子轨道中最多能容纳自旋方向相反的两个电子表示为：↑↓根据每层有n2个轨道，每个轨道最多能容纳两个电子，由此可得出每一层电子的最大容量为2 n2〔2〕最低能量原理：电子总是尽先占据能量最低的轨道电子依据轨道近似能级图由低到高依次排布轨道近似能级图为:7s……6s 4f 5d 6p5s 4d 5p4s 3d 4p3s 3p2s 2p1s↑↑↑↑〔3〕洪特规如此：在n和ι值都一样的等价轨道中，电子总是尽可能分占各个轨道且自旋平行如2p3:洪特规如此特例：当电子的分布处于全充满、半充满或全空时，比拟稳定全充满: p6或d10或f14半充满: p3或d5或f7全空: p0或d0或f0例如, 24Cr 1S22S22P63S23P63d54S1 , 半充满比拟稳定。

29Ｃu 1S22S22P63S23P63d104S1, 全充满比拟稳定 (4)核外电子分布式：原子的核外 原子的 离子的核外 离子的电子分布式 外层电子分布式 电子分布式 外层电子分布式〔价电子构型〕 1s22s22p63s1 3s1Na+:1s22s22p6 2s22p61s22s22p63s23p4 3s23p4 S2-:1s22s22p63s23p63s23p61s22s22p6 3s23p63d64S2 3d64s2 Fe3+:1s22s22p63s23p63d5 3s23p63d524Cr 1S22S22P63S23P63d54S1 3d54S124Cr3＋:1S22S22P63S23P63d3 3S23P63d329Ｃu 1S22S22P63S23P63d104S1 3d104S1 29Ｃu2＋:1S22S22P63S23P63d9 3S23P63d9根据电子的排布，还可判断出轨道中未成对电子的数目。

例：根据Fe原子的价电子构型3d64s2 ，判断其轨道图中，未配对的电子数↑↓↑↑↑↑↑↓ 3d6 4s2 可见未成对电子数为 43)原子、离子的电子式与分子结构式电子式:在元素符号周围用小黑点(或×)来表示原子或离子的最外层电子的式子例如:H. Na. .Mg. .Ca. :C: 分子结构式：用“—〞代表一对共用电子对的分子式例如:N≡N，O=C=O，Cl-Cl ，H—Cl PV = nRT式中 P: 压力, Pa;(×105 Pa ; 1 atm = 760毫米汞柱)V: 体积, m3;(1 m3 =103L)T: 绝对温度, K；n: 摩尔数, mol;R: -1mol-1 注意:假设压力单位为“kPa〞,体积单位对应使用升“L〞.⑴当n一定时，P、V、T变如此有 ⑵n,T一定时，P1V1＝P2V2⑶n,P一定时，⑷T ，P一定时，⑸PV＝，ρ=，P＝，M＝式中m: 质量 ,克;M: 摩尔质量, g/mol； ρ:气体密度,g/ m3;实际气体在高温低压下，接近理想气体。

×105Pa，27OC时，0.6克的某气体占0.5升,试求此气体的分子量.×10-3 m3,据理想气体状态方程M＝ OC时,水的蒸汽压为1.227kPa,在10 OC、1013 kPa下，于水面上收集到1.5L某气体,如此该气体的物质量为多少mol?解:⑴分压：气体混合物中每一种气体的压力，等于该气体单独占有与混合气体一样体积时所产生的压力⑵道尔顿分压定律:适于各组分互不反响的理想气体1)气体混合物总压力等于混合物中各组分气体分压的总和 P总＝PA＋PB＋……2)混合气体中某组分气体的分压，等于总压力乘以该组分气体的摩尔分数 Pi=＝χiP总 PA= 分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压、摩尔数或在给定条件下的体积例：有一混合气体〔N2、CO2、O2〕其总压力为101.325kPa，此气体的组成为：N225%、CO215%、O260%〔体积百分比〕，试计算混合气体中各组分的分压解：PN2 =P总×摩尔分数＝P总××25%=25.33kPa；PCO2 ×15%=15.20kPa；PO2 ×60%=60.80kPa；(%)＝% (C)＝－3度(m)＝-1(x)＝〔1〕蒸汽压〔饱和蒸汽压〕P0：在一定温度下，液体和它的蒸汽处于平衡时，蒸汽所具有的压力。

试验现象: 一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B，静止足够长时间发现,A杯变成空杯，B杯中水满后溢出此试验证明:溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压，其差值称为溶液的蒸汽压下降〔ΔP〕2〕拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压下降〔ΔP〕和溶质〔B〕的摩尔分数成正比ΔP=〔2〕溶液的的沸点上升和凝固点下降1〕沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度2〕凝固点：液向蒸汽压和固相蒸汽压相等时的温度3〕汽化热：恒温恒压下，液态物质吸热汽化成气态，所吸收的热量称为汽化热试验证明:溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点利用凝固点下降的原理,冬天可在水箱中参加乙二醇作为防冻剂4〕拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液的沸点上升〔ΔTb〕和凝固点下降〔ΔTf〕与溶液的质量摩尔浓度〔m〕成正比ΔTb=kbm ΔTf=kfmkb: 溶剂的摩尔沸点上升常数;kf: 溶剂的摩尔凝固点下降常数.拉乌尔定律可用来计算溶液的沸点、凝固点或溶质的摩尔质量6H12O6溶于100.0g水中,计算此溶液的凝固点和沸点解：葡萄糖的摩尔质量为180.0g,其质量摩尔数浓度为:;水的摩尔沸点上升常数kbΔTb=kb×O OC;水的凝固点下降常数kf=1.85,ΔTf=kf× OC; 因此溶液的凝固点 OC;〔3〕渗透压1)半透膜：动物的肠衣、细胞膜、膀胱膜等只允许溶剂分子透过,而不允许溶质分子(或离子)透过的膜称半透膜.2)渗透现象:溶剂透过半透膜而浸入溶液的现象.假设在溶液的液面上施加一定的压力,如此可阻止溶剂的渗透.为了使渗透停止必须向溶液液面施加一定的压力.3) 渗透压〔π〕：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。

4〕渗透压的规律：当温度一定时，稀溶液的渗透压和溶液的摩尔浓度c成正比；当浓度一定时，稀溶液的渗透压π和温度T成正比πv=nRT π=cRT渗透压的规律可用来计算溶液的渗透压和溶质的摩尔质量溶液的蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压这些性质，与溶质的本性无关，只与溶液中溶质的粒子数有关，称为溶液的依数性〔4〕说明:电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一样具有溶液蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等依数性．但是，稀溶液定律所表达的这些依数性与溶液浓度的定量关系不适用于浓溶液和电解质溶液对于电解质稀溶液，蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值都比同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大对同浓度的溶液来说，沸点上下或渗透压大小顺序为：1)A2B。