工程化学总结
第一章 化学反应的基本原理(约20分)
第一节 化学反应的热效应 一、基本概念和基本知识 1、系统和环境
2、状态和状态函数 3、内能
4、热和功:正负号规定
5、能量守恒定律:ΔU=Q+W 6、理想气体分压定律:
( )T,V时, p=Σpi ,pi/p=ni/n 二、化学反应的热效应和焓变 1、Qν=ΔU(W ’=0)
2、Qp=ΔH(W ’=0) ;H=U+PV 3、Qp=Qν+Δn(g)RT 三、盖斯定律
反应式相加减对应着热效应相加减。
四、标准摩尔生成焓和化学反应标准焓变的计算 ((必考 计量系数不可漏)) ΔH298=∑νBΔfH第二节 化学反应的方向
一、自发过程
二、混乱度、熵和熵变 1、S=klnΩ
2、熵值大小的判断 3、热力学第三定律 4、化学反应的熵变: ((必考 计量系数))ΔSθ298θθ298(生成物)-∑νBΔfH298(反应物)
θ=∑νB
S298θ (生成物)-∑νB S298 (反应物)
θ三、吉布斯函数和反应方向的判断 1、ΔG=ΔH-TΔS
2、恒温恒压、不作非体积功条件下: ΔG < 0 反应正向自发
ΔG > 0 正向不自发,逆向自发 ΔG = 0 化学反应处于平衡状态
四、标准状态下吉布斯函数变的求算
ΔGTθ≈ΔHθ298-TΔS298
θ五、非标准状态下吉布斯函数变的求算
1
?GT??GT?RTlnθ[p(C)/p][p(D)/p][p(A)/p][p(B)/p]θaθθcθdb
第三节 化学反应进行的程度和化学平衡 一、化学平衡与化学平衡常数
Kθ?[p(C)/p][p(D)/p][p(A)/p][p(B)/p]θaθθcθdb
二、平衡常数的热力学求算 lnK=-ΔGT/(RT)
θ
θ三、化学平衡的移动 吕·查德理原理
四、平衡常数的有关计算 只要求简单计算。 第四节 化学反应的速率
一、化学反应速率的表示方法。
???1a?c(A)/?t??1b?c(B)/?t?1c?c(C)/?t??c(D)/?t d1二、浓度对反应速率的影响 1、基元反应:υ=kca(A)cb(B) 2、复合反应:υ=kcα(A) cβ(B) 3、反应级数
三、温度对反应速率的影响
k=Ae -ε/RT
四、活化能的物理意义
活化分子的平均能量与普通分子的平均能量的差值。 五、控制反应速率的具体步骤和催化剂 浓度、温度、催化剂 六、链式反应
( 填空 三选一 )链引发、链传递、链终止 重点习题:5、7、8、9、10、12、15
第二章 溶液和离子平衡(约30分)
第一节 溶液浓度的表示方法
摩尔分数浓度、体积摩尔浓度、质量摩尔浓度及其换算 第二节 稀溶液的依数性 1、溶液的蒸气压下降:?p?kvpm(B)
2、溶液的沸点升高和凝固点降低
?Tbp?kbpm(B)、?Tfp?kfpm(B)
2
3、沸点高低比较:
A2B 或AB2型强电解质溶液>AB型强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液 (如 Nacl和蔗糖)
第三节 水溶液中的单相离子平衡 1、水的离解平衡
Kθw?[c(H)/c]?[c(OH)/c]?1.0?10[c(H)/c]?[c(Ac)/c][c(HAc)/c]θ?θ?θ??θ?θ?14
2、一元弱酸和弱碱的离解平衡
Ka?θ?c(H)?c(Ac)c(HAc)
???Kacθ
c(H)?c???Kθa?c
3、二元弱酸的离解平衡
相关计算按一元弱酸处理 (必考!!)4、同离子效应和缓冲溶液(P64) 缓冲溶液pH的计算、缓冲溶液配制:
Kθa?c(H)?c(A)c(HA)
??第四节 难溶强电解质的多相离子平衡 1、溶度积常数
Kθsp(AnBm)=cn(Am+)cm(Bn-)
2、溶度积与溶解度的关系
1:1型:S=
Kθsp;1:2型:
3、溶度积规则
θ(1) Qc =Ksp,ΔG=0,系统处于沉淀—溶解平衡状态,溶液为饱和溶液。 θ(2) Qc >Ksp,ΔG>0,溶液过饱和,有沉淀析出,直到饱和。
s?3Kθsp4θ(3) Qc 直到饱和。 四、溶度积规则的应用 沉淀的生成和溶解、分步沉淀(计算题)、沉淀转化 重点习题:9、11、12、13、16、17 第三章 电化学基础 第一节 原电池和电极电势 一、氧化还原反应的能量变化 3 ; 二、原电池的组成和电极反应 原电池符号、电极反应与电池反应 ?G??nFE?Gθ??nFEθθ 三、电极电势 (必考) 能斯特方程: ????RTnFlnc(氧化态)c(还原态)ba 四、电极电势的应用 1、判断原电池的正、负极,计算原电池的电动势 2、比较氧化剂和还原剂的相对强弱 3、判断氧化还原反应的方向:E>0时,正向自发 4、判断氧化还原反应进行的程度:(重点) lgKθ?nEθ0.0592?θn(?正??负)0.0592 θTθθ??nFE 和lnKθ=-ΔG 或通过?G第二节 电解 一、电解池与电解反应 阴阳极与正负极的关系 二、分解电压 实际分解电压与理论分解电压的关系 三、电极的极化和超电势!!! 电极极化的结果:阳极电势升高,阴极电势降低 四、电解产物的一般规律 简单的会判断 第三节 金属的腐蚀与防止(概念性) 1、化学腐蚀与电化学腐蚀 2、腐蚀过程阴、阳极反应(析氢、吸氧) 重点习题:8、9、10、11、12 θ/(RT) 第四章 原子结构与元素周期系 第一节 核外电子的运动状态 1、电子运动的特征:能量量子化、波粒二象性和统计性 2、电子运动状态的描述 四个量子数的物理意义、取值规则;轨道符号、形状 第二节 多电子原子中电子的分布和元素周期系 1、电子分布四原则、电子分布式(36号前) 2、元素周期系:周期、族、区 第三节 元素性质的周期性递变与原子结构的关系 元素的氧化数、原子半径、元素的电离能、元素的电负性等变化规律。 重点习题:10 4 第五章 分子结构与晶体结构 第一节 共价键与分子结构 一、价键理论 三要点:饱和性、匹配性、方向性(最大重叠) σ键和π键 二、杂化轨道理论和分子的空间构型 四要点:激发、杂化、分布、成键 杂化方式:sp、 sp2、 sp3、 不等性sp3 空间构型: 直线、平面三角、(正)四面体、三角锥、V形 第二节 分子间作用力 1、极性分子与非极性分子,偶极矩相对大小 2、分子间作用力:色散力、诱导力、取向力; 3、氢键 4、物理性质比较 第三节 晶体结构 1、晶体基本类型:离子、分子、金属、原子晶体 2、过渡型晶体:极化力与变形性;多数盐类为过渡型晶体 3、混合型晶体:含两种键型(石墨、硅酸盐) 4、晶体物理性质的判断:先将晶体分类再比较 重点习题:3、5、6 第六章 配位化合物 第一节 配位化合物的形成、组成和命名 一、配合物的形成——配位键 二、配合物的组成 中心离子、配位体、配位原子、配位数等概念 三、配合物的命名 第二节 配位化合物的稳定性 一、配离子的离解平衡 和弱电解质一样分步电离 二、配离子的转化 转化过程的平衡常数 第三节 配位化合物的应用 一、在分析化学中的应用 二、在电镀行业中的应用 三、在冶金行业中的应用 四、消除某些离子的毒害 五、离子和稀有元素的分离 重点习题:1 第七章 无机工程材料 第八章 有机及高分子材料 5
山东大学工程化学复习考试总结



