无机化学-化学反应的一般原理..
无机化学反应

无机化学反应无机化学反应是无机化学研究的重要内容。
无机化学反应是指由两种或多种物质相互作用,以生成新的物质的过程。
这些过程在自然界和实验室中广泛存在,包括许多重要的化学反应,如水的电离,酸碱反应和氧化还原反应等。
本文将从这三个方面阐述无机化学反应的原理和应用。
一、水的电离水的电离是无机化学反应中最基本的反应之一,是指水分子自行发生断裂,产生氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)。
这一反应也被称为自离化反应,其反应式为H2O = H+ + OH-。
水的电离是掌握无机化学反应的基础,因为它涉及到酸碱性质、氧化还原反应和一些其他反应。
利用水的电离反应,我们可以同样理解酸碱反应。
当强酸(如盐酸)与水混合时,Cl-离子和H2O之间发生反应,产生H3O+(称为氢离子),反应式为HCl + H2O= Cl-+H3O+;而当强碱(如氢氧化钠)与水混合时,会产生OH-离子,反应式为NaOH + H2O= Na+ + OH-。
二、酸碱反应酸碱反应是无机化学反应中最常见的类型之一,也是生活中最常见的化学反应之一。
酸碱反应发生在酸和碱之间,其原理是明确的。
“酸”是指能从化学物质中释放H+离子的物质;“碱”是指能从化学物质中释放OH-离子的物质。
这些离子相互结合生成水分子,以及一些其它生成产物。
例如,HCl(氯化氢)与NaOH(氢氧化钠)结合反应生成NaCl(氯化钠)和H2O(水)。
这一反应同时也反映了水的电离,因为HCl释放的H+离子与NaOH释放的OH-离子参与了水的电离反应,生成了H2O。
三、氧化还原反应氧化还原反应是另一类非常重要的无机化学反应。
在这类反应中,电荷从一种物质转移到另一种物质。
原子或离子上的电子会跳跃到其他原子或离子中,从而改变它们的价态(电荷状态)。
这一反应是广泛出现在生活和工业环境中的。
例如,当铜与氧反应时,铜离子(Cu2+离子)会被还原为铜原子(Cu0);当铁与氯化氢反应时,铁离子(Fe2+离子)被氯离子还原成了铁原子(Fe0)。
高考化学无机化学反应原理

高考化学无机化学反应原理无机化学反应原理是高考化学中的重要内容之一,它涉及到化学反应的基本规律和反应机制。
在高考化学考试中,无机化学反应原理占据了相当大的比重,因此对于考生来说,掌握好无机化学反应原理是非常重要的。
本文将围绕无机化学反应原理展开讨论,帮助考生全面了解和掌握相关知识。
一、离子反应原理离子反应是无机化学中常见的一种反应类型。
离子反应是指以离子为反应物的化学反应。
在离子反应中,正离子与负离子按照一定的规律结合形成新的物质。
常见的离子反应有酸碱中和反应、氧化还原反应等。
酸碱中和反应是指酸与碱反应生成盐和水的过程,氧化还原反应是指物质的氧化态和还原态发生变化的反应。
离子反应原理是高考无机化学中的重点内容,考生需要重点掌握离子反应的特点和计算方法。
二、配位反应原理配位反应是指配位化合物中配位剂与中心金属离子发生配位结合的反应。
配位反应在高考无机化学中占据了重要的地位,主要涉及到配位键、配位数、配位体系和配位理论等方面的内容。
在配位反应中,配位剂可以是单原子离子,也可以是配位分子。
在配位反应中,中心金属离子与配位剂之间的配位键一般是通过配位作用力来形成的。
配位反应原理对于了解和预测配位化合物的性质和反应行为具有重要意义。
三、盐类反应原理盐类反应是指盐类化合物(包括金属盐和非金属盐)之间发生的化学反应。
盐类反应在高考无机化学中常常涉及到盐的晶体结构、盐溶液的电离性、盐的水溶液中的化学反应等方面的内容。
在盐类反应中,常见的反应类型有沉淀反应、溶解反应、水解反应等。
沉淀反应是指在盐溶液中,两种盐发生反应生成的产物不溶于水从而形成沉淀的过程。
水解反应是指盐溶液中的盐离子与水分子发生反应生成酸或碱的过程。
四、氧化还原反应原理氧化还原反应是高考化学中的重点内容之一。
氧化还原反应是指物质中的氧化态发生变化的化学反应。
在氧化还原反应中,发生氧化反应的物质被称为氧化剂,而发生还原反应的物质被称为还原剂。
氧化还原反应涉及到氧化态、电子转移、氧化数以及平衡反应等方面的内容。
无机化学各章节第2章 化学反应的基本原理知识点

第二章 化学反应的基本原理知识点一、基本概念:体系和环境;状态和状态函数;过程和途径;热与功;相;化学计量数与反应进度;焓;熵;吉布斯自由能。
① 状态函数的特征:状态一定值一定,途殊回归变化等,周而复始变化零。
② 热和功(非状态函数)符号:体系吸热 Q 为+ 体系放热 Q 为— 体系做功 W 为— 环境做功 W 为+ 体积功 : W=-P 外·ΔV ③ 化学计量数与反应进度:N 2 (g) + 3 H 2 (g) = 2 NH 3 (g)化学计量数 ν(N 2)= -1 ν(H 2) =-3 ν(NH 3) = 2 反应进度1mol :表示1mol N 2与3mol H 2作用生成2mol NH 312N 2 (g) + 32H 2 (g) = NH 3 (g) 化学计量数:ν(N 2)=-12 ν(H 2)=-32 ν(NH 3) = 1反应进度1mol :表示12mol N 2与32mol H 2作用生成1mol NH 3④ 熵:S(g)>S(l)>S(s) ; S (复杂)> S(简单) ; 气体:S(高温) > S (低温); S(低压) > S (高压); 固~液相溶,S 增大; 晶体析出,S 减小;气~液相溶,S 减小; 固体吸附气体,S 减小; 气体等温膨胀,S 增大 二、盖斯定律总反应的反应热等于各分反应的反应热之和。
若反应①+反应②→反应③,则()()()312r mr m r m H H H θθθ∆=∆+∆若反应①×2—反应②→反应③,则()()()3212r mr m r m H H H θθθ∆=∆-∆三、热力学第一定律:U Q W ∆=+ 四、化学反应的方向(298.15)()r m B f m BH k H B θθν∆=∆∑(298.15)()r m B m BS k S B θθν∆=∑(298.15)()r m B f m BG k G B θθν∆=∆∑(注:指定单质通常为稳定单质的()0f m H B θ∆=,()0f m G B θ∆=()()()()T (298k)T 298r m r m r m r m r m G T H T S T H S K θθθθθ∆=∆-∆≈∆-∆ 反应在标准状态下进行:若()0r mG T θ∆<,则反应正向自发进行;若()0r m G T θ∆=,则反应处于平衡状态;若()0r m G T θ∆>,则反应逆向自发进行。
无机化学基本原理

无机化学基本原理无机化学基本原理涉及无机化合物及其特性、反应性质和应用等方面的知识。
无机化学是研究无机物质的组成、结构、性质、制备和应用的科学。
无机化学的基本原理包括:1. 元素周期律:元素周期律是对元素周期系统的整体性规律进行总结和归纳的理论。
根据元素周期律,元素按照原子核电荷数的增加顺序排列,呈阶梯状,可以划分为不同的周期和族。
2. 化学键:化学键是原子之间形成的一种特殊的化学连接。
常见的化学键有离子键、共价键和金属键等。
离子键是由带正电荷的金属离子和带负电荷的非金属离子之间的电荷吸引力形成的。
共价键是由原子之间的共用电子形成的。
金属键是由金属原子之间的电子云形成的。
3. 化学反应:化学反应是发生在物质之间的转化过程。
常见的化学反应包括氧化还原反应、酸碱中和反应、沉淀反应等。
在化学反应中,物质发生新的化学键的组合、断裂和重新排列。
4. 晶体结构:晶体是由周期性排列的离子、分子或原子组成的有序固体。
晶体结构是晶体中原子、分子或离子的排列方式,包括离子晶体、共价晶体和金属晶体等。
晶体的结构决定了其特定的物理和化学性质。
5. 配位化合物:配位化合物是由中心金属离子和其周围配体形成的化合物。
配位化合物的性质和结构取决于中心金属离子和配体之间的配位键类型、配位数以及配位构型。
6. 化学电池:化学电池是利用化学反应产生的电能来进行能量转换和储存的装置。
化学电池包括原电池和电解池两种类型。
原电池通过化学反应直接转化化学能为电能。
电解池则利用外加电压来促使非自发性化学反应发生。
无机化学的基本原理对于理解和应用无机化学具有重要意义,并为无机化学的研究和发展提供了理论基础。
无机化学反应基本原理

新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳第一章化学反应与能量一、焓变反应热1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0吸收热量的化学反应。
(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变三、燃烧热1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点:①研究条件:101 kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
无机化学反应基本原理

新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳第一章化学反应与能量一、焓变反应热1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热放出热量的化学反应。
(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0吸收热量的化学反应。
(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等二、热化学方程式书写化学方程式注意要点:①热化学方程式必须标出能量变化。
②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。
④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变三、燃烧热1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。
燃烧热的单位用kJ/mol表示。
※注意以下几点:①研究条件:101 kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。
③燃烧物的物质的量:1 mol④研究内容:放出的热量。
(ΔH<0,单位kJ/mol)四、中和热1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。
2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。
无机化学-化学反应的一般原理

ST⊙
214
70
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205
第二节 反应限度 化学平衡
反应方向确定后,反应进行到什么程度才停止呢?
2-1 反应限度的判据
1、能量判据 [分析] 恒温恒压下,根据最小自由能原理,反应之所以 自发进行,是因为△G<0 。 随着反应进行,必有∑G产增大,∑G反降低。故有 △G →0趋势。 当△ G=0 时,反应失去推动力,宏观上反应“不 再进行”,即自发反应进行到△ G=0 而“停止”。 反应限度的能量判据: △G=0
2-2多重平衡规则——K的组合
一定温度下,若反应可表示为多个分反应之和或差, 则该反应平衡常数等于各分反应平衡常数之积或商。 即平衡常数与达到平衡的途径无关。 [分析]∵△Go= -RTlnKo 若:总反应=反应1+反应2 △Go总=△Go1+△Go2 -RTlnKo =-RTlnKo1-RTlnKo2 ∴KO=KO1×KO2 [注] 各反应必须是同一温度,各物质集聚状态相同 才能组合。
2-3 应用——平衡计算
[内容] ko的确定及平衡组成的有关计算 1、K的确定 Ⅰ.根据△Go= -RTlnKo Ⅱ.多重平衡规则 Ⅲ.实验测定 2、计算平衡组成 平衡转化率:简称转化率 平衡时已转化的某反应物的量与转化前该物质的量 之比。 还有离解率、分解率之说 它也反映了反应进行的程度
例:已知反应CO2(g)+H2(g)==CO(g)+H2O(g) T=1473K时 Kc=2.3,求: ①当CO2、H2起始浓度均为0.01mol/L ② 当 CO2 起 始 浓 度 为 0 . 0 1 mol/L,H2 起 始 浓 度 为 0.02mol/L 两种情况下。CO2的转化率。 [小结]: K和转化率都可表示反应进行的程度,但转化率与 反应物起始浓度和反应温度有关,K而仅为温度的 函数 注意解题步骤。
化学反应的无机化学原理

化学反应的无机化学原理化学反应是化学科学中极其重要的一个概念。
它涉及热力学、动力学、结构、电子结构和原子核结构等多个方面的知识。
而无机化学反应则是化学反应中的一个部分,它涉及有机物质以外的所有化合物。
本文将围绕无机化学反应的原理展开。
无机化学反应包括原子、离子和分子间的相互作用。
它们都是由化学键的形成和断裂引起的。
化学键是原子或离子之间的电子对共享或转移产生的相互作用,它们决定了分子中原子的组合方式。
无机化学反应中的化学键通常分为离子键、共价键和金属键。
离子键是由阳离子和阴离子之间的静电相互作用形成的,离子化通常在化合物中存在。
共价键是当两个或多个原子通过共享电子对来形成共价键。
共价键分为单键、双键和三键。
通常来说,单键是两个原子共享一对电子,双键是两个原子共享两对电子,三键是两个原子之间共享三对电子。
金属键是由金属原子之间的电子互相共享而形成的。
这种键的特别之处在于,金属原子不分离,形成一个金属晶格,这个晶格的特性决定了金属的物理和化学性质。
在无机化学反应中,化学键可以形成和断裂,导致化学反应发生。
反应的各个阶段可以根据反应的机理分为不同的步骤。
在各步骤中,反应物的分子或离子之间发生了相互作用,导致反应物被转化为产物。
无机反应中最常见的反应类型是酸碱反应。
这种反应涉及到质子转移。
酸是一种可以释放出H+离子的物质,在水中会释放出一个氢离子,形成氢离子(H+)。
碱是一种能接受H+离子的物质,在水中会释放出羟离子(OH-)。
当一个酸与一个碱反应时,它们中间的质子通常转移到碱上。
例如,当氢氧化钠(NaOH)和盐酸(HCl)反应时,氧化钠的羟基接受了盐酸中的质子,形成了水(H2O)和氯化钠(NaCl)。
还有其他常见的反应类型,如氧化还原反应、置换反应和复分解反应。
在氧化还原反应中,电子从一种物质转移到另一种物质。
在具体的化学反应中,电子以淘汰一对电子或吸收一对电子的形式转移。
在置换反应中,多种离子互相交换它们的离子组成。
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绝对法难确定△H⊙ ,可用相对法解决
②、标准生成焓——△fHm⊙ 定义:温度T、标态时,由指定单质生成1mol某 物质(以化学式表示)的焓变。 [说明] 指定单质:多为元素的最稳定单质,状态亦指定。 生成反应:指定单质反应生成1mol生成物的过程。 [推论]: 指定单质△fHm⊙ =0 △fHm⊙非绝对值 熟悉元素的指定单质、物质的生成过程。 H, Na, K, C, O, N, F, Cl, Br, I 写出生成过程:CO2 , MgO, KBr, NaI
说明: ①、气体的标准态:P⊙ = 1.013×105 ②、溶液中溶质的标准态:标准压强下,溶质的 浓度为 1mol/L, 即 C⊙ =1mol/L ③、液体和固体的标准态: P⊙下的纯物质。 6、反应热的计算 ①、原则——Hess定律 [问题] 能否通过较少的实验数据获得任意化学反 应的热效应? [分析] 反应 A + B C + D △H⊙ = H ⊙产物 - H ⊙反应物
1-2化学反应热效应,反应焓变
1.反应热 一定温度下,只对抗外压作膨胀功时,反应吸收或 放出的热量。
•恒容反应热 QV=△U
•恒压反应热 QP=△H
2.焓(H)——新物理量
物质的又一种能量形式。 H≡ U + PV
如何理解
QP=△H
恒温恒压下,反应物、产物各自有不同的焓。 当反应物的焓比产物的焓高时,由反应物转变为产 物,就要释放出那多余的部分(△H),以热量的形式
第一章 化学反应一般原理
化学反应所涉及的问题包括: ⑴反应判据 ⑵反应限度 ⑶反应速度 ⑷反应机理 ⑴⑵属于化学热力学范畴;⑶⑷属于化学动力学范畴。 本章主要从反应能量变化的研究开始,讨论反应的方向 和限度,然后再考虑反应的快慢。 仅涉及一些基本知识和思考的方法,重点在于实际应用。
热力学简介
它是研究能量转换过程中所遵循规律的一门学科。于19世纪 中叶,蒸汽机的发明和应用,研究热和机械功之间的转换关 系形成,后来研究范围推广到各种能量之间的相互转换中。
仔细考察这类过程有共同的特点:混乱程度增大。 所以,体系的混乱度也对过程的方向有影响: 有序到无序利于自发,反之不利于自发。
表征体系组成微粒分布混乱程度的函数。 S值越大,混乱度越大,有序性越差。 规律:熵值 Ⅰ、固体<液体<气体 Ⅱ、混合物>纯净物 Ⅲ、S随温度升高增大 热力学第三定律: 各种纯化学物质的最完整晶体,在 0K 时熵 值为零粒子的热运动完全停止,内部排列达到 最有序程度。即S0K=0 设: A0K → ATK △S = ST - S0 = ST ST为绝对值,称绝对熵。
[问题] 已知物质的△fHm⊙ ,如何计算反应的△H⊙? [设计]
反应物
②
产物
①
各种ห้องสมุดไป่ตู้定单质
[思路] 过程Ⅰ 由各指定单质直接生成产物; 过程Ⅱ 由各指定单质先生成反应物,然后 反应物再转化为产物 必有:过程Ⅰ热效应 = 过程Ⅱ热效应 [公式] △H⊙ =∑△fHm⊙ 产物 - ∑△fHm⊙ 反应物
释放。
△H = H产物 - H反应物
△H>0 QP>0 吸热
△H<0
H
QP<0
N2+3H2
放热
H
△H
2NH3
3.Hess定律
反应一步完成的热效应等于分步进行的各步热效 应之和。
反应的热效应只与始终态有关,与变化途径无关。 小结: •条件相同的反应或聚集状态相同的同种物质才能 相消或合并。 •反应式乘(或除)以某数,相应的热效应也要同 乘(除)以该数。
小结
① △H⊙ <0 , △S⊙ >0 自发; ② △H⊙ >0 。 △S⊙<0, 非自发。 ③ △H⊙ <0 , △S⊙ <0 ④ △H⊙ >0 。 △S⊙ >0, [美]Gibbs提出:恒温恒压下,△H和△S可综合成一 个新的函数变量,记为△G称Gibbs自由能变量。 关系: △G =△H-T△S △G⊙ =△H⊙ -T△S⊙
特点:
1、基础是两个经验定律; 2、结论具有统计意义:是讨论大量质点的平均行为, 不涉及物质的微观结构和过程机理。
局限性:不能讨论过程如何进行和进行的快慢; 结论不能说明过程进行的机理和快慢。
热力学一些专门术语
体系(系统):研究对象。 环境:与体系紧密联系的部分。
体系分类:敞开体系、封闭体系和隔离(孤立)体系 状态:体系不再随时间变化的情形(平衡态) 状态函数:描述体系状态性质的函数(物理量) 状态函数特征: 状态一定值一定,殊途同归变化等,周而复始变化零。 热量 : 发生变化时,体系与环境之间因温差传递的能量形式。它 与变化相关联。规定:体系从环境吸热为正。 功:除热以外的其他能量传递形式。规定环境对体系做功为正。 内能:体系内部能量总和——热力学能。
1-3标准态时反应的方向
许多放热反应为自发过程:
如:3Fe(s) + 2O2(g) → Fe3O4(s) △H⊙ =-1120KJ
2H2 + O2 →2H2O(g)
△H⊙ =-483.6KJ
但有些吸热过程也能自发进行: 如:常温常压下H2CO3(aq) → H2O() + CO2(g) 该反应△H⊙= +19.3KJ,但自发进行。 [为什么]
1、熵——S
2、标准熵
定义:1mol纯物质在标准态时的熵值。ST⊙ 单位:J· mol-1· K-1 [比较] △fH⊙ 与 ST⊙ ①ST⊙ 为绝对值, △fH⊙为相对值; ②指定单质△fH⊙ =0,而ST⊙ ≠0。
3、 △S⊙计算
与△H⊙ 计算原则、方法一样。 △S⊙ =∑ S⊙产物 -∑ S⊙反应物 [分析]:前述自发吸热过程都是△S⊙>0 故 自发过程的方向受两大因素制约: △S⊙、△H⊙
4、热化学方程式(△H⊙表示反应热)
思考: ①中学的热化学方程式与用△H⊙表示的热化学方 程式有何差异? ②△H⊙的单位为KJ/mol,mol-1表示什么?
③ 对同一反应,反应是书写不同,△H⊙值有无变化? ④⊙代表是么? 5、标准态——物质状态的参比基准线
规定:标准压强下物质的确切聚集状态。 [注] 对温度没有规定。 [比较] 气体标准状态。
热力学第一定律——能量守恒
即: Q = △U - W
第一节 化学反应方向
可逆反应在某条件下,反应方向如何判断?
能量最 低原理 热效应 焓变 计算 处理 熵增 原理
计算 自由能G 最小原理
能量最低原理与自然现象
1-1自发过程 一定条件下,无需外力作用能自动进行的过程。 “自发”不含“快速”之意
“非自发”不等于“不可能”