大连理工大学无机化学课件完整版
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大学无机化学第5章 酸碱平衡大连理工版ppt课件
)
=
(1.9×10-3 )2 0.200 -1.9×10-3
= 1.8×10-5
一元弱酸（碱）溶液的简化公式
（1）水本身的电离可忽略
（2） HA的电离度 5% ，或 Ka(HA） c 10-4 时 ，
其中，c
为HA的起始浓度；为 K
a
平衡常数。
一元弱酸（碱）溶液的 c(H3O+) 、的简化公式：
c(OH－) =7.7×10－12 mol·L-1
p= - H l{ c g (3 O H + ) } = 2 .89
解离度(a)
α=已 初 解 始 离 1 浓 0 % 的 = 0 度 c0c - 0 浓 ceq 1度 0 %0
醋酸α的 = 1 .3 解 1- 30 1离 % 0= 0 1 .度 3 %
c(酸根离子) ≈ K a 2 而与弱酸的初始浓度无关。
③ 对于二元弱酸，若 c(弱酸)一定时，
c(酸根离子)与 c2(H3O+)成反比。
精选课件ppt
26
※ c(H 3O +)2c(C3 2O -)
c e /q (L m - 1 ) ol 6 1 .- 5 5 + 0 y + z z
{ c (3 O H + )c ( } - O ) { = ( } 6 H 1 - . 5 + 5 y 0 + z ) z = 1 1 . - 1
6 .1 5 - 5 0 +y+z6 .1 5 - 5 0
6 .1 5 - 5 0 z= 1 .1 0 - 1 4 0 z=1.51- 010
碱性 Cl- 4： O HS - 4 O H2P- 4 O A-cHC 3 -O N3H O-H
大连理工大学无机化学课件完整版
m(C12H O 22 11) M (C12H O 22 11)
学 基 础
68.4g 342 g mol -1
0.200 mol
教
程
b(C12H O 22 11)
n(C12H O 22 11) m(H2O)
0.200mol 1.0kg
0.200 mol kg -1
Tb = kbb(C12H22O11) = 0.512 Kkgmol-1×0.200mol kg-1
教
程乙酸 391.05
3.07
三氯 甲烷
334.35
3.85
乙醚 307.85 2.02 丙酮 329.65 1.71
例1-4：将68.4 g 蔗糖C12H22O11溶于1.00 kg 水中，求该溶液的沸点。
解：M(C12H22O11) = 342gmol-1
无 机 化
n(C12H O 22 11)
pM = RT
=m/V
1.1.2 气体的分压定律
组分气体：
理想气体混合物中每一种气体叫做组
无 分气体。
机
化 分压：
学
基
组分气体B在相同温度下占有与混合
础 教
气体相同体积时所产生的压力，叫做组分
程 气体B的分压。
pB
nBRT V
分压定律：
混合气体的总压等于混合气体中各组分
气体分压之和。
无
p = p1 + p2 + 或 p = pB
沸点升高：溶液的沸点高于纯溶剂的沸点 的性质，称为溶液沸点升高。
无
实验表明，难挥发非电解质稀溶液的
机 沸点升高与溶质B的质量摩尔浓度成正比：
化 学
Tb = kbbB
无机化学 课件 大连理工 高教 第十一章 配合物结构
计算结果：八面体场的CFSE
dn
构型
d1 d2 d3 d4 d5 d6 d7 d8 d9 d10
t
1 2g
t
2 2g
t
3 2g
t
3 2g
eg1
t
3 2g
eg2
t
4 2g
eg2
t
5 2g
eg2
t
6 2g
eg2
t
6 2g
eg3
t36g eg4
弱
场
电子对数
m1 m2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
2
2
3
3
4
4
5
3d
4s
4p
dsp 2杂化
平面正方型，反磁性
六配位的配合物
FeF6 3
3d
Fe3 :1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p6 3d 5
4s
4p
4d
sp 3d 2杂化
八面体型,
磁矩5.90，5个未成对电子，外轨型,
K
f
1014.3
Fe(CN)6 3
Fe3 :1s2 2s2 2 p6 3s2 3 p6 3d 5
缺点：不能预见在什么时候形成内轨型配合物或外轨型配合物。不 能解释配合物的光谱性质。
二. 晶体场理论
晶体场:带负电荷（或有极性）的配位体对中心 离子产生的静电场。
晶体场理论从静电理论出发, 将中心离子和配位体视为点电荷。中心 离子的 5 个 d 轨道在配位体的影响下，发生能级分裂。在八面体场中 分裂成两组轨道。两组轨道间的能量差称为晶体场的分裂能。
大连理工大学无机化学课件第07章
⑤中性分子中，各元素原子的氧化值的 代数和为零 ，复杂离子的电荷等于各元 素氧化值的代数和。 例： H 5 I O 6
无机化学基础教程
I的氧化值为 7
S2 O S4 O
2 3 2 6
S的氧化值为 2 S的氧化值为 2.5
Fe 3 O 4
8 Fe的氧化值为 3
7.1.2 氧化还原反应方程式的配平
4
8H 2 O
5H 2 O 5SO
2 3
2 4
10H 10e
2 2 4
2MnO 5SO 6H 2Mn 5SO 3H2O 2KMnO 4 5K 2SO3 3H2SO4 2MnSO4 6K2SO4 3H2O
例7-2：氯气在热的氢氧化钠溶液中反应生成 氯化钠和氯酸钠，试配平该反应方程式。
无机化学基础教程
④确定两半反应方程式得、失电子数目 的最小公倍数。将两个半反应方程式中各项 分别乘以相应的系数，使得、失电子数目相 同。然后，将两者合并，就得到了配平的氧 化还原反应的离子方程式。有时根据需要可 将其改为分子方程式。 例7-1：配平反应方程式
无机化学基础教程
KMnO 4 (aq) K2SO3 (aq) MnSO4 (aq) K2SO4 (aq)
第七章
氧化还原反应
§7.1 氧化还原反应的基本概念 §7.2 原电池及其电动势 §7.3 电极电势 §7.4 电极电势的应用
§ 7.1 氧化还原反应的基本概念
7.1.1 氧化值 7.1.2 氧化还原反应方程式的配平
7.1.1 氧化值
有电子得失或电子偏移的反应，被称 为氧化还原反应。
2 Cu (aq) Zn(s) Zn (aq) Cu(s) 得失电子 H 2 (g） Cl2（ g） 2HCl（ g） 电子偏移 2
大连理工大学无机化学课件第02章
在温度T下,由参考状态单质生成物质 B(νB=+1)反应的标准摩尔焓变，称为物质 B的标准摩尔生成焓。
-1 (B, 相态 , T ) ，单位是 kJ· mol fHm △ 1 H2(g)+ O2(g) H2O(g) 2 fHm (H2O ,g,298.15K) = –241.82kJ· mol-1 △
n1 N 2 (4.0 5.0)mol 1 1.0mol N 2 1
9.0 6.0
2.0 4.0
1 3 N 2 g H 2 g NH 3 g 2 2
无 机 化 学 基 础 教 程
t0
5.0
12.0
9.0
0
2.0
(mol)
(mol)
t t1时 4.0
CaCO3(s)
H2O(l)
CaO(s)+CO2(g)
1. 系统和环境 系统：被研究对象。 环境：系统外与其密切相关的部分。 敞开系统：与环境有物质交换也有能量交换。 封闭系统：与环境无物质交换有能量交换。 隔离系统：与环境无物质、能量交换。
无 机 化 学 基 础 教 程
2. 状态和状态函数 状态：系统的宏观性质的综合表现。
无 机 化 学 基 础 教 程
t0时 nB/mol 5.0
无 机 化 学 基 础 教 程
0 1
2
12.0
0
t1时 nB/mol 4.0 t2时 nB/mol 3.0
n1 H 2 (9.0 12.0)mol 1 1.0mol H 2 3 n1 NH3 (2.0 0)mol 1 1.0mol NH3 2 2 2.0mol
在没有外界作用下，系统自身发生
大连理工大学无机化学第01章PPT课件
学
解题规范，字迹工整，注意有效数字。
基
础 教
３、有问题及时答疑。
程
４、认真做好实验，培养实验技能和创新能力。
教学参考书
1、吉林大学等 宋天佑等 无机化学（上、下册）
无
高等教育出版社 ２００４
机
化 学 基
２、北京师范大学等 无机化学（第四版上、下册） 高等教育出版社 ２００２
础
教 程
３、武汉大学等 无机化学（第三版，上、下册） 高等教育出版社 １９９３
机
化 学 基
p 1n 1 V R,T p 2 n 2 V R,T
础 教 程
pn 1 V R T n 2 V R T n 1n 2 R VT
n =n1+ n2+
p
nRT V
分压的求解：
pB
nBRT V
p
nRT V
无
机 化 学
pB p
nB n
xB
基 础 教
pB
nB n
pxBp
程
x B B的摩尔分数
1.2.1 溶液的浓度 1.2.2 稀溶液的依数性
1.2.1 溶液的浓度
1. 物质的量浓度 cBnVB,单位 m： o Ll1
例1-2：某容器中含有NH3、O2 、N2等气
体。其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol，
n(N2)=0.700mol。混合气体的总压为133kPa。
试计算各组分气体的分压。
无
机 化
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2)
学
=0.320mol+0.180mol+0.700mol
础
大连理工大学无机化学课件第14章
① 强氧化性
无 机 化 学 基 础 教 程
HNO3 非金属单质 相应高价酸 NO
4HNO3 3C 3CO2 (g) 4NO(g) 2H2O 5HNO3 3P 3H3PO4 5NO(g) 2HNO3 S H2SO 4 2NO 10HNO 3I2 6HIO3 10NO 2H2O 3
O2 △
性质：
P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。 P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。
无 机 化 学 基 础 教 程
P4O6 6H2O(冷) 4H3PO3
P4O6 6H2O(热) 4H3PO4 PH3 5P4O6 18H2O(热) 12H3PO4 8P P4O10 6H2O 4H3PO4 P4O10 6H2SO 4 6SO3 4H3PO4 P4O10 12HNO 6N2O5 4H3PO4 3
4Zn 10HNO3 (很稀,1 : 10) 4Zn(NO3 ) 2 NH 4 NO 3 3H 2 O
规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解）
Au HNO3 4HCl H[AuCl4 ] NO 2H2O
Ag 2 NH3 [Ag(NH3 ) 2 ]
④ 取代反应
570C
2NH3 2Na 2NaNH2 H 2
催化
NH2-NH2联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物
(2) 铵盐
①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水
水解：NH + H2O
无 机 化 学 基 础 教 程
4
H3O+ + NH3
无 机 化 学 基 础 教 程
HNO3 非金属单质 相应高价酸 NO
4HNO3 3C 3CO2 (g) 4NO(g) 2H2O 5HNO3 3P 3H3PO4 5NO(g) 2HNO3 S H2SO 4 2NO 10HNO 3I2 6HIO3 10NO 2H2O 3
O2 △
性质：
P4O6白色易挥发的蜡状晶体，易溶于有机溶剂。 P4O10白色雪花状晶体，强吸水性。
无 机 化 学 基 础 教 程
P4O6 6H2O(冷) 4H3PO3
P4O6 6H2O(热) 4H3PO4 PH3 5P4O6 18H2O(热) 12H3PO4 8P P4O10 6H2O 4H3PO4 P4O10 6H2SO 4 6SO3 4H3PO4 P4O10 12HNO 6N2O5 4H3PO4 3
4Zn 10HNO3 (很稀,1 : 10) 4Zn(NO3 ) 2 NH 4 NO 3 3H 2 O
规律：HNO3越稀，金属越活泼， HNO3 被还原的氧化值越低。
冷的浓硝酸使Fe, Al, Cr钝化 王水：（氧化配位溶解）
Au HNO3 4HCl H[AuCl4 ] NO 2H2O
Ag 2 NH3 [Ag(NH3 ) 2 ]
④ 取代反应
570C
2NH3 2Na 2NaNH2 H 2
催化
NH2-NH2联氨(肼)，NH 亚氨基，N 氮化物
(2) 铵盐
①铵盐一般为无色晶体，绝大多数易溶于水
水解：NH + H2O
无 机 化 学 基 础 教 程
4
H3O+ + NH3
无机化学 课件 大连理工 高教 第十三章 P区元素(一)
Sn(II)的还原性
2Sn 2 2HgCl2 4Cl- Hg2 Cl 2 (s) SnCl 6
Sn
2
Hg2 Cl 2 4Cl 2Hg SnCl
-
26
Sn2+,Hg2+的相互鉴定
Sn 2 2Fe3 Sn 4 2Fe2
Pb(IV)的氧化性
溶沸点
水解：
低
高
SiCl 4 3H2 O 2 SiO 3 4HCl SiF4 3H2 O H 2 SiO 3 4HF （氟硅酸） SiF4 2HF H 2 [SiF6 ]
金刚砂（SiC）：
五、锡、铅的化合物
氢氧化物的酸碱性（了解） Sn(II)的还原性(掌握) Pb(IV)的氧化性(掌握) 锡、铅的盐类(理解其水解和铅盐的难溶性)
单质可形成原子晶体
Sn +2 +4 6
Pb +2 (+4) 6
金属晶体
存在:
碳：金刚石、石墨；煤、石油、天然气; 碳酸盐; CO2
。
硅：SiO2和各种硅酸盐 锗：硫银锗矿 4Ag2S•GeS2 ， 硫铅锗矿2PbS • GeS2 。 锡：锡石 SnO2 。 铅：方铅矿 PbS，白铅矿 PbCO3 。
性质：
B 2 O 3 3Mg 2B 3MgO
B2O3
+H2O -H2O
2HBO2 偏硼酸
+H2O
-H2O
2H3BO3 (原)硼酸
xB2O3· yH2O 多硼酸
硼酸的结构
B：sp2杂化
H
O
B H
O
H
O
硼酸的性质
(1) 一元弱酸 (固体酸)
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0.180 133.0kPa 20.0kPa 1.200
p(N2) = p－ p(NH3)－p(O2)
= (133.0－35.5－20.0) kPa
= 77.5 kPa
无 机 化 学 基 础 教 程
分体积： 混合气体中某一组分B的分体积VB是该 组分单独存在并具有与混合气体相同温度和 压力时所占有的体积。
几点教学要求
无 机 化 学 基 础 教 程
1、课前预习，认真听课，记好笔记，及时复习。 ２、按时、认真、独立完成作业（１６开纸）， 解题规范，字迹工整，注意有效数字。 ３、有问题及时答疑。 ４、认真做好实验，培养实验技能和创新能力。
教学参考书
1、吉林大学等 宋天佑等 无机化学（上、下册） 高等教育出版社 ２００４
无 机 化 学 基 础 教 程
２、北京师范大学等
无机化学（第四版上、下册） 高等教育出版社 ２００２
３、武汉大学等
无机化学（第三版，上、下册） 高等教育出版社 １９９３
4、C.E.Housecroft & A.G.Sharpe Inorganic Chemistry 2nd Edition 2005
无机化学
Inorganic Chemistry
无 机 化 学 基 础 教 程
主讲教师：XXX
主教材：无机化学基础教程
辅助教材：无机化学学习指导
大连理工大学出版社
化学——实用的、创造性的中心科学。
无 机 化 学 基 础 教 程
无机化学——一个古老的学科。近60多年来飞跃 发展,与其他学科交叉产生许多边缘学科。 无机化学的前沿领域: 配位化学、金属有机化学、 无机材料化学、生物无机化学、超分子化学等。 无机化学课程——高等学校化学化工类专业以及 近化学类专业的第一门重要化学基础课。 无机化学内容: 1. 化学反应基本原理(第1~7章); 2. 物质结构基础理论(第8~11章); 3. 元素化学基本知识(第12~18章)。
解：n= n(NH3)+n(O2)+n(N2) =0.320mol+0.180mol+0.700mol =1.200mol
nNH3 p( NH3 ) p n
0.320 133 .0kPa 35.5kPa 1.200
n(O 2 ) p (O 2 ) p n
无 机 化 学 基 础 教 程
m pV RT M
m n M
m RT M pV
M = Mr gmol-1
3. 确定的气体密度
无 机 化 学 基 础 教 程
m RT M pV
M
r=m/V
rRT2 气体的分压定律
组分气体：
无 机 化 学 基 础 教 程
理想气体混合物中每一种气体叫做组 分气体。 分压： 组分气体B在相同温度下占有与混合 气体相同体积时所产生的压力，叫做组分 气体B的分压。 nB RT pB V
10 m pV 101325Pa 22.414 R nT 1.0 mol 273.15 K
3
3
8.314J mol K
1
1
R=8.314 kPaLK-1mol-1
人们将符合理想气体状态方程的气体，称 为理想气体。
无 理想气体分子之间没有相互吸引和排斥， 机 化 分子本身的体积相对于气体所占有体积完全 学 可以忽略。 基 础 理想气体实际上并不存在，可以把温度不 教 程 太低、压力不太高的真实气体当做理想气体
nB RT VB p nRT n1 RT n2 RT V p p p VB nB —称为B的体积分数 B V n pB VB pB B p xB B , p V
1.0110 Pa 4.0 10 m pV n -1 -1 RT 8.314J mol K 300.15 K
7 3
2
162 mol
理想气体状态方程的应用：
1. 计算p，V，T，n中的任意物理量
无 机 化 学 基 础 教 程
pV = nRT 2. 确定气体的摩尔质量
pV nRT
处理。
无 机 化 学 基 础 教 程
例 1-1 ： 某 氧 气 钢 瓶 的 容 积 为 40.0L ， 27℃时氧气的压力为 10.1MPa 。计算钢瓶内 氧气的物质的量。 解：V = 40.0 L = 4.0³10-2 m3， T = (27+273.15) K = 300.15 K p = 10.1 MPa = 1.01³107 Pa 由 pV = nRT 得：
5、宋天佑
简明无机化学
高等教育出版社
6、华南理工大学 古国榜
2007
无 机 化 学 基 础 教 程
无机化学（第二版） 化学工业出版社 2007
7、邵学俊等
无机化学（第二版，上、下册） 武汉大学出版社 2003
8、苏小云等 工科无机化学 （第三版） 华东理工大学出版社 2004 9、黄可龙等 无机化学 科学出版社 2007
第一章
无 机 化 学 基 础 教 程
气体和溶液
§1.1 气体定律 §1.2 稀溶液的依数性
§1.1 气体定律
无 机 化 学 基 础 教 程
1.1.1 理想气体状态方程 1.1.2 气体的分压定律
1.1.1 理想气体状态方程
pV = nRT
无 机 化 学 基 础 教 程
R——摩尔气体常数
在STP下，p =101.325 kPa, T=273.15 K n=1.0 mol时, Vm=22.414L=22.414³10-3 m3
p nRT V
分压的求解：
无 机 化 学 基 础 教 程
n B RT nRT pB p V V pB nB xB p n
nB pB p xB p n
x B B的摩尔分数
无 机 化 学 基 础 教 程
例1-2 ：某容器中含有 NH3、O2 、N2等气 体。其中n(NH3)=0.320mol，n(O2)=0.180mol， n(N2)=0.700mol。混合气体的总压为 133kPa。 试计算各组分气体的分压。
分压定律：
混合气体的总压等于混合气体中各组分 气体分压之和。 p = p1 + p2 + 或 p = pB
无 机 化 学 基 础 教 程
n1 RT n2 RT p1 , p2 , V V n1RT n2 RT RT p n1 n2 V V V n =n1+ n2+