大连理工大学无机化学课件完整版ppt课件
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大连理工大学无机化学课件第13章
无 •氧化态：B，Al，Ga：（+3）
机
In：（+1，+3）
化 学
Tl：（+1）
基 •最大配位数：
础 教
B：4
例：HBF4
程
其它：6 例：Na3AlF6
13.2.2 硼和铝的单质
1. 硼的单质
同素异形体：无定形硼， 晶形硼
无
棕色粉末, 黑灰色
机 化
化学活性高， 硬度大
学
熔点，沸点都很高。
基
础
教 程
价电子构型：ns2np1-5
无 机 化
例如：氯的氧化值有 +1，+3，+5， +7，-1，0等。
学 基
惰性电子对效应：
础
同族元素从上到下，低氧化值化合物
教 程
比高氧化值化合物变得更稳定。
例如：
Si(II) <Si(IV)
无 机
电子结构分;Pb(IV)
基 电子结构分别为[Xe]6s2，[Xe]
无
机
化 学 基
HH
H
记作： B B
础
HHH
教
程
•乙硼烷的性质
① 自燃
B2H6 (g) 3O 2 (g) B2O3 (s) 3H 2O(g)
无 机
△ rHm -2034kJ mol-1
化 高能燃料，剧毒
学
基
础
教 ② 水解
程
火 焰 呈 现 绿 色
含 硼 化 合
物 燃 烧
B2H6 (g) 3H 2O(l) 2H 3BO 3 (s) 6H2 (g)
无 机
K+ Ca2+ Ga3+ Ge4+ As5+
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)
大连理工大学无机化学课件第16章
E Hg /Hg 0.852V
总趋势：从上到下活泼性降低。
E Cd /Cd 0.402V
16.1.4 d区元素的氧化态
无 机 化 学 基 础 教 程
多种氧化态。例如：Mn的氧化态呈连续状， Mn(CO)5Cl(+1)，Mn(CO)5，NaMn(CO)5(-1)。
注：红色为常见的氧化态。
Mn 2H2O Mn(OH)2 (s) H 2 Mn 2H (稀) Mn2 H 2
在加热情况下锰能与许多非金属反应
Δ 3Mn 2O 2 Mn3O 4
无 机 化 学 基 础 教 程
Mn X 2 MnX2 (X F) Mn F2 MnF 和MnF 4 3
—
4
2
H2S S 或 SO42-
Fe2+ Fe3+
Sn2+ Sn4+
溶液的酸度不同，MnO4被还原的产物不同：
2 2MnO 5SO3 6H 2Mn2 5SO2 3H2O 4 4
2 2MnO 3SO3 H2O 2MnO2 3SO 2 2OH 4 4 2 2MnO SO 3 2OH (浓) 2MnO2- SO 2 H2O 4 4 4
16.1.5 d区元素离子的颜色
Mn (Ⅱ) Fe(Ⅱ)
Co(Ⅱ)
Ni(Ⅱ)
Fe(Ⅲ)
Cu(Ⅱ)
水合离子呈现多种颜色。
§16.2 钛 钒
16.2.1 钛及其化合物
16.2.2 钒及其化合物
16.2.1 钛及其化合物
钛在地壳中的丰度为 0.42%，钛的主要 矿物有：钛铁矿( FeTiO3)和金红石(TiO2)。 1. 钛的单质
无机化学(大连理工)第七章。ppt教材
配平步骤：
①用离子式写出主要反应物和产物(气体、纯 液体、固体和弱电解质则写分子式)。
②分别写出氧化剂被还原和还原剂被氧化的半 反应。
③分别配平两个半反应方程式，等号两边的各 种元素的原子总数各自相等且电荷数相等。
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。
• 1) 2Mg(s)+O2(g) = 2MgO(s) 与氧结合
• 2) Mg→Mg2+ + 2e
电子转移
• 3) 2P(s)+2Cl2(g) = 2PCl3(l) 电子偏移
氧化还原反应—— 有电子得失或电子转移的反
Cu应2+。(aq) + Zn(s) Zn2+ (aq) + Cu(s) 得失电子
H2(g）+ Cl2（g） 2HCl（g）
例1：配平反应方程式
KMnO4 (aq) + K2SO3(aq) 酸性溶液中 MnSO4 (aq) + K2SO4 (aq)
①
MnO
4
+
SO
2 3
SO
2 4
+
Mn 2+
②
MnO
4
+ 8H +
+ 5e
=
Mn 2+
+
4H 2O
①
SO
2 3
+
H2O
=
SO
2 4
+
2H +
+
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p
xB p
程
x B B的摩尔分数
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)
无
理想气体分子之间没有相互吸引和排
机 化
斥，分子本身的体积相对于气体所占有体积
学 完全可以忽略。
基
础
理想气体实际上并不存在，可以把温
教 程
度不太低、压力不太高的真实气体当做理想
气体处理。
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。
无
解：V = 40.0 L = 4.0×10-2 m3，
无
无机化学
机
化
学
主教材：无机化学基础教程
基
础
教
程
第一章 气体和溶液
无
机
§1.1 气体定律
化
学
基
础
§1.2 稀溶液的依数性
教
程
§1.1 气体定律
无 机
1.1.1 理想气体状态方程
化
学
基 础
1.1.2 气体的分压定律
教
程
1.1.1 理想气体状态方
程
pV = nRT
R——摩尔气体常
无数
机 化
在STP下，p =101.325 kPa,
化 5 0.8719 40 7.3754 80 47.3798 学 10 1.2279 50 12.3336 90 70.1365
基
础 20 2.3385 60 19.9183 100 101.3247
教
程 * 同一种液体，温度升高，蒸气压增大 。
* 相同温度下，不同液体蒸气压不同；
无
1. 乙
机
醚
础
教
= (133.0－35.5－20.0)
程
kPa
= 77.5 kPa
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
无 和压力时所占有的体积。
机 化
VB
nB RT p
学 基
V n1RT n2 RT nRT
础
p
p
p
教 程
VB V
nB n
B—称为B的体积分数
1. 计算p，V，T，n中的任意物理量
pV = nRT
无
机 化
2.
确定气体的摩尔质量
学 基
pV nRT
础 教 程
pV m RT M
n m M
M mRT pV
M = Mr gmol-1
3. 确定的气体密度
M mRT
无
pV
机
化 学 基
M RT
p
础
教 程
pM = RT
=m/V
pB p
xB
VB V
B
,
pB B p
例1-3：某一煤气罐在27℃时气体
的压力为600 kPa ，经实验测得其中CO和H2
的体积分数分别为0.60和0.10。计算CO和H2
无 的分压。
机
化 学
解：根据， pB B p
基 础
p(CO) = 0.60×600kPa = 3.6×102 kPa
学
基 时，液面上方的蒸汽所产生的压力称为该液
础 教
体的饱和蒸气压，简称蒸气压。
程
记作：p*，单位：Pa或kPa。
H2O(l) H2O(g)
表1-1 不同温度下水的蒸气压
t/℃ p*/kPa t/℃ p*/kPa t/℃ p*/kPa 无 0 0.6106 30 4.2423 70 31.1642
机
学
基 3. 质量分数
础
wB
m数
xB
nB n
, 单位：1
5.
质量浓度
B
mB V
,单位：g L1或mg L1
1.2.2 稀溶液的依数性
1. 溶液的蒸气压下降
(1)液体的蒸气压
无 机
在一定温度下，将纯液体引入真空、
化 密闭容器中，当液体的蒸发与凝聚速率相等
机 化
学 300.15 K
T = (27+273.15) K =
基
p = 10.1 MPa =
础 教 程
1由n.01p×V Rp1=0VT7nRPTa
1.01107 Pa 得8.3：14J mol -1
4.0 10 2 m3 K-1 300 .15 K
162 mol
理想气体状态方程的应用：
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
无 做组分气体。
机
化 分压：
学
基
组分气体B在相同温度下占有与
础 教
混合气体相同体积时所产生的压力，叫做
程 组分气体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 +
教 程
p(H2) = 0.10×600kPa = 60 kPa
§1.2 稀溶液的依数性
无
机 化
1.2.1 溶液的浓度
学
基 础
1.2.2 稀溶液的依数性
教
程
1.2.1 溶液的浓度
1. 物质的量浓度
cB
nB V
,单位：mol L1
无 机 化
2.
质量摩尔浓度
bB
nB mA
,单位：mol kg 1
化
2. 正己
学 基 础
烷 3. 乙 醇 4. 苯
教
程
5. 水
物质的蒸气压—— 温度关系
无
当液体的蒸气压等于外界大气压时，
机 液体沸腾，此时的温度称为该液体的沸点。
化 学
通常所说的沸点是指大气压为
基 101.325kPa 时液体的正常沸点。
础
教
程
T=273.15 K
学 基 础
n=1.0 mR3
mol
pV
时,10132V5m=P2a2.42124.4L1=422.140143×m13 0-3
nT
1.0 mol 273 .15 K
教
程
8.314 J mol 1 K1
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。
或
p
机 化 学 基
= pB
p1
n1RT V
,
p2
n2 RT V
,
础 教 程
p
n1RT V
n2RT V
n1
n2
RT V
n =n1+
n2+p
nRT V
分压的求解：
无
pB
nB RT V
p
nRT V
机 化 学
pB p
nB n
xB
基 础 教
pB
nB n
学
=0.320mol+0.180mol+0.700mol
基 础
=1.200mol
教 程
p( NH3 )
nNH3
n
p
0.320 133.0kPa 35.5kPa 1.200
p(O2 )
n(O2 ) n
p
无
0.180 133.0kPa 20.0kPa
机
1.200
化
学
基 p(N2) = p－ p(NH3)－p(O2)