[实用参考]大学无机化学所有公式
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
所有公式:
1、注意单位,如焦耳,千焦。
2、加入溶液时注意体积变化引起的浓度的变化
3、能斯特方程注意正负号。
4、单质的标准绝对熵不等于零,∆f G m θ(稳定态单质,T)=0 ∆f G m θ(H +,aq,T)=0 Chap 1
1、热力学温度:T= t + T0 (T0=273.15K)
2、理想气体状态方程:pV=nRT 用于温度不太低,压力不太高的真实气体
在SI 制中,p 的单位是Pa ,V 的单位是m 3,T 的单位是K ,n 的单位是mol ;R 是摩尔气体常数,R 的数值和单位与p,V,T 的单位有关,在SI 制中,R = 8.314 J·K -1·mol -1。
3、
4、分压
5、分体积定律
6、溶液的浓度
质量百分比浓度 B = mB/m = mB/(mB+mA) 以溶质(B)的质量在全部溶液的质量中占有
的百分比
质量摩尔浓度 bB = nB/mA
溶质(B)的物质的量与溶剂(A)的质量的比值物质的量分数(摩尔分数)
溶质(B)的物质的量占全部溶液的物质的量的分数
物质的量浓度 cB = nB/V
溶质的物质的量除以溶液的总体积(与温度相关), 单位:---1 Chap 2
1、体积功:气体发生膨胀或压缩做的功,一般条件下进行的化学反应,只作体积功 W= -p ∆V = -p (V 终-V 始)
2、热和功不是状态函数
3、热力学第一定律:封闭体系中:∆U = U 2 – U 1 = Q + W
4、焓:H = U + pV
等压时:Q p =H 2 – H 1 = ∆H
若为理想气体,H = U + pV = U + nRT ∆H = ∆U + ∆nRT 5、等容热效应Q V :
∆U = Q V
m V
mRT RT Mp
M M pV p RT
ρρρ==
==⇒⇒B B n RT p V =
()B B 1212n RT V p n RT n RT nRT
RT
V n n p p p p
=
=++
=++
=B B B B
B B B
n RT V
nRT V V p p V
n
V V V n ϕϕ=====
等压反应热Qp :W=
-
则U = Qp + W = Qp -p ∆V Qp = Qv + ∆
6、标准摩尔反应焓变:∆r H m θ =∑νi ∆f H m θ
(生成物)- ∑νi ∆f H m θ(反应物) =[P ∆f H m θ(P)+z ∆f H m θ(Z)] – [a ∆f H m θ(A)+b ∆f H m θ(B)] 7、S m θ(B,相态,T) ,单位是J·mol -1·K -1
任一化学反应的标准摩尔熵变:
∆rSm θ =∑νB Sm θ(生成物,T)-∑νB Sm θ(反应物,T) ∆rSm θ>0,有利于反应正向自发进行。 8、G = H – TS
G :吉布斯函数,状态函数, 广度性质, 单位J 9、计算已知反应的自由能变∆r G m θ
∆r G m θ =∑νB ∆f G m θ(生成物,T)-∑νB ∆f G m θ(反应物,T) Chap 3
1、恒容条件下的化学反应速率
νB :化学反应计量数,反应物为负,生成物为正 ∆[B]/∆t :物质B 的物质的量浓度随时间的变化率 υ:基于浓度的反应速率,单位为mol ⋅L -1⋅s -1 2、质量作用定律 υ= k ⋅[A]m ⋅ [B]n
k: 速率常数,随温度变化,不随浓度变化 质量作用定律只使用于基元反应
3、
4、阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式
应用:设活化能与温度无关,根据两个不同温度下的 k 值求活化能。
5、标准平衡常数表达式:
J 为反应商,可作为反应进行方向的判据:
6、非标准态下反应的∆r G m :
1 V t ζυ⋅
∆= B B 11[] V B n B t t υνν∆∆⋅⋅∆∆= = a
lg lg 2.303E k A
RT =-+a a 2121211211lg
()()2.303 2.303E E k T T k R T T R TT ---=-=()()()()X /Y /A /B /x
y
a b
p p c c K p p c c ϑ
ϑ
θ
ϑϑ⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦=
⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦
()()()()θx θy
θa θb
[X /][Y /][A /][B /]i i p i i p p p p J p p p p =
()()()()θx θy θa θb
[X /][Y /][A /][B /]i i c i i c c c c J c c c c =
∆rGm(T) = ∆rGm θ(T)+2.303RT lg J lgK θ(T) =-∆r G m θ(T)/2.303RT
Van’t Hoff 方程式 :∆r H m θ(T) - T ∆r S m θ(T) =∆r G m θ(T) = -2.303RTlgK θ(T)
在温度变化范围不大时
7、平衡常数与温度的关系:
Chap 9
1、价键理论:磁矩与未成对电子数
2、配合物与沉淀的生成与转换: [Ag(NH 3)2]+ + Br - = AgBr(s) + 2NH 3 K 转= [NH 3]2 / ([Ag(NH 3)2]+[Br -])
=[NH 3]2[Ag +]/([Ag(NH 3)2]+
[Br -][Ag +]) = K 不稳/K sp (AgBr)
AgBr(s) + 2NH 3= [Ag(NH 3)2]+ + Br - K 转= K 稳·K sp (AgBr)
AgBr(s) + 2S 2O 32- = [Ag(S 2O 3)2]3- + Br - K 转= K 稳⋅K sp (AgBr)
溶解效应:由于配位平衡的建立使沉淀溶解
AgCl Ag + + Cl -
K s θ(AgCl)
Ag + + 2NH 3 [Ag(NH 3)2]+ K θ(st,[Ag(NH 3)2]+)
AgCl + 2NH 3 [Ag(NH 3)2]+ + Cl -
K
Chap8:
1、E=ϕ(正极)-ϕ(负极)=ϕ(氧化型电对)—ϕ(还原型电对)
2、能斯特方程
对于半电池反应:p 氧化型(OG) + ze q 还原型(Red)
其中z 为转移电子数 注:纯固纯液不算入方程中计算,记为1; 式中[OG]和[Red]应看成 [OG]/c θ
和[Red]/c θ的省写,对气体应看成是p OG /p θ和 p Red /p θ 3、– ∆G = nFE 可以用于判断反应进行方向 ∆G < 0 反应自发进行 E > 0 ∆G = 0 达到平衡 E = 0
∆G > 0 反应不自发 E < 0 若反应在标准状态下进行,可用 E θ 进行判断
当外界条件一定时,反应处于标准状态,反应的方向就取决于氧化剂或还原剂的本性
()()()R 303.2T S RT 303.2T H T K lg m
r m r ϑϑϑ
∆+
∆-=()()()R 303.2298S RT 303.2298H T K lg m
m K K r r ϑϑϑ
∆+
∆-=()()()⎪⎪⎭⎫
⎝⎛-∆=ϑ
ϑϑ21m 12T 1T 1R 303.2298H T K T K lg K r +32+322
3+32233
s, AgCl st,[Ag(NH )]
{([Ag(NH )])/}{(Cl )/}
K {(NH )/}{([Ag(NH )])/}{(Cl )/}{(Ag } {(NH )/}{(Ag }
=K K 2.810b b b b b b b b b b b b b b b b θθθθθθθθθθ-=
=
⋅=⨯--++))[Red]-- 2.303lg [Ox]2.303[Red] -lg [Ox]
+lg [Red]0.0592[Ox] lg [Red]
q
p
q p q
p q z F z F RT RT zF or zF z θθθθϕϕϕϕϕϕϕϕ+=+===
)2(+=n n μ