无机化学期末考试总结

VLSMB2024-07-152024-07-15

无机化学期末考试总结内容，自用。

气体溶液

气体

理想气体状态方程：$pV=nRT，R=8.315$（J或kPa/L）
道尔顿分压定律：$p=\sum_i p_i$
混合气体某组分气压：$p_i=x_ip$

溶液

拉乌尔定律：

$p=p_B·x_B$，在一定温度下，难挥发非电解质稀溶液的饱和蒸气压等于纯溶剂的蒸气压乘以溶剂的摩尔分数。
$\Delta p=p_B·x_A$，稀溶液的蒸气压降低值与溶质的摩尔分数成正比。
$\Delta p=p_B·b/55.6$，b为摩尔质量分数
稀溶液的依数性：
$\Delta p=K_p·b$
$\Delta T_b=K_b·b$
$\Delta T_f=K_f·b$

胶体

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化学热力学初步

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$\Delta U=Q+W$，$W=-p\Delta V$

焓变的定义：$H=U+pV=U+(\Delta n)RT$
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反应标准焓变：$$\Delta _rH^{\theta}_m=\sum v_B \Delta _fH^{\theta}_m(B)$$

吉布斯自由能：$G=H-TS$

范托夫等温方程：$\Delta _rG=\Delta _rG^{\theta}+RTlnQ$

化学平衡

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两个温度下K的关系

$$ln\frac{K_2^{\theta}}{K_1^{\theta}}=\frac{\Delta _rH^{\theta}}{R}\frac{T_2-T_1}{T_2T_1}$$

浓度对反应速率的影响

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c与t的关系

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氧化还原反应

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能斯特方程：$$\phi=\phi^{\theta}-\frac{RT}{zF}ln\frac{a(还原)}{a(氧化)}$$
其中$F=96485C·mol^{-1}$

当温度为298K时，有：
$$\phi=\phi^{\theta}-\frac{0.0592V}{z}lg\frac{a(还原)}{a(氧化)}$$

原电池电动势与吉布斯自由能的关系：
$$\Delta _rG=-zFE$$
标准状态下：
$$\Delta _rG^{\theta}=-zFE^{\theta}$$
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平衡常数与电动势的关系：
$$lgK^{\theta}=\frac{zE^{\theta}}{0.0592}$$

原子结构

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分子结构

离子键

离子键的本质：静电引力。离子键无饱和性和方向性。
同一周期正离子半径随离子电荷的增加而减小，负离子半径随电荷的增加而增大。
同一元素的原子半径大小：$X^+<X<X^-$正离子最小，负离子最大。
离子半径越小，离子间吸引力越大，相应化合物越稳定，熔沸点越高。
离子电荷高，对相反电荷的离子静电引力越强，则离子键越强，因而化合物的熔点也越高。
离子的电子构型对化合物的性质也有一定影响。NaCl、CuCl
晶格能U——气体正离子和气态负离子结合1mol晶体释放的能量，U越大离子晶体越稳定。

共价键

共价键具有饱和性和方向性

杂化轨道理论

杂化轨道特性：能量相近才能杂化，成键能力大于未杂化，参与杂化的原子轨道数目与形成杂化轨道数目相等，取向不同。
杂化分为：sp杂化（sp3，sp2，sp）和spd杂化（sp3d，sp3d2）

杂化方式	杂化夹角	分子空间结构	示例
$sp$	$180^o$	直线	$CO_2$
$sp^2$	$120^o$	正三角形	$BCl_3$
$sp^3$	$109^o28^{‘}$	正四面体	$CH_4$
$sp^3d$	$90^o，120^o$	三角双锥	$PCl_5$
$sp^3d^2$	$90^o$	正八面体	$[Fe(CN)_6]^{3-}$

价层电子对互斥理论

$$价电子对数=（中心原子价电子数+配体B提供电子数-离子电荷数代数值）÷2$$，结果四舍五入
$氢元素和卤素原子各提供1个价电子；氧和硫原子提供的电子数为零；氮原子提供的电子数为-1$
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根据价电子数：2，3，4，5，6确定理想构型为：直线型、正三角形、正四面体、三角双锥、正八面体。