金属元素总结,期末总结

 

金属元素总结

一. 金属单质的活泼性(还原性)(了解)

二. 不同价态的氧化还原性

1.P区2. ds区

3.d区

(1) 高价态的氧化性(酸性中)

(2) 低价态的还原性(碱性中)

(3) 中间价态的氧化还原性

三. 氢氧化物

1. 溶解性

2. 酸碱性

(1) 变化规律

(2) 两性氢氧化物

3. 氧化还原性

四. 盐类

1. 水解性和溶解性

2. 热稳定性及其影响因素

3. 氧化还原性

4. 重要反应

五. 常见配合物

1. 分子式,组成,磁性,命名,颜色

2. 杂化轨道类型,空间构型1

Al 活泼(强还原剂)

4Al+3O2 = 2Al2O3,ΔHf?= -1582KJ/mol Cr2O3+2Al= 2Cr+ Al2O3, ΔH?= -541 KJ/mol 3MnO2+4Al=3Mn+2 Al2O3,ΔH?= -2300 KJ/mol (Fe2O3) (2Fe)

(与稀酸、碱、热水发生反应,放出H2 ) 2Al+6H+ = 2Al3+ +3H2 E?(Al3+/Al) = -1.71V 2Al+2OH– +6H2O = 2[Al(OH)4]– +3H2

E?( [Al(OH)4]–/Al) = -2.35V

2Al+6H2O = 2Al(OH)3+3H2

2

电对 Co3+ /Co2+ NiO2/Ni2+ MnO4–/Mn2+ EA?(V) 1.82 1.68 1.50

2-3+ 3+ 2+电对 Cr2O7/CrFe/Fe

?EA(V) 1.23 0.77

酸性中高价态的氧化性减小

CrO42-/Cr(OH)3

EA?(V) -0.56 -0.13

MnO2/Mn(OH)2 Co(OH)3/Co(OH)2 Ni(OH)3/Ni(OH)2

-0.05 0.170.48 电对 Fe(OH)3/Fe(OH)2

碱性中低价态的还原性减小

除Ni(OH) 2外,可被O2(空气中),H2O2(HO2–) 氧化

3

期末总结

一. 热力学基础与四大平衡

1. 基本公式

2. 判断方向

3. 反应程度

(1)K的计算 (2)K的应用

二.结构部分

1. 原子结构

(1) 核外电子运动状态的描述

①?的角度分布图

②电子云径向分布图

③四个量子数

(2) 多电子原子核外电子排布

(3) 族、周期、原子序数、元素符号、 电

子层构型、名称的对应关系

(4)原子的电离能(I),半径(r),电负性(?)的影响

因素及变化规律

2.分子结构

(1) 分子中化学键的类型

(2) 分子(或原子团)的空间构型

(3) 晶体类型及其结构、特点

(4) 离子晶体的特点,晶格能计算及其影响因素 4

(5) 离子极化及其影响因素,键型与晶型的变异

及其对物质性质的影响

三.配合物

1.基本概念

2.配位单元杂化轨道类型及空间构型

3.配位平衡

四.元素化学

1. 完成并配平方程式

2. 物质的结构、性质、用途

3. 酸碱性、热稳定性、溶解性与水解性、氧化

还原性、熔(沸)点的变化规律(化合物)

4. 离子的分离、检出(鉴定)

一.热力学基础与四大平衡

1.基本公式

5

(1)ΔG的计算

标态

???① T=298K ΔG298=ΣΔGf(产物) –ΣΔGf(反应物)

② T≠298K ΔGT?=ΔH?298 –TΔS?298

???其中ΔH=ΣΔHf(产物) -ΣΔHf(反应物)

??=ΣΔHB(反应物) -ΣΔHB(产物)

ΔS?=ΣΔS?(产物) -ΣΔS?(反应物)

??ΔGT = -2.30RTlgKT

非标态

ΔGT =ΔHT -TΔST

ΔGT =ΔG?T+2.30 RTlgQT

ΔGT = -nF?T (or = -nFET )

?ΔGT = 2.30 RTlg(Q/K)

(2) 四大平衡中主要公式

a. 酸碱平衡

-+--①HA(A)+ H2O = H3O(HA)+A(OH)

Ka(Kb)=[ ] [ ]/[ ]

c/Ka(or Kb)>400 [H+]=ac [OH-]=bc c/Ka(or Kb)<400 解二次方程 ②缓冲溶液(同离子效应)

6

c[共轭碱]PH=pKa+lg= pKa+lg (C/Ka≈400) 酸

③酸碱中和

K=? [H+]=? A- (or HA)=? Ka(HA)=KW/Kb,Aˉ , KW=[H+][OH-] b. 沉淀溶解 KSP=[M]m[X]n ①MX+ H2O

1:1 S=sp , 1:2 S= — ② 同离子效应

[A–]=Ksp

[M]

c. 氧化还原

ΔG?=-nF?? ΔG?=-nFE? E氧/还= E?氧/还 + (0.0592/n)lg(氧化型)

?=??–lgQ [Q=(产物)

]

??=lgK? ?=lg(K?/Q) Ei? = (n1E?1+n2E2?+…)/ni

7

d. 配位平衡

Mn+ + XL– = MLx(x-n)–

K稳 = [ML x (x-n) – ]/ [Mn+][L-]x K不稳 = 1/K稳

?=?2) (B.M) (n单e数)

2.判断方向

标态:(Q=1)

(1)ΔG? <0 ,ΔG?>0

(2) ??>0 , ?? <0

(3) K>1 , K<1 非标态:

(1) 用ΔG?

① ΔG?< -40KJ.mol-1

② ΔG?> +40KJ.mol-1

③ -40KJ.mol-1<ΔG?< +40KJ.mol-1

用? orΔG(Q/K)判断

Q<K , Q>K (2) 用??判断

① ?? > + 0.40V/n

② ?? < - 0.40V/n

8

③ -0.40V/n < ?? < +0.40/n时用? orΔG(Q/K)判断

(3) 用K?判断

① K?≥10+7 ② K?≤10-7

③ 10-7< K?<10+7 时用? orΔG(Q/K)判断

(4) 直接用(ΔG or ?)判断

3.反应程度

(1) K?的计算(K???pθ??(?cθ???)???K?)

① 用ΔG?, lgK?= -ΔG?/2.30RT

② 用??, lgK?= n?? /0.0592 (T =298K) ③ 用Van’t Hoff公式

lgKθ

=θT

(?T)

K121

Clapeyron-Clausius方程 (气液平衡) lgP

=?Hθ

vapT

?T , K=P

121④ 由 Nernst公式求KSP, K稳, Ka a. 求KSP

E?AgCl/Ag =E?Ag+/Ag + lgKSP(AgCl) EAgCl/Ag = E?K

Ag+/Ag +

lgsp 9

b. 求K稳

Ag(NH)?/Ag32= E?Ag+/Ag + lg 稳?[Ag(NH)]?lg E= E +Ag+/Ag?Ag(NH)/Ag32稳3

c. 求 Ka

2 Eθ?Eθ?lgKa HA/H?/HH22

2K(HA) E ?Eθ?lg?/HHA/HH2H222

⑤ 由多重平衡求K(由KSP,K稳,Ka,Kw,K计算) 酸碱 酸碱

沉淀 沉淀

氧化-还原 -还原

配位

(2) K?的应用

① 判断方向

10 ?

② 计算反应达平衡时的各物质浓度(or分压)

二.结构部分

1. 原子结构

11

多电子原子核外电子排布

a. 按近似能级图填充电子

b. 按n的大小调整

c. 按hund规则调整价层电子

2. 分子结构

化学键的类型:(见上面图示)

?键 杂化轨道成?键

?键:① p-p ?键

② d-p?键(某些含氧酸中中心原子与非羟基氧间) ③ 离域?键

分子的空间构型(共价小分子或原子团)

三.配合物

四.元素化学

12

Na+,K+,NH4+,Mg2+,Ca2+,Ba2+(先检出NH4+, 后分离)

(1) 检出NH4+

60 (2) (NH4) 2 CO3, NH3?H2 O, NH4Cl

(Ⅳ组) 白色沉淀 (Ⅴ组) BaCO3,CaCO3 Mg2+,Na+,K+,NH4+

HAc NH44) 2 HPO HNO3 NH3?H2 O NaOHΔ)(除NH4 +) Ba2+,Ca2+ MgNH4PO4(s) 镁试剂 Na+,K+,Mg2+ HAc K2CrO4 (白) (兰,s )

检出Mg2+ Na3 [Co(NO2) 6 BaCrO4(s) 2+ K2Na[Co(NO2)6](s) K+,Na+ Mg(OH)2(s) (黄) (NH4)2C2O4(黄) 检出K+ KSb(OH) 6 检出Ba2+ CaC2 O4(s) (白) NaSb(OH)6(s,白) 检出Ca2+ 检出Na+

13

CuS , HgS 区

PbS, Bi2S3

3

Cu, Pb2+, Bi3+ 王水蒸干加水 浓H2SO4蒸干,加水 42- 4 2+,Bi3+ SnCl2NH4Ac Hg 3ˉ 3 3) 4 2+ 黑 K2CrO4 Sn(OH) 3– HAc

Pb4 (s) Bi(s) 2+

黄 黑 Fe(CN) 64- Cu2 6](s) 红褐色

14

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