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1、 化学反应化学反应能否发生（反应方向）能否发生（反应方向）能量转换（热效应）能量转换（热效应）反应限度（化学平衡）反应限度（化学平衡）反应速率反应速率反应机理反应机理化化学学热热力力学学化化学学动动力力学学反反应应的的可可能能性性反反应应的的现现实实性性体系体系境境敞开体系敞开体系封闭体系封闭体系孤立体系孤立体系物质交换物质交换能量交换能量交换性质性质深度深度. .广度广度环环状态状态物理物理. .化学化学 U = Q W 封闭体系：封闭体系：G 0, 自发过程自发过程 T=0 K, 纯物质完整晶态，纯物质完整晶态， 混乱度最小，混乱度最小，S= 0-GT,PT,P=(=(W有用有用) ) 最
2、大最大概念：概念：计算：计算： rHm (T) vBfHm(B，T) G(T)H(T)TS (T) 3. rG m(298.15K) v B f G m (B， ，298.15K)4. rS m (298.15K) v B S m (B， ，298.15K)lnK2K1rHm R T2 T1 T2 T1 （2）c(HAc)/ Ka 400c(NH3H2O)/ Kb 400c(弱酸弱酸) c(弱酸盐弱酸盐)pH pKa lg c(弱碱弱碱) c(弱碱盐弱碱盐)pH 14pKb lg a O + z e - = b R (R=8.315 J K -1 mol-1 ；F = 96,485 C mol
3、-1 ;T298.15K）E(电极电极) = E (电极电极) lg c(R)/c b0.0592Vc(O)/c az（1）pH影响：氧化物（影响：氧化物（MnO2、PbO2）、含氧酸及其盐）、含氧酸及其盐(KMnO4、 KClO3)pH减小减小(酸度增大酸度增大)，电极电势增加，氧化能力增强。，电极电势增加，氧化能力增强。（2）生成沉淀（配离子）影响：氧化型形成沉淀）生成沉淀（配离子）影响：氧化型形成沉淀 ，E ；还原型形成沉淀；还原型形成沉淀 ，E ； 氧化型和还原型都形成沉淀，看二者氧化型和还原型都形成沉淀，看二者Ks 的相对大小。的相对大小。- -D DrG =Welec,maxD D
4、rGm= -zFE 或或 D DrGm = -zFE E（ （O/R) O氧化能力氧化能力 R还还原能力原能力电动势电动势E 0, D DrGm Cu2+ Cu+ Cu0.159 0.520 0.340E /VA结论结论: : (右右) (左左), Cu+易发生歧化反应易发生歧化反应 EE解释元素的氧化还原特性解释元素的氧化还原特性应用应用 ：34Fe2+ + O2 + 4H+ 4Fe3+ + 2H2O Fe2+在空气中不稳定在空气中不稳定, ,。E /VA Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 如如 E (O2/H2O)=1.229V E (Fe3+/Fe2+) 解释元素的氧化还原
5、特性解释元素的氧化还原特性应用应用 ：3故故Fe2+不会发生歧化反应不会发生歧化反应 Fe + 2Fe3+ 3Fe2+ 如如E /VA Fe3+ Fe2+ Fe0.771 -0.44 y y：y y2 2y y角量子数角量子数 l 可表示原子轨道或电子云的形状。可表示原子轨道或电子云的形状。 l= 0, 1, 2, 3, , (n-1) m = 0，1，2，l。l=0，m=0，亚层只有一个球形的，亚层只有一个球形的s轨道，无方向性。轨道，无方向性。l=1，m=01，p亚层有三个不同伸展方向的亚层有三个不同伸展方向的p轨道，常用轨道，常用pz，px，py表示这三个不同伸展方向。表示这三个不同伸展
6、方向。l=2，m=012，d亚层有亚层有5个不同伸展方向的个不同伸展方向的d轨道。轨道。当当都确定，就决定了是哪一个都确定，就决定了是哪一个主层主层、什么形状的、什么形状的亚层亚层、某个伸展方向的某个伸展方向的轨道轨道。msElectron spin visualized 想象中的电子自旋想象中的电子自旋 l两种可能的自旋方向两种可能的自旋方向: : 正向正向(+1/2)(+1/2)和反向和反向(-1/2)(-1/2)l自旋运动使电子具有类似于微磁体的行为，自旋运动使电子具有类似于微磁体的行为， 产生方向相反的磁场产生方向相反的磁场l自旋相反的一对电子自旋相反的一对电子, , 磁场相互抵消磁场
7、相互抵消. . Magnetic fieldscreenSmall clearance spaceSilver atomic raykiln最外层电子最外层电子 ns np次外层电子次外层电子 （n-1）d （n-2）f分分 区区 末电子填入轨道末电子填入轨道 位位 置置 外层电子构型外层电子构型 s区区 s轨道轨道 A A ns1-2 p区区 p轨道轨道 A-零族零族 ns2np1-6 d区区 d轨道轨道 B- (n-1)d1-9ns1-2 ds区区 d轨道轨道 d10 B B (n-1)d10ns1-2 f区区 f轨道轨道 镧系镧系 锕系锕系(n-2)f1-14(n-1)d0-2ns2共价
8、键类型杂化类型杂化类型spsp2sp3杂化轨道构杂化轨道构型型直线形直线形 三角形三角形四面体形四面体形杂化轨道中杂化轨道中孤电子对数孤电子对数分子几何构分子几何构型型直线形直线形 三角形三角形四面体四面体三角锥三角锥V形形实例实例BeCl2 ,HgCl2C2H2,CO2BF3SO3C2H4CH4、CCl4SiH4 、 NH4+NH3H2O键角键角180120109 28107 18 104 45分子极性分子极性无无无无无无有有有有2）温度）温度形形变变曲曲线线玻璃态：玻璃态： 整个高分子链和链段均被冻结。整个高分子链和链段均被冻结。 形变很小形变很小普弹形变。普弹形变。高弹态：高弹态： 高分子链不能移动，但链段可以自由转动。高分子链不能移动，但链段可以自由转动。 形变很大形变很大高弹性变。高弹性变。粘流态：粘流态： 链段和整个高分子链均可以移动。链段和整个高分子链均可以移动。 流动形变是不可逆流动形变是不可逆粘流形变。粘流形变。
