大学无机化学所有公式
结婚的良辰吉日-丢手绢
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
(稳定态单质,T)=0
f
G
m
(H
+
,aq,T)=0
Chap 1
1、热力学温度:T= t + T0 (T0=
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 =
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 = mBm = 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 =
nBmA
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) =
nB(nB+nA)
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 = nBV
溶质的物质的量除以溶液的总体积(与温度相关), 单位:molm-3,
moldm-3,
molL-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
等压反应热Qp:W= -pV
则U= Qp + W = Qp -pV
Qp = Qv + nRT
6、标准摩尔反应焓变:
r
H
m
=
i
f
H
m(生成物)
i
f
H
m(反应物)
=[y
f
H
m
(Y)+z
f
H
m
(Z)]
–
[a
f
H
m
(A)+b
f
H
m
(B)]
7、S
m
(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 =B Sm(生成物,T)-B
Sm(反应物,T)
rSm>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
rm
G=
B f
G
m
(生成物,T)-
B
f
G
m
(反应物,T)
Chap 3
1、恒容条件下的化学反应速率
B
: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
:基于浓度的反应速率,单位为molL
-1
s
-1
2、质量作用定律 = 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:
rGm(T) =
rGm(T)+
lg
J
lgK
(T)
=-
r
G
m
(T)
Van’t Hoff 方程式
:
r
H
m
(T) - T
r
S
m
(T)
=
r
G
m
(T) = (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
n(n2)
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
2
O
3
2
=
[Ag(S
2
O
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
(AgCl)
Ag
+
+
2NH
3
[Ag(NH
3
)
2
]
+
K(st,[Ag(NH
3
)
2
]
+
)
AgCl + 2NH
3
[Ag(NH
3
)
2
]
+
+ Cl
-
K
Chap8:
1、E=(正极)-(负极)=(氧化型电对)—(还原型电对)
2、能斯特方程
q
对于半电池反应:p氧化型(Ox) +
ze
[Red]
-z
F=-z
F
2.303RTlg
p
q还原型(Red)
2.303RT[Red]
l
g
p
zF[Ox]
注:纯固纯液不算入方程中计算,记为1;
=
-
其中z为转移电子数
q
[Ox]
2.303RT[Ox]
p
or
=
+lg
式中[Ox]和
zF
[Red]应看
成
[Red]
q
[Ox]c和[Red]c的省写,对气体应看成是p
Ox
p和
0.0592[Ox]
p
lg
p
Red
p
z[Red]
q
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
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
4、电极反应:
r
G
m
= -z
(电极)
F
F=96485
电池反应:
r
G
m
=
-zE
(电池)
F G单位:Jmol E单位:V
5、求氧化还原反应的平衡常数
T=
F
=×10
4
C, R=
JK
–1
mol
–1
注意:
n
为整个氧化还原
反应中所转移的电子数,与化学反应方程式的计量系
数有关。
E
为标准电动势,可由正负电极的标准电极电势直接得出。
7、
8、求算未知电对的标准电极电势
若某元素电势图为
∵ G
1
= - n
1
F
1
G
2
= - n
2
F
2
G =
- nF n = n
1
+ n
2
G = -
nF = -(n
1
+ n
2
)F
G =
G
1
+G
2
= -n
1
F
1
+(-n
2
F
2
)
∴
-(n
1
+n
2
)F = -n
1
F
1
+(-n
2
F
2
)
得到
θ
与
1
θ
,
2
θ
的关系:(自己写一下)
i 个相应电对:
相应推广,自己写一下