Korean, Edit

第 1 章化学基础

推荐帖子：【化学】【化学目录】(https://jb243.github.io/pages/1362)

1. 什么是化学？

2. 化学式语法

3. 化学反应方程式

a. 有机化学基础

1.什么是化学？

⑴ 化学：物质的研究

①物质的组成、性质、结构

② 事项变更

⑵ 物质状态

① 固体

○ 有一定的形状和固定的体积

② 液体

○ 比固体更不规则

○ 由于其运动比较自由，因此具有流动性

○ 它没有固定的形状，采用容器的形状，但体积保持不变

③ 燃气

○ 比液体更无序

○ 分子相距较远，分子相互作用可以忽略不计

○ 比同体积的固体或液体轻得多，可压缩，占用空间

⑶ 物质的分类

①纯物质：区分元素和化合物

② 混合物：分为均质混合物和非均质混合物

③要素

○ 仅由一种原子组成的物质

○ 示例：铜 (Cu)、氮 (N₂)、铁 (Fe)、金刚石 (C)、铝 (Al)

④ 化合物

○ 由两种或两种以上不同元素按一定比例组成的物质

○ 示例：二氧化碳 (CO₂)、硫酸铜 (CuSO₄)、水 (H₂O)

⑤ 均质混合物（溶液）

○ 多种纯物质均匀分布的混合物，成分全部相同

○ 示例：空气、糖溶液、盐水、合金

⑥ 非均相混合物

○ 多种纯物质分布不均匀、不同部位成分不同的混合物

○ 示例：泥水、牛奶、花岗岩、血、烟

⑷ 物质的性质

① 物理性能

○ 物质的状态或形式发生变化而不改变其化学成分

○ 示例：颜色、熔点、沸点、密度、溶解度等。

② 化学性质

○ 通过化学反应将物质转变为新物质

2.化学式语法

⑴ 原子、元素、分子、离子

① 原子：大多数化学反应的基本单位。 1900 年代后观察到小于原子的单位

② 元素：具有相似特征的原子的集合

③ 分子：由原子键合而成的功能单元

④ 离子：因获得或失去电子而带电荷的原子

⑤ 原子或离子的表示

○ a: 质子数 + 中子数

○ b: 质子数

○ c：表示X的充电状态。-2、-、+、+2等。

○ d：表示X存在的个数

⑥ 同位素：原子序数相同但中子数不同，因而质量数不同的元素

⑵ 痣

① 摩尔：计数原子或分子的单位

② 阿伏伽德罗数（N_A）：一摩尔中的原子数，定义为12克碳12中的原子数

○ N_A = 6.02 × 10²³

③ 1摩尔气体体积对于所有气体都是恒定的，在STP（0℃，1atm）下为22.4L

○ 源自理想气体定律

④ 人类由大约 10,000 颗鼹鼠组成

⑶ 化学式、化学反应方程式和反应产率

① 化学式：物质的表示

○ 经验公式：最简单的原子整数比

○ 示例：葡萄糖的经验式为 CH₂O» ○ 分子式：分子中实际原子数

○ 例：葡萄糖的分子式为C₆H₁₂O₆

○ 经验式确定分子式：质量百分比组成分析→经验式确定→分子式确定（使用质谱法）

② 【结构式】(https://jb243.github.io/pages/1355)

⑷ 化学计量

① 弥撒

○ 原子量：一个原子的相对质量。以¹²C = 12.00为标准（无单位）

○ 分子量：一个分子的相对质量。分子中原子的原子量之和（无单位）

○ 实验量：实验式中原子量之和

○ 平均原子量：考虑同位素分布的加权平均值。显示碳平均原子量的计算

② 浓度

○ 摩尔浓度：溶质摩尔数 (mol) ÷ 溶液体积 (L)

○ 摩尔浓度：溶质摩尔数 (mol) ÷ 溶剂质量 (kg)

○ 沸点升高、冰点降低等。

○ 摩尔分数：特定物质的摩尔数 (mol) ÷ 混合物中的总摩尔数 (mol)，无因次量

○ 质量百分比：溶质质量（kg）÷溶液质量（kg）×100（%）

○ ppm（百万分之一）、ppb（十亿分之一）

○ 1 ppm X = 10^-6 kg X / 1 kg 溶液

○ 1 ppb X = 10^-9 kg X / 1 kg 溶液

○ ppmv（体积百万分之一）、ppbv（体积十亿分之一）

○ 1 ppmv X = 10^-6 L X / 1 L 溶液

○ 1 ppbv X = 10^-9 L X / 1 L 溶液

③ 克当量

○ 质量或分子量除以当量

○ 表示1摩尔当量对应的克数

3.化学反应方程式

⑴ 化学反应方程：用化学式表示化学反应

① 反应物

② 产品

③ 试剂：可供实验室使用的化学物质

④ 观察者离子：方程式中所示的不参与反应但存在的离子

○ 排除旁观离子的方程称为净离子方程

⑤ 化学反应方程式的书写方法

○ 步骤1： 用化学式表示反应物和产物

○ 步骤 2： 骨架方程：写下哪些化学物质发生反应

○ 步骤3：平衡化学方程式：计算骨架方程中的系数

○ 步骤 4： 详细化学方程式：包括每种化学物质的状态（例如，g、l、s、aq）和条件（例如、Δ、hν）

○ 气态：(g)

○ 液态：(l)

○ 固态：(s)

○ 水溶液状态：(aq)

⑵ 化学反应方程式定律

① 质量守恒定律：除核反应外，所有原子的原子数都必须守恒

② 电荷守恒定律：反应物电荷之和等于生成物电荷之和

③ 恒定合成定律：元素以固定比例组合

④ 多重比例定律：不同元素以整数比结合成一种元素的固定质量

○ 两种元素形成多于一种化合物时除外

⑶ 化学反应方程中的系数计算

① 对于氧化还原反应，氧化和还原物质之间氧化数变化的倒数比给出了系数比

○ 通常，氧化还原反应涉及确定氧化数变化的物质的系数，然后平衡 H2O 和 H+ 的系数

② 示例» ○ C₆H₁₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

○ 1C₆H₁₄ + O₂ → CO₂ + H₂O

○ 1C₆H₁₄ + O₂ → 6CO₂ + H₂O (∵ C)

○ 1C₆H₁₄ + O₂ → 6CO₂ + 7H₂O (∵ H)

○ 1C₆H₁₄ + 19/2O₂ → 6CO₂ + 7H₂O (∵ O)

○ 2C₆H₁₄ + 19O₂ → 12CO₂ + 14H₂O

⑷ 限制反应物

① 在反应中完全消耗的物质

② 生成物的量与限制反应物的量成正比

⑸ 反应收率百分比（%）=实际收率/理论收率×100

① 由于化学平衡和逆反应，反应并不总是完全

⑹ 反应的分类

① 所有反应都涉及电子运动、断裂和形成键

② 电子移动和氧化数变化的反应：氧化还原反应

③ 有电子移动但氧化数不变化的反应：酸碱反应。又分为沉淀反应和非沉淀反应

输入： 2019.01.08 21:46