高中化學基礎(1)

Rain__Song發表於2024-08-11

元素 \(\to\) 組成

單質:遊離態

同素異形體:\(O_2,O_3\) 金剛石,石墨 紅磷/白磷 等

化合物:化合態

第三週期主族元素 自然界無遊離態:\(Na,Mg\)\((Al,Si,P)\) 親氧元素,\(Cl\)

即除了 \(S\),非主族還有 \(Ar\)

元素含量

空氣:\(N > O > Ar\)

地殼:\(O > Si > Al > Fe > Ca\)

海水:\(O > H > Cl > Na > Mg > S > Ca\)(水,氯化鈉,氯化鎂,硫酸鈣)

構成原子:質子 中子 電子(\(H\) 無中子)

物質微粒:分子 原子 離子

原子團:離子 根(帶電) 基團(不帶電)

物質分類:

  • 純淨物

    • 單質(金屬 / 非金屬 / 稀有氣體)
    • 化合物(強、弱電解質 / 非電解質)
  • 混合物

    • 分散系(溶液 / 膠體 / 濁液)
    • 合金、煤、礦、高分子(\([X]_n ~ n\) 不固定)等

純淨物有固定組成(化學式),混合物無

純淨物中晶體有固定熔沸點,非晶體則無,混合物不一定(考慮比例等)

無水乙醇是混合物

酸性排序(或根據電離平衡常數)![](C:\Users\Itlv\Desktop\螢幕截圖 2024-08-09 203259.jpg)

強鹼:\(K,Na,Ca,Ba\) ,與是否可溶無關

鹽的分類

酸根能電離出 \(H^{+}\):酸式鹽,否則為 正鹽

待確認:鹼式鹽為鹼被酸不完全中和,酸式鹽視為多元酸氫部分被中和

複鹽:一陰多陽 \(KAl(SO_4)_2 \to K_2SO_4 \cdot Al_2(SO_4)_3\)

絡鹽:如 \([Cu(NH_3)_4]SO_4\) 待補充

酸鹼氧化物分類只考慮非氧化還原反應

酸性氧化物與鹼反應只生產鹽、水,鹼性氧化物與酸翻譯只生成鹽、水

不成鹽氧化物

  • \(CO,NO\) 不反應
  • \(NO_2,MnO_2,NO_2\) 反應變價

酸失水:酸酐(分子內 / 分子間脫水)

![](C:\Users\Itlv\Desktop\螢幕截圖 2024-08-09 204950.jpg)

![](C:\Users\Itlv\Desktop\螢幕截圖 2024-08-09 205116.jpg)

判斷:除非定義明確等價或為特殊情況(鹼性~ 金屬 ~) (待確認)

電解質:水溶液 熔融狀態下能電離的化合物

非電解質:水溶液 熔融狀態下均不能電離的化合物

共價化合物與是否導電無關*

具體問題中要注意描述的物件,常見:非化合物,能電離的不是該物質本身(如 \(NH_3\) 的水溶液),液態 \(HCL\) 指熔融

能否導電考察物質狀態,是否為電解質只需考慮物質本身

物理變化:不產生新物質 / 原子核內部變化(核反應)

核反應

  • 質量數(上標)電荷數(下標)守恆,原子數不一定
  • \(\to\) 表示反應方向

物理性質:顏色,熔沸點,溶解性,電 / 熱導率,焰色,氣味,壓強,密度,溫度

揮發性,硬度,耐磨性...

化學變化:斷鍵成鍵,有新物質生成

化學性質:氧化性 / 還原性,金屬性 / 非金屬性,酸鹼性,可燃性,穩定性...

需要記憶的物理變化型別:萃取,分餾(待補充)

需要記憶的化學變化型別:裂化,乾餾,

特殊物理變化:明礬淨水

特殊化學變化:金屬鈍化,纖維素制火棉(硝化)

![](C:\Users\Itlv\Desktop\螢幕截圖 2024-08-11 095948.jpg)

分散系:把一系列物質(分散質)以粒子的形式分散到另一系列物質(分散劑)形成的混合物

以分散質顆粒 直徑 \(10^{-9}m \sim 10^{-7}m\)\(1 \sim 100 ~nm\) 為界,小於為溶液,大於為濁液,其餘為膠體

溶液 膠體 濁液
均勻 透明 均勻 透明 / 半透明 不均勻 不透明
穩定,靜置無沉澱 較穩定 不穩定,靜置沉澱 / 分層
飽和 / 不飽和 固 / 液 / 氣溶膠 懸濁 / 乳濁液
不能透過半透膜 不一定能透過濾紙
丁達爾效應

製備 \(Fe(OH)_3\) 膠體:向 沸水逐滴 加入 \(5 \sim 6\)\(FeCl_3\) 飽和 溶液,

繼續煮沸致呈 紅褐 色,停止加熱

膠體結構:

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  • 蛋白質溶液為 膠體(高分子)溶液-

  • 膠團有很多帶電膠粒

膠體性質

  • 光束透過膠體被粒子散射形成光亮通路,成為丁達爾效應
  • 膠體聚沉:加入相反電荷(膠粒變大) / 攪拌 / 混凝(正負電荷,如氫氧化鐵膠體滴入稀硫酸),三角洲的形成

物質的量(物理量):有一定數目微粒的集合體,宏觀 \(\to\) 微觀

符號:\(n\),其單位摩爾,簡稱摩,符號 \(mol\)

\(1 ~ mol\) 粒子集合體所含的粒子數 約為 \(6.02 \times 10 ^ {23}\)

\(1 mol\) 任意粒子所含的粒子數稱作阿伏伽德羅常數 / 常量,符號為 \(N_A\),記作 \(6.02 \times 10 ^ {23} ~ mol^{-1}\)

粒子數 \(N = nN_A\)

單位 物質的量 的 物質 具有的質量稱為摩爾質量 \(M\),單位 \(g / mol\)\(g ~\cdot~ mol^{-1}\)

\(n = \frac{m}{M}\),其中粒子的摩爾質量與其相對原子 / 分子質量在數值上相等

單位物質的量的氣體所佔的體積稱作氣體摩爾體積,符號為 \(V_m\) ,單位為 \(L /mol\)

體積 \(V = nV_m\)

\(V_m\)標況(氣體,\(0^°\)\(101kPa\))下為 \(22.4L/mol\)

理想氣體狀態方程:\(pV=nRT\),其中 \(R\) 為常數,這表明 \(p,T,n\) 確定時 \(V\) 也可確定,即標況下任意氣體(可混合)的體積均為 \(22.4L\),同理 \(p,V,T,n\) 已知任意三個就能求出另一個,已知兩個可以求出另兩個的正反比關係

推論 \(pM=\rho RT\),由上式及 \(nM = \rho V = m\) 直接得到

物質的量濃度 \(c\) 表示單位體積的溶液內所含溶質 \(B\) 的物質的量,亦稱 \(B\) 的物質的量濃度,記作 \(c_B\) ,單位為 \(mol/L\),其中 \(n_B = c_b V\)

溶解度 \(S\)\(t^°C\)\(100g\) 的水中最多溶解的溶質的質量 \((g)\)

溶質的質量分數 \(w=\frac{m_{質}}{m_液} \times 100 %\), 飽和溶液的質量分數 $w = \frac{S}{100 + S} \times 100 % $

綜上整理得 \(c = \frac{1000 \rho_液 w}{M_{質}}\) (注意單位換算)

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