化学笔记
【2010-7-19】
波尔学说下的氢原子模型，能量是量子化的，电子只能在固定的能级上，接受或放出特定的能量才能发生跃迁。
微粒的波粒二象性。波动性与粒子性不能同时观测到，动量与位置不能同时测准。
薛定谔波动方程描述微粒在空间分布概率
主量子数n：能层。1=K，2=L，3=M，4=N……
角动量量子数l：能级，轨道形状。0=s，1=p，2=d，3=f，4=g……n-1 磁量子数m：空间伸张方向。
自旋量子数ms：电子的自旋方向，第四自由度
取值范围。n＞l≥|m|
径向函数|Ψ2(r)|表示空间某点到原子核距离为r的电子出现统计概率。各轨道出现峰的数量=n-l（2s轨道两个峰，3p轨道两个峰）
原子轨道形状。蓝宝石4850
ns：球形 p（x）：平躺在在x轴上的哑铃型 d（xy）：躺在与xy轴角平分线的上的4叶梅花形
d(z2)和d（x2-y2）太难画了，不画。
核外电子排布
按照下面的能级组顺序，从下到上，从左到右逐个电子填充。一行为一个能级组。（仅适用电子排布，不适用电离）
6s 4f 5d 6p
5s 4d 5p
4s 3d 4p
3s 3p
2s 2p
1s
能级组=n+0.7l
屏蔽效应。较外层的电子会受到内层的电子的影响而引起有效核外电荷数降低。Z（有效）=Z-σ，（σ的取值规则查书《无机化学》P317）
钻穿效应。角动量量子数越小的能级平均在r较小的地方分布的峰多，增加Z时，核外电子向内层靠近。
（钻穿效应）l不变，E正相关于n
（屏蔽效应）n不变，E正相关于l
价电子构型与周期表分区状态
s区：IA，IIA。最后一个电子填充在s轨道上
d区：IIIB~VIII。最后一个电子填充在d轨道上
ds区：IB，IIB。最后一个电子填充在（n-1）d轨道上，并达到d10状态
p区：IIIA~O。最后一个电子填充在p轨道上，（H，He除外）
f区：镧系与锕系。最后一个电子填充在（n-2）f轨道上
原子参数与周期变化
原子半径：形成共价键时两原子核中心的距离的一半叫原子半径，形成金属时~~叫金属半径，形成分子晶体时，相邻两分子间接触的两原子核间距的一半叫做范德华半径。 从左到右逐渐减小，核电荷数增加，对核外电子引力增大，外层电子会受屏蔽效应而减弱向内偏的趋势，但不能逆转，最终还是向内了。（从上到下原理差不多）。
电离能与电子亲和能。原子失去一个电子成为该原子第一电离能，同理还有第二，第三。
电离能变化规律与轨道全空、全满、半满的稳定结构有关，因此 电离能-Z 曲线与会出现上下波动。
电子亲和能。原子获得一个电子时放出的能量称为第一电子亲和能，同理还有第二，第三。
电子亲和能与电离能从左到右总趋势：绝对值都增大。
铁
电负性。我睡着了，没听清楚，不过这个不是很重要。
离子键
ΔΧ＞1.7 或离子性比例＞50%就叫做离子化合物。离子键：参与成键的原子的电子排布都成稀有气体原子电子排布结构。
形成离子键放出的能量 E=(Z1Z2e2)/(4πεR) Z1 Z2中文自修分别是两原子的电荷数，e是元电荷，ε是真空介电常数，R是平均距离。
晶格能U：1mol离子晶体离解为气态离子所吸收的能量。U=-(NaME1E2ee)(1-1/n)/(r) Na是阿弗加德罗常数，M是***常数。
共价键（价键轨道理论）
只有自旋相反的电子才能形成共价键。
我表示我在睡觉，我什么也听不到。什么电子云重叠的****
杂化轨道理论
不同能级之间电子杂化在一起形成共同能量与性质的价电子。
sp3：四面体 sp2：平面三角形 sp：平面直线型 dsp3（sp3d）：双三角锥型 d2sp3（sp3d2）：双四棱锥型 sp2d：平面正方形
【2010-7-20】
分子轨道理论
分子轨道是原子轨道以线性组合的方式形成的分子电子域。
波函数相加的轨道能量较高，叫反键轨道。
波函数相减的轨道能量较低，叫成键轨道。
形成分子轨道的三原则：1：源自轨道能量相近。2：电子云最大重叠原则。3：对称性匹配原则。
分子轨道的电子排布原则同样遵循最低能量原则、泡利不相容原理、洪特规则。
离域π键：分子轨道理论基础下，若干电子活动于两个以上原子的区域。
离域π键形成条件：1：π键原子处于同一平民啊。2：p轨道互相平行。3：成键轨道电子数大于反键轨道电子数。
价层电子对互斥模型（VSERP）
分子的几何构型中总是处于一种最低能量状态。
分子中以某一中心原子为中心，周围的原子或孤对电子之间形成的夹角规律，要看共用电子对与中心原子的距离情况，距离中心原子越远，则两公用电子对之间的距离越大，斥力越小，所以键的夹角越小，反之越大。孤对电子离中心原子最近，故两对孤对电子间夹角最大，两成对电子间夹角最小。
价层电子对的数量：成键电子对+孤对电子对
VSERP几何构型见《无机化学》P386
确定分子的几何构型，使成键电子对间夹角最大，孤对电子之间夹角最大的模型。
冯 卡门
分子的磁性
价层电子对若有单电子轨道则为顺磁性，若没有单电子轨道则为抗磁性，单电子轨道越多，顺磁性越强。
磁矩μ的计算公式：μ=sqrt（n（n+2））。单位是波尔磁子（BM），n为成单电子数。
配位化合物
一个中心原子与几个配体以配位键的方式结合成的化合物。
配位数：与中心原子形成配位键的数目，可以不等于配体数。不同配位数对应杂化轨道不同，一般来说还要看价层轨道电子排布情况来定，同样遵循能量最低原则。
举例：Al（OH）4- 四羟基合铝酸根 中心原子Al3+价层电子排布 3s03p0，四个羟基提供四个电子使Al3+形成sp3杂化，为四面体构型。
先确定中心原子配位数，再看价层轨道空缺电子数，最后确定合理的杂化。
配位化合物命名见《无机化学》P424
配位化合物的异构现象与有机化学的类似。
配位化合物的价键理论（VB）
中心原子必须有空轨道，并且中心原子可以有多种杂化方式。几何构型主要取决于杂化轨道类型。
中心体的每一条杂化轨道可以接受配体的孤对电子（或π键电子），形成相应的σ配键，σ配键数量就是配位数。
晶体场理论（CF）
中心体与配位体之间的静电引力是配合物稳定的主要原因。
d轨道发生能级分裂，电子将重新排布。
排布规则：弱场下（晶体场分裂能Δ较小），先填充dε轨道单电子再填充dγ轨道单电子，然后填充dε轨道双电子再填充dγ轨道双电子。强场下（Δ较大），先填充dε轨道单电子再填充双电子，然后填充dγ轨道单电子再双电子。
弱场的自旋高，磁矩大，强场的自旋小，磁矩弱。
配合物的颜。配合物中d轨道分裂出的dε轨道电子跃迁到dγ轨道，从而吸收了某些平率的光子，使得配合物产生颜。
配合物能量E=U（静电能）-CFSE（晶体场稳定化能） 其中主要影响是U，CFSE次要。
分裂能Δ的计算查书《无机化学》P446。
【2010-7-21】
元素化学的某些东西
氯化镓的正确化学式：GaCl·GaCl3 或 Ga(GaCl4)
亚氯酸中，O==Cl--OH 右边那个是σ键，左边那个是σ配键和p-dπ配键
ClO- ClO2- ClO3- ClO4-（高）
酸性从左到右增强 看O--H键电子偏向
热稳定性从左到右增强 中心原子对O的极化能力强
氧化性从左到右减弱 需要破坏的键多
等电子体的结构相似（如 ClO4- SO4 2- PO4 3- SiO4 4-）
水解时，电负性小的结合OH-，电负性大的结合H+
两性物（Al Ga Sn2+ Sn4+ Pb Sb）
同族元素的化合物中，从上到下，碱性增强
多种金属盐混合物（Ca2+ Mg2+）与碳酸钠混合生成的产物情况如下
若[金属阳离子][OH]＞Ksp[金属氢氧化物]且[金属阳离子][碳酸根]＜Ksp[金属碳酸盐] 则生成金属氢氧化物沉淀
克什米尔 反之则生成金属碳酸盐沉淀
若[金属阳离子][OH]＞Ksp[金属氢氧化物]且[金属阳离子][碳酸根]＞Ksp[金属碳酸盐] 则生成金属碳酸盐和金属氢氧化物两种沉淀
反之没有沉淀
氯化亚铜是CuCl 氯化亚汞是Hg2Cl2 所有亚汞化合物都是双聚体
极化能力（离子势Z/r）越强，水解能力越强。水溶液中不存在V5+，因为离子势太大。
Ti V Cr Mn
酸性增强颠沛的国宝
缩合能力减弱
氧化性增强
【2010-7-22】
分析化学中的计算方法
在分析化学中，溶液中实际的微粒浓度与分析浓度总是不一样，所以引入活度（a）、活度系数（γi）描述溶液中实际微粒浓度，关系如下
a=γi*c c是分析浓度。活度系数的表达式不要求，太复杂。若是极希溶液，γi=1
计算中一般使用活度不使用分析浓度。
酸碱反应常数Kt是Kw的倒数。
分布分数δ用来描述组分在溶液中占分析浓度的比例，δ（X）=[X]/c X一般指酸根
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