无机化学
画元素电势图，可以按元素氧化值由高到低的顺序，把各氧化物的化学式从左到右写出来，各不同氧化物之间用直线连接起来，在直线上表明不同氧化值物种所组成的电对的标准电极电势。
4、 歧化反应发生的一般规则：A????B????C,若E??L? EE??L???R?化反应 第二篇：物质结构基础 第八章：原子结构 第一节：原子结构的Bohr理论 1、电子的电量为1.602?10?19C,电子的质量为9.109?10?28g。 2、 每种元素的原子辐射都具有一定频率成分构成的特征光谱，它们是一条条离散的谱线，被称为线状光谱，即原子光谱。 ?11??115?s ?3、氢原子光谱的频率公式：??3.289?10?2??n2n2??14、Bohr原子结构理论； ⑴定态假设 原子的核外电子在轨道上运行时，只能够稳定的存在于具有分立的，固定能量的状态中，这些状态称为定态（能级），即处于定态的原子的能量是量子化的。此时原 子并不辐射能量，是稳定的。 ⑵跃迁规则 原子的能量变化（包括发射和吸收电磁辐射）只能在两定态之间以跃迁的方式进行。在正常情况下，原子中的电子尽可能处于离核最低的轨道上。这时原子的能量最低，即原子处于基态。当原子受到辐射，加热或通电时，获得能量后的电子可以跃迁到离核较远的轨道上去即原子被激发到高能量的轨道上，这时原子处于激发态。处于激发态的电子不稳定，可以跃迁到离核较近的轨道上，同时释放出光子。光的频率取决于离核较远的轨道的能量（E2）与离核较近的轨道的能量（E1）之差：h??E2?E1 第二节：微观粒子运动基本特征 1、实物粒子波长满足??hmv?hp，其中m为实物粒子质量，v为实物粒子运动速度，p为动量。 2、不确定原理：对运动中的微观粒子来说，并不能同时准确确定它的位置和动量。其关系式为：?x??p?h4?，式中?x为微观粒子位置（或坐标）的不确定度，?p为微观粒子 动量的不确定度，该式表明微观粒子位置不确定度与动量不确定度的成绩大约等于Plank常量的数量级。就是说，微观粒子位置不确定度越小，则相应它的动量不确定度就越大。 3、微观粒子的波动性是大量微观粒子（或者是一个粒子千万次运动）所表现出来的性质，可以说物质的运动是具有统计意义的概率波；在空间某个区域波强度（即衍射强度）大的地方，粒子出现的机会多，波强度小的地方粒子出现的机会少。从数学角度看，这里说的机会是概率，也就是说，在空间区域内任一点波的强度与粒子出现的概率成正比。 第三节：氢原子结构的量子力学描述 11 无机化学 1、Shro??dinger方程： ???x22????y22????z22?8?mh22?E?V???0式中?是坐标x,y,z的函 数，E是系统总能量，V是势能，m是微观粒子质量，h是Planck常量。 2、⑴主量子数n 在原子的电子中最重要的量子化性质是能量。原子轨道的能量主要取决于主量子数n，对于氢原子和类氢原子，电子的能量值取决于n。n的取值为1,2,3,4,5等正整数。n越大电子离核的平均距离越远，能量越高。因此，可将n值所表示的电子运动状态对应于K,L,M,N,O?电子层 ⑵角量子数l 原子轨道的角动量有角量子数l决定。在多原子电子中原子轨道的能量不仅取决于主量子数n，还受角量子数l的影响。l受n限制，l只能取0到（n-1）的整数，按照光谱学的规定，对应的符号为s,p,d,f,g?。n一定，l取不同值代表同一电子层中不同状态的亚层。角量子数l还表明了原子轨道的分布角度形状不同。l=0，为s轨道，其角度分布为球形对称；l=1，为p轨道，其角度分布为哑铃型；l=2为d轨道，其角度分布为花瓣形。对多电子原子来说，n相同，l越大，其能量越大。 ⑶磁量子数m m决定角动量在磁场方向的分量。其取值受角量子数l的限制，从-l，?，0，?，+l，共有（2l+1）个取值。磁量子数m决定原子轨道在核外空间的取向。 l=0，m只有0一个取值，表示s轨道在核外空间只有一种分布方向，即以核为球心的 球形。 l=1，m有+1，-1，0三个取值，表示p亚层在空间有三个分别沿x轴，y轴，z轴的取 向轨道，即轨道px,py,pz。 l=2，m有0，-1，+1，-2，+2五个取值，表示d亚层有五个取向的轨道，分别是轨道 dz2,dxz,dyz,dxy,dx2?y2。 ⑷自旋量子数ms 电子除轨道运动外，还有自旋运动。电子自旋运动的自旋角动量有自旋量子数ms决定。处于同一轨道上的电子自旋状态只能有两种，分别用自旋磁量子数?12和?12 来确定。正是由于电子具有自旋角动量，使氢原子光谱在没有外磁场 时会发生微小的分裂，得到了靠的很近的谱线。 3、一个原子轨道可以用n，l，m一组三个量子数来确定，但是原子层中每个电子的运动状态必须用n，l，m，ms四个量子数来确定。四个量子数确定之后，电子在核外空间的运动状态就确定了。 4、概率密度是空间某单位体积内电子出现的概率。电子在核外空间某区域内出现的概率等于概率密度与该区域体体积的乘积。 5、电子云是概率密度的形象化描述。黑点密的地方电子出现的概率大；黑点稀疏的地方电子出现的概率小。 6、电子云有等密度图和界面图两种图示。在电子云等密度图中，每一个球面上的数字表示 12 无机化学 概率密度的相对大小。在电子云界面图中，界面实际上是一个等密度面，电子在此界面内出现的概率高于90%，在此界面外出现的概率低于10%，通常认为在界面外发现电子的概率可忽略不计。 7、氢原子各种状态的径向分布函数图中锋数N等于主量子数与角量子数之差，即 N?n?l. 7、 原子轨道角度分布图与电子云角度分布图。 13 无机化学 第四节：多电子原子结构 1、 由Pauling近似能级图发现：角量子数相同的能级的能量高低由主量子数决定，主量子数越大能量越高；主量子数相同，能级能量随角量子数的增大而增大，这种现象称为能级分裂；当主量子数与角量子数均不同时，有时出现能级交错现象。 14 无机化学 2、 Cotton原子轨道能级图（见课本P240）概括了理论和实验的结果，定性的表明了原子序数改变时，原子轨道能量的相对变化。由此图可以看出不同于Pauling近似能级图的点： ⑴反映出主量子数相同的氢原子轨道的兼并性。也就是对原子序数为1的氢原子来说，其主量子数相同的各轨道全处于同一能级点上。 ⑵反映出原子轨道的能量随原子序数的增大而降低。 ⑶反映出随着原子序数的增大，原子轨道能级下降幅度不同，因此曲线产生了交错现象。 3、屏蔽效应：一个电子对另一个电子产生电荷屏蔽，使核电荷度该电子的吸引力减弱，即由核外电子云抵消了一些核电荷的作用。?是核电荷减少数，称为屏蔽常数，相当于被抵消的正电荷数。 4、钻穿效应：在多电子原子中每个电子既被其他电子所屏蔽，也对其余电子起屏蔽作用，在原子核附近出现概率较大的电子，可更多的避免其余电子的屏蔽，受到核的较强的吸引而更靠近核，这种进入原子内部空间的作用叫做钻穿效应。就其实质而言，电子运动具有波动性，电子可在原子区域的任何位置出现，也就是说，最外层电子有时也会出现在离核很近处，只是概率较小而已。 5、主量子数相同时，角量子数越小的电子，钻穿效应越明显，能级也越低。 6、基态原子核外电子排布规则： ⑴能量最低原理：电子在原子轨道中的排布，要尽可能使整个原子系统能量最低。 ⑵Pauli不相容原理：同一原子轨道最多容纳两个自选方式相反的电子，或者说同一原子中不可能存在一组四个量子数完全相同的电子。 ⑶Hund规则：在相同n或相同l的轨道上分布的电子，将尽可能分占m值不同的轨道且 15