目录

  • 1 绪论
    • 1.1 我们需要化学
    • 1.2 谭天伟院士:如何让化工更“美丽”?
    • 1.3 美丽化学
    • 1.4 化学的简历
  • 2 化学基础知识
    • 2.1 气体
      • 2.1.1 理想气体方程
      • 2.1.2 实际气体的状态方程
      • 2.1.3 混合气体的分压定律
    • 2.2 液体和溶液
      • 2.2.1 溶液浓度的表示方法
      • 2.2.2 溶液的饱和蒸汽压
      • 2.2.3 稀溶液的依数性
        • 2.2.3.1 溶液沸点的升高
        • 2.2.3.2 溶液的凝固点降低
        • 2.2.3.3 渗透压
  • 3 化学热力学基础
    • 3.1 化学热力学的研究对象
    • 3.2 新建课程目录
    • 3.3 基本概念
      • 3.3.1 热与功
      • 3.3.2 反应进度
      • 3.3.3 热力学标准态
    • 3.4 化学热力学的四个重要状态函数
      • 3.4.1 热力学能(内能)和焓
      • 3.4.2 盖斯定律及其应用
      • 3.4.3 熵
      • 3.4.4 自由能
  • 4 化学平衡
    • 4.1 化学平衡态
    • 4.2 平衡常数
    • 4.3 浓度对化学平衡的影响
    • 4.4 压力对化学平衡的影响
    • 4.5 温度对化学平衡的影响
  • 5 化学反应速率
    • 5.1 化学反应速率的定义
    • 5.2 浓度对化学反应速率的影响
    • 5.3 温度对反应速度的影响及阿伦尼乌斯方程
    • 5.4 反应机理
    • 5.5 反应速率理论简介
    • 5.6 催化剂对反应速率的影响
  • 6 酸碱解离平衡
    • 6.1 弱酸和弱碱的解离平衡
      • 6.1.1 一元弱酸、弱碱的解离平衡
      • 6.1.2 水的解离平衡和溶液的PH
      • 6.1.3 多元弱酸的解离平衡
      • 6.1.4 缓冲溶液
    • 6.2 盐的水解
      • 6.2.1 水解平衡常数
      • 6.2.2 水解度和水解平衡的计算
    • 6.3 电解质溶液理论和酸碱理论的发展
      • 6.3.1 强电解质溶液理论
      • 6.3.2 酸碱质子理论
      • 6.3.3 酸碱溶剂体系理论
      • 6.3.4 酸碱电子理论
  • 7 沉淀溶解平衡
    • 7.1 溶度积常数
    • 7.2 沉淀生成的计算与应用
      • 7.2.1 难溶硫化物沉淀与溶解
      • 7.2.2 金属氢氧化物沉淀的生成-溶解与分离
    • 7.3 沉淀的溶解和转化
    • 7.4 典型例题
  • 8 原子结构和元素周期律
    • 8.1 近代原子结构理论的确立
    • 8.2 相对原子质量
    • 8.3 原子结构的波尔行星模型
      • 8.3.1 氢原子光谱
      • 8.3.2 波尔理论
    • 8.4 氢原子结构(核外电子运动)的量子力学模型
      • 8.4.1 微观粒子运动的基本特征(波粒二象性、德布罗意关系式、海森堡不确定原理)
      • 8.4.2 薛定谔方程
      • 8.4.3 氢原子的量子力学模型
        • 8.4.3.1 主量子数
        • 8.4.3.2 角量子数
        • 8.4.3.3 磁量子数
        • 8.4.3.4 量子故事会
        • 8.4.3.5 量子骗局
        • 8.4.3.6 粒子世界
      • 8.4.4 核外电子运动的图形描述
        • 8.4.4.1 电子云图
        • 8.4.4.2 径向分布图
        • 8.4.4.3 角度分布图
    • 8.5 基态原子电子组态(电子排布)
      • 8.5.1 多电子体系中的能量
      • 8.5.2 屏蔽效应
      • 8.5.3 钻穿效应
      • 8.5.4 多电子原子的能级
      • 8.5.5 核外电子的排布三原则
    • 8.6 元素周期表
      • 8.6.1 元素的周期表
      • 8.6.2 元素的族和分区
      • 8.6.3 知识拓展
    • 8.7 元素基本性质的周期性
      • 8.7.1 原子半径
      • 8.7.2 电离能
      • 8.7.3 电子亲和能
      • 8.7.4 电负性
    • 8.8 拓展阅读
      • 8.8.1 元素周期表150周年了,你了解元素的宇宙起源吗?
      • 8.8.2 一幅图读懂量子力学(数学的判决)
  • 9 分子结构和共价键理论
    • 9.1 路易斯理论
    • 9.2 价键理论
      • 9.2.1 共价键的本质
      • 9.2.2 价键理论要点
      • 9.2.3 共价键的饱和性和方向性
      • 9.2.4 共价键的类型
    • 9.3 杂化轨道理论
      • 9.3.1 杂化轨道的概念
      • 9.3.2 杂化轨道的类型
      • 9.3.3 等性和不等性杂化
      • 9.3.4 离域键
    • 9.4 价层电子互斥模型
    • 9.5 共轭大π键
    • 9.6 分子轨道理论
      • 9.6.1 分子轨道理论的要点
      • 9.6.2 分子轨道线性组合的三原则
      • 9.6.3 分子轨道的能级图
    • 9.7 共价分子的性质
    • 9.8 分子间作用力
      • 9.8.1 范德华力
      • 9.8.2 氢键
    • 9.9 习题
  • 10 晶体结构
    • 10.1 晶体的特征
    • 10.2 晶体的基本类型及其结构
    • 10.3 离子的极化
  • 11 氧化还原反应
    • 11.1 氧化还原反应
    • 11.2 原电池
      • 11.2.1 原电池
      • 11.2.2 电极电势和电动势
      • 11.2.3 能斯特方程
      • 11.2.4 能斯特方程的应用
        • 11.2.4.1 酸度对电极电势的影响
        • 11.2.4.2 沉淀生成对电极电势的影响
    • 11.3 图解法讨论电极电势
      • 11.3.1 元素电势图
      • 11.3.2 自由能 — 氧化数图
    • 11.4 化学电源与电解
      • 11.4.1 化学电源简介
      • 11.4.2 分解电压与超电势
    • 11.5 习题
    • 11.6 拓展阅读
      • 11.6.1 一口气搞懂锂电池
  • 12 配合物
    • 12.1 配合物的基本概念
    • 12.2 配位化合物的立体异构
    • 12.3 配合物的价键理论
    • 12.4 配合物的晶体场理论
  • 13 配位平衡
    • 13.1 配合物的稳定常数
    • 13.2 影响配合物在溶液中的稳定性因素
    • 13.3 配合物的性质
影响配合物在溶液中的稳定性因素

影响配合物在溶液中的稳定性的因素

中心原子的结构和性质的影响

决定中心原子作为配合物形成体的能力的因素的主要有金属离子的电荷、半径及电子构型。

1.金属离子的半径和电荷——离子势

对相同电子构型的金属离子,生成配合物的稳定性与金属离子电荷成正比,与半径成反比,可合并为金属离子的离子势,该值的大小常与所生成的配合物的稳定常数大小一致,但这仅限于较简单的离子型配合物。

2.金属离子的电子构型

(1)8e-构型的金属离子如碱金属、碱土金属离子及B3+、Al3+、Si4+、Sc3+、Y3+、La3+、Ti4+、Zr4+、Hf4+等离子。一般而言,这一类型的金属离子形成配合物的能力较差,它们与配体的结合力主要是静电引力,因此,配合物的稳定性主要决定于中心离子的电荷和半径,而且电荷的影响明显大于半径的影响。

(2)18e-构型的金属离子

如Cu+、Ag+、Au+、Zn2+、Cd2+、Hg2+、Ga2+、In3+、Tl3+、Ge4+、Sn4+、Pb4+等离子,由于18e-构型的离子与电荷相同、半径相近的8e构型的金属离子相比,往往有程度不同的共价键性质,因此要比相应的8e-构型的配离子稳定。

(3)(18+2)e-构型的金属离子

如Ga+、In+、Tl+、Ge2+、Sn2+、Pb2+等,不易生成稳定的,但较8e构型的金属离子生成配合物的倾向大。

(4)(9-17)e-构型的金属 离子

如Fe2+、Co2+、Ni2+、Pt2+等,配位能力与18e构型金属离子类似。

配体性质的影响

配合物的稳定性与配体性质如酸碱性、螯合效应、空间位阻等因素有关,这里介绍一下配体的螯合效应。

多齿配体的成环作用使配合物的稳定性比组成和结构近似的非螯合物高得多的现象叫做螯合效应

螯合物的稳定性还与形成螯合环的数目有关。一般而言,形成的螯合环的数目越多,螯合物越稳定。