当一个化学反应在一定温度下进行时,反应释放或吸收的热量称为此反应在该温度下的反应热。反应热的单位是kJ/mol,反应热的大小与参加反应的物质的多少有关,也与参加反应的物质状态和生成物状态有关,而与反应的途径无关。
1.化学反应中能量变化的原因及主要表现形式。
⑴化学反应通常都伴随着能量的变化:
化学反应中,由于反应物转变为生成物的过程中,经历了旧化学键断裂和新化学键的形成过程,破坏旧键需要吸收能量;而形成新键则要释放能量,因此,化学反应通常都伴随着能量的变化。
⑵化学反应发生能量变化的原因:
化学反应中有新物质生成,由于生成物具有的总能量与反应物具有的总能量不同,这就是化学反应发生能量变化的原因。
⑶化学反应中能量变化的主要表现形式:
化学能与热能之间的转化。
5、化学键与物质类别的关系
(1) 只含有非极性键的物质:同种非金属元素构成的单质,如I2、N2、P4等。
(2) 只含有极性键的物质:不同种非金属元素构成的化合物,如HCl、NH3、CS2等。
(3) 既有极性键又有非极性键的物质:如H2O2、C2H2、CH3CH3、苯等。
(4) 只含离子键的物质,活泼非金属元素与活泼金属元素形成的化合物,如:NaCl、MgO等。
(5) 既有离子键又有非极性键的物质,如:Na2O2、CaC2等。
(6) 由离子键、共价键、配位键形成的物质,如:NH4Cl、NH4NO3等
(7) 无化学键的物质,如稀有气体。
(8) 只有共价键而无分子间作用力物质:金刚石等原子晶体。
4、了解等电子体(原子数相同,电子数相同的微粒):等电子体的结构相似、物理性质相近。如第二周期元素组成的共价分子中,互为等电子体有:N2和CO,CO2和N2O。
3、分子的极性 --由分子的构型决定
分子是否有极性,取决于整个分子的电子云分布是否均匀对称,而电子云均匀与否,则由化学键的性质和分子结构的对称性来决定。常见键的极性与分子极性的关系见下表:
类型 |
实例 |
键的极性 |
分子的极性 |
空间构型 |
A2 |
H2、N2 |
非极性键 |
非极性分子 |
直线形 |
AB |
HCl、NO |
极性键 |
极性分子 |
直线形 |
AB2(A2B) |
CO2、CS2 |
极性键 |
非极性分子 |
直线形 |
SO2、H2O |
极性键 |
极性分子 |
V形 |
|
AB3 |
BF3 |
极性键 |
非极性分子 |
平面三角形 |
NH3 |
极性键 |
极性分子 |
三角锥形 |
|
AB4 |
CH4、SiCl4 |
极性键 |
非极性分子 |
正四面体 |
判断AB n 型分子极性的经验规律:若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,否则为极性分子。
2、根据价电子对互斥理论,预测分子的立体构型
中心原子价层电子对全是成键电子对的常见情况如下表:
电子对数 |
构型 |
实例 |
2 |
直线形 |
CO2、BeCl2 |
3 |
平面三角形 |
BF3 、BCl3 |
4 |
正四面体 |
CCl4、NH4+ |
5 |
三角双锥 |
PCl5 |
6 |
正八面体 |
SF6 |
1、杂化轨道与分子立体构型
在外界条件影响下,原子内部能量相近的原子轨道重新组合的过程叫原子轨道的杂化,组合后形成的一组新的原子轨道,叫杂化轨道。几种常见的杂化轨道类型的比较如下表:
杂化类型 |
夹角 |
分子空间构型 |
实例 |
等性sp杂化 |
180 o |
直线形 |
C2H2、CO2、BeCl2 |
等性sp2杂化 |
120 o |
平面三角形 |
C2H4、BF3、C6H6 |
等性sp3杂化 |
109.5o |
正四面体 |
CH4、CCl4、NH4+ |
不等性杂化轨道类型(杂化轨道中有孤对电子存在) |
|||
不等性sp3杂化 |
104.5o |
V型 |
H2O |
107.3o |
三角锥型 |
NH3 |
4、键的极性:是由于成键原子的电负性不同而引起的。
3、键角:分子中同一原子形成的两个化学键之间的夹角。一般而言,根据分子中的键角和键长可确定分子的空间构型,键角还可以影响分子的溶解性、熔沸点等。
2、键长:分子中成键两原子的核间平均距离。键长愈短,键愈牢固。
1、键能:101.3kPa和298K下,断开1molAB(g)分子中的化学键,使其分别生成气态原子A和气态原子B所吸收的能量。键能大小体现共价键的强弱。
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