高中化学摆烂笔记

高中化学摆烂笔记

如你所见，我摆烂了，唉 12.22

原子结构速通

基本概念+构造原理

能层: 电子层 $K, L, M, N,O,P,Q$

能级: 电子亚层， 能层中能量相等的区域， 同一能级中不同轨道能量相等

$n$号能层中有$n$个能级， 每个能级依次具有$1, 3, 5, 7...$个轨道，

每个轨道至多两个电子，易推$n$号能层中最多$2n^2$个电子

构造原理: 实质是能级的能量大小顺序： $1s, 2s2p, 3s3p, 4s3d4p$.

​ 填入电子时按能量从小到大， 失电子先失最外层

电子排布式: 按能层顺序书写

能量最低原则: 基态原子的核外电子优先占据能量较低的原子轨道

泡利原理： 每个轨道至多容纳两个自旋相反的电子

洪特规则： 同一轨道，基态原子的电子总是优先单独占据一个轨道， 且自旋相同

​ 特殊情况: 一个能级的轨道处于半满或者全满最稳定

基态原子应该是最稳定的结构， 所以Cu，Cr不符合构造原理

原因是按照构造原理 Cu为$[Ar]3d^{9}4s^2$, 4s全满但3d不是， 此时如果4s给一个电子到3d，则有$[Ar]3d^{10}4s^1$一个半满一个全满，更稳定

价层电子：主族，0族最外层电子 ，副族，VIII族最外层和次外层

电离能： 第一电离能($I_1$)表示基态原子失去一个电子所需能量，成周期变化。总体来说同一周期，从左到右半径减小，失电子能力变弱，第一电离能变大

23，56反常：$\ce{IIA>IIIA , VA>VIA}$, 这是由于2，5主族形成半满结构，更稳定。例：N>O

应用： 1. 电离能越小，越容易失去电子， 金属性越强。 2. 判断化合价：例如$I_1,I_2, I_3$相差无几, $I_4$突然变大，这意味着最外层有3电子

电负性： 不同元素的原子对键合电子的吸引力大小， 非金属性越大得电子能力越强，对电子的吸引力越大，电负性越高。

电负性与非金属性的区别在于，电负性强调共用电子对的偏移方向，而非金属性强调电子得失

电负性差值$>1.7$为离子，$<1.7$为分子。 例：$\ce{AlCl_3}$为共价分子

化学键： 包括金属键(金属单质中)，离子键($\ce{NH4Cl}$), 共价键

电子对偏移：不同原子间，极性键。 不偏移： 同种原子，非极性

极性分子： 正负电中心重合，原子排列对称， 大多没有孤电子。($\ce{CO2SO3C6H6}$)。 非极性分子： 不重合。 极性易溶于极性溶剂，非极性易溶于非极性

$\sigma$键: 头碰头(s-s, s-p, p-p) 重叠程度大，稳定性高， 轴对称可绕轴旋转，不易断裂。

$\pi$键：肩并肩， pp($\ce{CH2=CH2}$,双键一个$\sigma$一个$\pi$), dp(金属配合物)

键能: 从能量因素衡量化学键强弱的物理量， 键能为1mol气态分子离解成气态原子所吸收的能量。

键长: 分子中两个原子核间的平衡距离 键角：两个共价键的夹角

键能越大，键长越短，分子越稳定， 键长键角决定分子立体构型

分子间作用力: 范德华力 < 氢键 < 化学键

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晶体

晶体：微粒周期有序排列，有自范性，熔点固定， 有各向异性， 晶体在不同方向上物理性质有差别， 自发成多面体结构 。 识别： 看有无固定熔点， 对固体射线衍射 。 制法：熔融态物质凝固， 溶质析出，气态凝华。

非晶体：乱排，啥都没有

晶胞：晶体的基本单元， 相邻晶胞无空隙， 所有晶胞平行排列，取向相同。 可认为：晶体由晶胞平移得到。

晶胞上原子被n个晶胞共有，每个分得$\frac 1n$

晶格能： 1mol晶体离子成为气态离子释放的能量， 越大晶体越稳定， 熔点越高，硬度越大。

	分子晶体	原子晶体	金属晶体	离子晶体
硬度	较小（范德华力）	很大（共价键）	很难说（金属键）	较大（离子键）
熔沸点	较低	很高	很难说	较高
溶解性	相似相溶	大多难容任何溶剂	常见溶剂难容	大多易容于水等极性溶剂
	酸，大多有机物(除有机酸)($\ce{SiO2}$不是)	$\ce{SiC, SiO2}$

熔沸点：原子>离子>分子，同种看半径。 分子晶体：相对分子质量，有氢键则反常大，相对分子质量相似时看极性，极性越大越高

有机物：同分异构体支链越多，支链之间影响越大，越不稳定

石墨属于混合晶体，其层内碳碳共价键比金刚石短， 熔沸点高于金刚石

金刚石结构：每个C被12个六元环共用(每两条键可以成一个环，所以可以有$C_4^2$个， 由于每个六元环末尾可以为“船“或”乙“状， 所以总共有$2C_4^2 = 12$个)， 每个六元环最多4个碳原子共面， 分”船“或”乙“状

二氧化硅： 最小环12个原子 二氧化碳： 每个$CO_2$分子周围等距紧邻的有12个$CO_2$

金属晶体：

有机化学速通