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
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：
