【文章內(nèi)容簡介】 面，用雙折線“‖”表示鹽橋。 Faraday定律：⑴在電化學(xué)電池中，兩極所產(chǎn)生或消耗的物質(zhì)的物質(zhì)的量與通過電池的電荷量成正比。⑵當(dāng)給定的電荷量通過電池時，電極上所產(chǎn)生或消耗的物質(zhì)的物質(zhì)的量正比于物質(zhì)的摩爾質(zhì)量被對應(yīng)于半反應(yīng)每摩爾物質(zhì)每摩爾物質(zhì)所轉(zhuǎn)移的電子數(shù)除的商。對于半反應(yīng)，根據(jù)Faraday定律，第一：電極上沉淀出或消耗掉的正比于通過電池的電荷量Q。Q越大越大。第二：當(dāng)通過電池的電荷量Q一定時，正比于，為物質(zhì)的摩爾質(zhì)量。 Faraday常量表示一摩爾電子所帶的電荷量，F(xiàn)被稱為Faraday常量 當(dāng)原電池放電時，兩極間的電勢差將比該電池的最大電壓要小。這是因為驅(qū)動電流通過電池需要消耗能量或者稱其為要做功，產(chǎn)生電流時，電池電壓的降低正反映了電池內(nèi)所消耗的這種能量；而且電流越大，電壓降低越多。因此，只有電池中沒有電流通過時，電池才具有最大電壓又稱其為開路電壓。當(dāng)通過原電池的電流趨近于零時，兩電極間的最大電勢差被稱為原電池的電動勢，用表示。 當(dāng)電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時，測定的電動勢被稱為標(biāo)準(zhǔn)電動勢，用表示。 可逆電池必須具備以下條件。第一：電極必須是可逆的，即當(dāng)相反方向的電流通過電極是，電極反應(yīng)必然逆向進(jìn)行；電流停止，反應(yīng)也停止。第二：要求通過電極的電流無限小，電極反應(yīng)在接近于電化學(xué)平衡的條件下進(jìn)行。 電池反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾Gibbs函數(shù)變。第三節(jié)：電極電勢 原電池的電動勢是構(gòu)成原電池的兩個電極間的最大電勢差，即正極電勢減去負(fù)極電勢等于電池的電動勢：。 電極電勢的絕對值無法確定，常選取標(biāo)準(zhǔn)氫電極（簡寫為SHE）作為比較的基準(zhǔn)，稱其為參比電極。參比電極中最常用的是甘汞電極。 各電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢是以標(biāo)準(zhǔn)氫電極為參比電極并與各標(biāo)準(zhǔn)電極組成原電池時測得的電動勢。使待測半電池中各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，將其與標(biāo)準(zhǔn)氫電極相連組成原電池，以電壓表測定該電池的電動勢并確定其正極和負(fù)極，進(jìn)而可推算出待測半電池的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。 電極電勢高的電對為正極，電極電勢低的電對為負(fù)極。兩電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢之差等于原電池的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。即. ㏑，㏑。 如果電對的氧化型生成難溶化合物（配合物），則電極電勢變?。蝗暨€原型生成難溶化合物（配合物），則電極電勢變大；當(dāng)還原型和氧化型同時生成難溶化合物（配合物），若()（氧化型）()(還原型)，則電極電勢變小，反之則變大。第四節(jié)：電極電勢的應(yīng)用 某電對的越大，其氧化型的得電子能力（氧化性）越強(qiáng)，還原型失電子能力（還原性）越弱；反之電對的越小，其氧化型的得電子能力（氧化性）越弱，還原型失電子能力（還原性）越強(qiáng)。 ,㏒,㏑ 元素電勢圖：當(dāng)某種元素形成三種或三種以上氧化值的氧化物時，這些物種可以組成多種不同的電對，各電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢可用圖的形式表示出來，這種圖叫做元素電勢圖。畫元素電勢圖，可以按元素氧化值由高到低的順序，把各氧化物的化學(xué)式從左到右寫出來，各不同氧化物之間用直線連接起來，在直線上表明不同氧化值物種所組成的電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。 歧化反應(yīng)發(fā)生的一般規(guī)則：,若則B能發(fā)生歧化反應(yīng) 第二篇：物質(zhì)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第八章：原子結(jié)構(gòu)第一節(jié)：原子結(jié)構(gòu)的Bohr理論電子的電量為,電子的質(zhì)量為。 每種元素的原子輻射都具有一定頻率成分構(gòu)成的特征光譜，它們是一條條離散的譜線，被稱為線狀光譜，即原子光譜。氫原子光譜的頻率公式：Bohr原子結(jié)構(gòu)理論；⑴定態(tài)假設(shè) 原子的核外電子在軌道上運(yùn)行時，只能夠穩(wěn)定的存在于具有分立的，固定能量的狀態(tài)中，這些狀態(tài)稱為定態(tài)（能級），即處于定態(tài)的原子的能量是量子化的。此時原子并不輻射能量，是穩(wěn)定的。⑵躍遷規(guī)則 原子的能量變化（包括發(fā)射和吸收電磁輻射）只能在兩定態(tài)之間以躍遷的方式進(jìn)行。在正常情況下，原子中的電子盡可能處于離核最低的軌道上。這時原子的能量最低，即原子處于基態(tài)。當(dāng)原子受到輻射，加熱或通電時，獲得能量后的電子可以躍遷到離核較遠(yuǎn)的軌道上去即原子被激發(fā)到高能量的軌道上，這時原子處于激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的電子不穩(wěn)定，可以躍遷到離核較近的軌道上，同時釋放出光子。光的頻率取決于離核較遠(yuǎn)的軌道的能量（）與離核較近的軌道的能量（）之差：第二節(jié)：微觀粒子運(yùn)動基本特征實物粒子波長滿足，其中為實物粒子質(zhì)量，為實物粒子運(yùn)動速度，為動量。不確定原理：對運(yùn)動中的微觀粒子來說，并不能同時準(zhǔn)確確定它的位置和動量。其關(guān)系式為：，式中為微觀粒子位置（或坐標(biāo)）的不確定度，為微觀粒子動量的不確定度，該式表明微觀粒子位置不確定度與動量不確定度的成績大約等于Plank常量的數(shù)量級。就是說，微觀粒子位置不確定度越小，則相應(yīng)它的動量不確定度就越大。微觀粒子的波動性是大量微觀粒子（或者是一個粒子千萬次運(yùn)動）所表現(xiàn)出來的性質(zhì)，可以說物質(zhì)的運(yùn)動是具有統(tǒng)計意義的概率波；在空間某個區(qū)域波強(qiáng)度（即衍射強(qiáng)度）大的地方，粒子出現(xiàn)的機(jī)會多，波強(qiáng)度小的地方粒子出現(xiàn)的機(jī)會少。從數(shù)學(xué)角度看，這里說的機(jī)會是概率，也就是說，在空間區(qū)域內(nèi)任一點波的強(qiáng)度與粒子出現(xiàn)的概率成正比。第三節(jié)：氫原子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)描述方程：式中是坐標(biāo)的函數(shù)，是系統(tǒng)總能量，是勢能，是微觀粒子質(zhì)量，是Planck常量。⑴主量子數(shù) 在原子的電子中最重要的量子化性質(zhì)是能量。原子軌道的能量主要取決于主量子數(shù)，對于氫原子和類氫原子，電子的能量值取決于。的取值為1,2,3,4,5等正整數(shù)。越大電子離核的平均距離越遠(yuǎn)，能量越高。因此，可將值所表示的電子運(yùn)動狀態(tài)對應(yīng)于K,L,M,N,O…電子層⑵角量子數(shù) 原子軌道的角動量有角量子數(shù)決定。在多原子電子中原子軌道的能量不僅取決于主量子數(shù)，還受角量子數(shù)的影響。受限制，只能取0到（1）的整數(shù)，按照光譜學(xué)的規(guī)定，對應(yīng)的符號為s,p,d,f,g…。一定，取不同值代表同一電子層中不同狀態(tài)的亞層。角量子數(shù)還表明了原子軌道的分布角度形狀不同。=0，為s軌道，其角度分布為球形對稱；=1，為p軌道，其角度分布為啞鈴型；=2為d軌道，其角度分布為花瓣形。對多電子原子來說，相同，越大，其能量越大。⑶磁量子數(shù) 決定角動量在磁場方向的分量。其取值受角量子數(shù)的限制，從，…，0，…，+，共有（2+1）個取值。磁量子數(shù)決定原子軌道在核外空間的取向。=0，只有0一個取值，表示s軌道在核外空間只有一種分布方向，即以核為球心的球形。=1，有+1，1，0三個取值，表示p亞層在空間有三個分別沿x軸，y軸，z軸的取向軌道，即軌道。=2，有0，1，+1，2，+2五個取值，表示d亞層有五個取向的軌道，分別是軌道。⑷自旋量子數(shù) 電子除軌道運(yùn)動外，還有自旋運(yùn)動。電子自旋運(yùn)動的自旋角動量有自旋量子數(shù)決定。處于同一軌道上的電子自旋狀態(tài)只能有兩種，分別用自旋磁量子數(shù)和 來確定。正是由于電子具有自旋角動量，使氫原子光譜在沒有外磁場時會發(fā)生微小的分裂，得到了靠的很近的譜線。一個原子軌道可以用，一組三個量子數(shù)來確定，但是原子層中每個電子的運(yùn)動狀態(tài)必須用，，四個量子數(shù)來確定。四個量子數(shù)確定之后，電子在核外空間的運(yùn)動狀態(tài)就確定了。概率密度是空間某單位體積內(nèi)電子出現(xiàn)的概率。電子在核外空間某區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的概率等于概率密度與該區(qū)域體體積的乘積。電子云是概率密度的形象化描述。黑點密的地方電子出現(xiàn)的概率大；黑點稀疏的地方電子出現(xiàn)的概率小。電子云有等密度圖和界面圖兩種圖示。在電子云等密度圖中，每一個球面上的數(shù)字表示概率密度的相對大小。在電子云界面圖中，界面實際上是一個等密度面，電子在此界面內(nèi)出現(xiàn)的概率高于90%，在此界面外出現(xiàn)的概率低于10%，通常認(rèn)為在界面外發(fā)現(xiàn)電子的概率可忽略不計。 氫原子各種狀態(tài)的徑向分布函數(shù)圖中鋒數(shù)等于主量子數(shù)與角量子數(shù)之差，即. 原子軌道角度分布圖與電子云角度分布圖。 第四節(jié)：多電子原子結(jié)構(gòu) 由Pauling近似能級圖發(fā)現(xiàn)：角量子數(shù)相同的能級的能量高低由主量子數(shù)決定，主量子數(shù)越大能量越高；主量子數(shù)相同，能級能量隨角量子數(shù)的增大而增大，這種現(xiàn)象稱為能級分裂；當(dāng)主量子數(shù)與角量子數(shù)均不同時，有時出現(xiàn)能級交錯現(xiàn)象。 Cotton原子軌道能級圖（見課本P240）概括了理論和實驗的結(jié)果，定性的表明了原子序數(shù)改變時，原子軌道能量的相對變化。由此圖可以看出不同于Pauling近似能級圖的點：⑴反映出主量子數(shù)相同的氫原子軌道的兼并性。也就是對原子序數(shù)為1的氫原子來說，其主量子數(shù)相同的各軌道全處于同一能級點上。⑵反映出原子軌道的能量隨原子序數(shù)的增大而降低。⑶反映出隨著原子序數(shù)的增大，原子軌道能級下降幅度不同，因此曲線產(chǎn)生了交錯現(xiàn)象。屏蔽效應(yīng)：一個電子對另一個電子產(chǎn)生電荷屏蔽，使核電荷度該電子的吸引力減弱，即由核外電子云抵消了一些核電荷的作用。是核電荷減少數(shù)，稱為屏蔽常數(shù)，相當(dāng)于被抵消的正電荷數(shù)。鉆穿效應(yīng)：在多電子原子中每個電子既被其他電子所屏蔽，也對其余電子起屏蔽作用，在原子核附近出現(xiàn)概率較大的電子，可更多的避免其余電子的屏蔽，受到核的較強(qiáng)的吸引而更靠近核，這種進(jìn)入原子內(nèi)部空間的作用叫做鉆穿效應(yīng)。就其實質(zhì)而言，電子運(yùn)動具有波動性，電子可在原子區(qū)域的任何位置出現(xiàn)，也就是說，最外層電子有時也會出現(xiàn)在離核很近處，只是概率較小而已。主量子數(shù)相同時，角量子數(shù)越小的電子，鉆穿效應(yīng)越明顯，能級也越低?；鶓B(tài)原子核外電子排布規(guī)則： ⑴能量最低原理：電子在原子軌道中的排布，要盡可能使整個原子系統(tǒng)能量最低。 ⑵Pauli不相容原理：同一原子軌道最多容納兩個自選方式相反的電子，或者說同一原子中不可能存在一組四個量子數(shù)完全相同的電子。 ⑶Hund規(guī)則：在相同或相同的軌道上分布的電子，將盡可能分占值不同的軌道且自旋平行。S層最多容納2個電子，p層最多容納6個電子，d層最多容納10個電子，f層最多容納14個電子，g層最多容納18個電子… ⑷全滿半滿最穩(wěn)定。 原子核外電子排布：1s,2s,2p,3s,3p,4s,3d,4p,5s,4d,5p,6s,4f,5d,6p,7s,5f,6d,7p…出現(xiàn)d軌道時，電子按照 的順序在原子軌道上排布，若d軌道和f軌道均已出現(xiàn)，電子按照的順序在院子軌道上排布。第五節(jié)：元素周期表 能級與周期的關(guān)系：周期特點能級組