⚗️ 化学详解
📐 一、基础化学概念
1. 物质的分类
纯净物:由一种物质组成,有固定化学式
• 单质:由同种元素组成(O₂、N₂、Fe)
• 化合物:由不同元素组成(H₂O、NaCl、CO₂)
混合物:由多种物质组成,没有固定组成(空气、盐水、合金)
2. 化学用语
化学式:用元素符号表示物质组成的式子
• H₂O表示水由氢、氧两种元素组成
• NaCl表示氯化钠由钠离子和氯离子构成
化合价:元素在化合物中的原子个数比
• 常见:H(+1)、O(-2)、Na(+1)、Cl(-1)
3. 物质的量
摩尔(mol):国际单位制中物质的量的单位
阿伏伽德罗常数:6.02×10²³/mol,1mol物质含有的粒子数
摩尔质量:1mol物质的质量(g/mol)
• H₂O的摩尔质量=18g/mol
• NaCl的摩尔质量=58.5g/mol
4. 溶液
溶解度:某温度下,100g溶剂最多溶解的溶质质量
质量分数:溶质质量/溶液质量×100%
稀释公式:m₁×w₁=m₂×w₂(稀释前后溶质质量不变)
🧪 二、元素周期表
1. 周期与族
周期:具有相同电子层数的元素排成一横排,共7个周期
• 第1周期:H、He(2种元素)
• 第2周期:Li-Be-B-C-N-O-F-Ne(8种)
• 第3周期:Na-Mg-Al-Si-P-S-Cl-Ar(8种)
族:具有相同价电子数的元素排成一纵列,共18个纵列(16个族)
2. 主族元素
IA族(碱金属):Li、Na、K、Rb、Cs、Fr
• 性质:金属性强,易失电子,+1价
VIIA族(卤素):F、Cl、Br、I、At
• 性质:非金属性强,易得电子,-1价
3. 元素性质递变
原子半径:同一周期从左到右减小,同一族从上到下增大
电负性:同一周期从左到右增大,同一族从上到下减小
金属性:同一周期从左到右减弱,同一族从上到下增强
🔥 三、化学反应
1. 氧化还原反应
定义:有电子转移(化合价变化)的反应
氧化剂:得电子,化合价降低,被还原(O₂、Cl₂、CuO)
还原剂:失电子,化合价升高,被氧化(Na、Fe、C)
例子:2Mg+O₂→2MgO
• Mg失电子,是还原剂
• O₂得电子,是氧化剂
2. 离子反应
电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物
离子方程式:用实际参与反应的离子表示的方程式
• NaCl溶液:Na⁺+Cl⁻+Ag⁺+NO₃⁻→AgCl↓+Na⁺+NO₃⁻
• 简化:Ag⁺+Cl⁻→AgCl↓
3. 化学平衡
可逆反应:不能进行到底的反应(用⇌表示)
勒夏特列原理:改变平衡条件,平衡向减弱这种改变的方向移动
影响平衡的因素:浓度、温度、压强、催化剂
⚛️ 四、物质结构
1. 原子结构
原子组成:原子核(质子+中子)+核外电子
核外电子排布:2→8→18→32...(各层最多2n²个,最外层不超过8个)
原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数
2. 化学键
离子键:阴阳离子间的静电作用(NaCl、MgO)
共价键:原子间共用电子对(H₂O、CO₂)
金属键:金属离子与自由电子间的作用(金属)
3. 晶体类型
离子晶体:离子化合物,硬度大,熔点高(NaCl)
分子晶体:分子化合物,硬度小,熔点低(干冰)
原子晶体:共价化合物,硬度大,熔点高(金刚石)