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第二章 化学物质及其变化
第一节 物质的分类
一、简单分类法及其应用
1.树状分类法 2.交叉分类法
二、分散系及其分类
1.分散系:
(1)定义: 一种(或多种)物质以粒子形式分散在另一种(或多种)物质中所得到的体系。
(2)组成: 分散成微粒的物质—分散质微粒分布在其中的物质—分散剂。
(3)分类:(如图)
2.胶体
(1)胶体的本质特征: 分散质微粒的直径在1~100nm之间的分散系。
分析:①属于分散系,一定是混合物。
(1)丁达尔效应:光束通过胶体时产生丁达尔效应。而通过溶液则没有。)胶粒对光线的散射作用。(区别胶体和溶液)
(2)净化胶体的方法——渗析
将带有小分子杂质离子的胶体放入半透膜,系紧,将半透膜袋放入热水中,使得杂质离子或分子进入水中。
(3)胶体聚沉的条件: ①加入电解质如:强酸、可溶性强碱、可溶性盐;
②加入带有异种电荷的胶体; ③加热。
第二节 离子反应
一、电离
酸、碱、盐等在水溶液中或熔融状态时,产生能够自由移动的离子的过程称为电离。
二、电解质
1.电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。(酸碱盐都是电解质。)
非电解质:在水溶液里和熔化状态下都不导电的化合物。
2.水溶液中的常见的电解质
(1)强电解质:在水溶液中全部电离为离子的电解质。
(2)弱电解质:在水溶液中部分电离为离子的电解质。
混合物 如盐酸(HCl与H2O的混合物)等,不属于电解质。
纯净物 单质 如铜或硫等金属或非金属单质,不属于电解质。
化合物 非电解质 一般大多数为不含金属阳离子的有机物,如乙醇、苯。
电解质 强 强酸:HCl、HNO3、H2SO4、HI、HBr、HClO4
强碱:Ba(OH)2、NaOH、KOH、Ca(OH)2等
大多数盐: NaCl、K2SO4、CaCO3、BaSO4等
弱 弱酸:HF、HClO、CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H2S等
弱碱:Cu(OH)2等
水、极少数盐:Pb(Ac)2等
注:电解质的强、弱与溶解性的大小无关,只与电离程度的大小有关。
例如,BaSO4难溶——是强电解质,乙酸易溶——是弱电解质。
三、电离方程式(在水溶液中进行的反应)
1.酸、碱、盐的定义
酸:电离时生成的阳离子全部都是氢离子的化合物我们就称之为酸。
碱:电离时生成的阴离子全部都是氢氧根离子的化合物叫做碱。
盐:电离时生成的金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物叫做盐。
2.酸、碱、盐的电离方程式
(1)强电解质:在水溶液中全部电离为离子。
NaHCO3 = Na+ + HCO3- NaHSO4 = Na+ + H+ + SO42- NaHSO4(熔融) = Na+ + HSO42-
(2)弱电解质:在水溶液中部分电离为离子
①弱酸:CH3COOH H+ + CH3COO-
H2CO3 H+ + HCO3-(分步)
②弱碱及极少数盐:
四、离子反应
1.离子反应:电解质在溶液里所起的反应实质是离子反应。
2.离子反应方程式:用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子。
书写步骤:“写、改、删、查”四个步骤。
(1)写出正确的化学方程式CuCl2 + AgNO3 === 2AgCl↓ + Cu(NO3)2
(2)把易溶且易电离的物质改写成离子形式,难溶、难电离、气体、单质、氧化物等仍写成化学式。Cu2+ + 2Cl- + Ag+ + 2NO3- === 2AgCl↓ + Cu2+ + 2NO3-
(3)去方程式两边不参加反应的离子,将系数化成最简整数比Ag+ + Cl- === AgCl↓
(4)检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷数是否相等。若均相等,离子方程式书写正确。
3.发生离子反应的条件:生成气体或沉淀或弱电解质(水等)。
4.离子方程式的意义:
揭示反应的实质:离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应,而且还表示所有同一类型的离子反应。如Ba2+ + SO42- = BaSO4↓,仅表示BaCl2溶液与Na2SO4溶液之间的反应,还表示所有可溶性钡盐与可溶性硫酸盐溶液的反应。
5.书写离子方程式时应注意的几个问题
(1)注意难溶物、微溶物。
对难溶于水的物质,必须用分子式表示,不能拆成离子形式。
对微溶于水的物质:
1 在生成物中有微溶物析出时,应用分子式表示。
②当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时,应将微溶物写成离子形式。
(2)注意溶于水的强电解质拆开,弱电解质不拆开。
常见的弱电解质有:HF、HClO、H2S、CH3COOH等弱酸;H2SO3、H3PO4等中强酸;NH3·H2O等弱碱;还有水也是弱电解质。
(3)注意浓酸中水的含量
①浓H2SO4的以硫酸分子的形式存在。
②浓HCl与浓HNO3都应写成离子形式。如:
(4)注意电荷是否守恒
(5)注意溶液中溶质电离出的阴离子和阳离子配比数是否正确
有些离子方程式中离子数不能任意约减,要注意电解质电离时阴、阳离子的配比。如:H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式,应当是
五、关于溶液中离子共存问题
在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应。
能够发生反应的离子就不能共存,不能发生反应的离子才可以共存。
第三节 氧化还原
一、基本概念:
1.定义:有电子转移(得失或偏移)的化学反应属于氧化还原反应。
2.判断依据:化合价有否变化。
3.本质:有电子转移(得失或偏移)
氧化剂:得到电子的反应物 还原剂:失去电子的反应物
氧化性:物质得电子的性质 还原性:物质失电子的性质
被还原:得到电子被还原 被氧化:失去电子被氧化
还原反应:得到电子的反应叫还原反应 氧化反应:失去电子的反应叫氧化反应
还原产物:还原反应生成的产物 氧化产物:氧化反应生成的产物
氧化还原反应的表示方法——双线桥法
4.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系
(1)置换反应都是氧化还原反应。
(2)化合反应不都是氧化还原反应,有单质参加的化合反应是氧化还原反应。
(3)分解反应不都是氧化还原反就,有单质生成的分解反应才是氧化还原反应。
(4)复分解反应都不是氧化还原反应。
二、相关规律:
1.守恒规律:(1)电子守恒
(2)电荷守恒 (3)质量守恒
2.强弱原理:
(1)氧化剂 + 还原剂 == 还原产物 + 氧化产物
氧化剂的氧化性 > 氧化产物的氧化性;
还原剂的还原性 > 还原产物的还原性;
(2)根据金属活动顺序:
(3)根据元素的价态。
①同种元素价态越高,一般,氧化性越强(如Fe3+>Fe2+)。但例外的,氧化性:HClO>HClO2>HClO3>HClO4 。
②同种元素价态越低,还原性越强(如S2->S>SO2)。
③最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态兼具氧化性和还原性。
(4)浓度、温度、酸碱性等:
例如:浓HNO3的氧化性 > 稀HNO3,加热时浓H2SO4 的氧化性增强,
KMnO4溶液在酸性条件下氧化增强等。
(5)注意:比较氧化性和还原性强弱的根本依据在于得失电子能力的大小,即得失电子的难易,而绝不能以得失电子的数目多少判断。
三、应用:
1.氧化还原反应方程式的配平
一般用“化合价升降法”或“电子得失法”配平。配平原则是“化合价升降总数相等”或“得失电子总数相等”。配平的一般步骤:
(1)标变化:(2)列变化:(3)求倍数:(4)配系数;
2.有关氧化还原反应计算
(1)计算的原则是:氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。即常说的“电子得失守恒”。
(2)题型:①部分氧化还原计算;
②推断产物化合价;
③求氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物质量比。
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本质区别是:电离程度不同!
活泼性↓,失电子能力↓,金属单质的还原性↓
金属阳离子的得电子能力↑,阳离子的氧化性↑
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