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化學專業(yè)基礎(chǔ)英語教案化學化工學院第1部分基礎(chǔ)化學講座(PartIChemistryLectures)第1章化學的本質(zhì)(ChapterITheNatureofChemistry)下面是一封小約翰(JohnC.Bailar,Jr.,父子同名時用于區(qū)別;senior,adj.n.年長的,高級的;年長者)給一個朋友的信,他(小約翰)是伊利諾斯(州)(Illinois,[ili'n?i(z)])大學化學系部(faculty,['f?k?lti])一名已經(jīng)(hasbeen)從教56年教員。親愛的克麗絲(Chris,[kris]):這封信僅僅是關(guān)于你所提出的化學是什么和化學家在做什么這些問題的一個回答。我很高興你問及的這個學科/科目(subject)到底(allabout,關(guān)于…的一切,到處,附近)是什么的看法/觀點(view),對于許多人來說,對這個問題都有一個扭曲的,或者至少是膚淺(superficial)看法/觀點(看法/觀點可以認為既是asked的賓語也是distoredorsuperficial的賓語)。正如這封信,我不確定我是否能給予你一個清晰的畫面/解釋(picture),但是我試圖這樣做。當然了,你知道化學與物理學、地質(zhì)學、天文學一道,是屬于物質(zhì)科學/自然科學(physicalsciences)的一門學科。生物科學(biologicalsciences),諸如植物學(botany,['b?t?ni])、生理學(physiology)、生態(tài)學(ecology)和遺傳學(genetics,[d?i'netiks])是親密關(guān)聯(lián)的,但是也屬于稍微不同的學科門類/種類(倒裝句:親密關(guān)聯(lián)的,但是也屬于稍微不同的學科門類/種類,是生物科學(biologicalsciences),諸如植物學(botany,['b?t?ni])、生理學(physiology)、生態(tài)學(ecology)和遺傳學(genetics,[d?i'netiks]))。在這兩個學科組(physicalsciences和biologicalsciences)之間,或者在任何一個學科組內(nèi)的學科之間,沒有特別明顯的(sharp),因為(for)它們相互涵蓋(overlap,[?uv?'l?p])。通常,很難確定一個具體的/特定的(specific,[spi'sifik])論題(topic)屬于其中的一個或者另一個領(lǐng)域。許多重要的學科都列入幾種不同的邊緣學科(boundariesofseveraldifferentdisciplines,vt.n.懲罰,紀律,訓導,處分,學科)的范圍(fallwithin,列入…的范圍)。(用粗體字標明的這些術(shù)語的定義(Definitionsofterms)列在這封信的末尾)。所有的(其它)學科都與化學(學科)廣泛地(extensively,[ik'stensivli])重疊/交叉(overlap):它們依賴于(dependupon)它(化學)并且在很大程度上(inlargemeasure)是建立在化學基礎(chǔ)之上的(arebasedupon)。據(jù)此,我的意思是/認為化學是真正的所有自然科學(naturalsciences)的一部分,一個人如果沒有(without可以引導虛擬語氣從句或者短語,cannot如果寫成wouldnot就更能說明假設條件)化學知識,他就不能在某個學科走的很遠/研究的很深(goveryfar,gofar揚名,取得榮耀)。一個人如果沒有足夠的天文學知識或生理學知識他很有可能成為一名化學家,而一個人如果沒有足夠的化學知識,他就不能在天文學或者生理學(領(lǐng)域/方面)取得很大的進展/成就(這是一個由without引導的典型的虛擬語氣從句)?;瘜W知識對于其它自然科學領(lǐng)域(scientificfields)也(aswell)是必不可少的(essential)。農(nóng)業(yè)學家、工程師和醫(yī)生(medicaldoctors)會經(jīng)常用到化學的概念/名詞(concept,['k?nsept])?;瘜W是關(guān)于物質(zhì)組成和組成變化(的學科)——簡而言之,化學是一門物質(zhì)科學。物理學主要(chiefly)是關(guān)于能量以及物質(zhì)和能量相互作用(的學科),包括諸如熱、光、聲、電、機械能和核能等能量形式。物質(zhì)所有的組成變化(過程中)或者釋放能量或者吸收能量,因為這個理由(forthisreason),化學和物理學的關(guān)系是一種最為密切的(intimate,['intimit])關(guān)系(one指代relationship)。我們將任何(any)一種物質(zhì)組成的變化都認為是化學變化(chemicalchange)。例如,如果你將醋(vinegar)倒在在一個玻璃器皿承裝的烘干的蘇打(bakingsoda(NaHCO3,sodiumbicarbonate;Na2CO3,sodiumcarbonate)上,你就會看到氣泡冒出/逃逸(escaping),(并且)隨著(反應過程中)能量的釋放,(器皿中)的液體會變熱。當停止冒氣泡時,你能通過煮沸(boiling)而蒸發(fā)(evaporate)液體,直到最終僅有一種白色的粉末留下來。但是,這種白色的粉末已經(jīng)不是原始的/最初的(original)烘干的蘇打。它是一種具有新性質(zhì)的新物質(zhì)(characteristics一般指特性,而properties一般指普遍性質(zhì))。比如,如果你加入醋它就不再冒氣泡。這種新的物質(zhì)與你最初混合在一起的兩種物質(zhì)之一(eitherof)在組成上都是不同的(material一般指原料或者原材料,而substance既可以作為原材料也可以作為產(chǎn)物來指代,product只指代產(chǎn)物)。一個化學反應已經(jīng)發(fā)生了。相比之下/相反(Bycontrast),一個物理變化(physicalchange)不包含物質(zhì)組成的變化。冰的熔化和橡皮筋的拉伸就是物理變化。常常不可能說清楚一個特定的(particular)變化是化學變化還是物理變化。令人愉快的是,常常沒有必要很清楚地區(qū)別這兩種變化。你肯定不會(mustnot通常指不允許發(fā)生)設想(assume,采用,呈現(xiàn),猜想)在你化學的第一堂課(course,課程)上就能學習到有關(guān)食物消化(digestion,[di'd?est??n,dai'd?est??n])的化學(知識),或者水泥混合物與水的裝備以及怎樣硬化(的知識)。這些都是復雜的(complex,['k?mpleks],adj.n.vt.復雜的,難懂的,復合的;綜合體,配合物,合成物,復雜;配合,配位)(化學反應)過程,一個人在學習/理解這些(化學知識)之前,他必須首先學習一些比較簡單物質(zhì)的化學(知識)。在學習演奏鋼琴(曲)的時候,一個學生不會一開始就學習/演奏謝爾蓋·瓦西里耶維奇·拉赫瑪尼諾夫C#小調(diào)序曲(Rachmaninoff’sPreludeinC#Minor)。一個學習音樂的學生,首先必須學習音階(scales,等級,尺度,音階),之后再學習一些簡單的曲目。只有經(jīng)過幾個月或者幾年的演練之后,一個人才能演奏大師(master,adj.n.vt.精通的,技術(shù)熟練的;碩士(首字母大寫),大師,專家,主管,主人,掌管人,船長,校長;精通,掌握,控制)的音樂(曲目)。對于化學(知識的學習/這個學科)也是如此。你必須首先學習基本的化學原理(fundamentalprinciples,['prins?pl])和一些簡單物質(zhì)的性質(zhì)(something)如水和氧氣。對這樣一些物質(zhì)(化學)行為/作用/變化的很好的理解將會使你能夠理解更復雜物質(zhì)的化學行為?;瘜W科學是非常廣闊的以至于(so…that)沒有一個人能在它(化學科學)的所有方面成為專家。如果你想成為一名化學家,學習化學的分離的不同分支/專業(yè)是必要的,專門從事于這門學科的一個或者兩個分支(是必要的)。直到大約150年以前(ago表示從過去的某個時間以前,before表示從現(xiàn)在開始以前),人們(還)相信(itwasbelieved)非生命物質(zhì)和生命物質(zhì)具有完全不同的性質(zhì)和起源。非生命物質(zhì)被認為是“無機的”(意思是“無生命的”)而生命物質(zhì)或材料由生命物質(zhì)衍生而來被稱為“有機的”。然而,在1828年,一個名叫FriedrichW?hler的德國化學家加熱一種被認為是無機物的材料,得到一種被所有化學家都認為是生命過程中形成的產(chǎn)物的物質(zhì)。于是在“無機的”和“有機的”之間的區(qū)別就打破了。我們?nèi)匀辉谑褂眠@些術(shù)語,但是它們今天所具有的含義已經(jīng)不同于早期(those指代meanings)。所有的生命物質(zhì)都包含化學(結(jié)構(gòu))上結(jié)合了H元素的C元素,所以由C和H組成的化學物質(zhì)的化學,無論它們的起源,就被稱為有機化學(organicchemistry)。那些不包含C元素和H元素的物質(zhì)即是“無機的”,其化學被稱為無機化學(inorganicchemistry)。C在其化學行為方面是非常多功能的(versatile,['v?:s?tail],多才多藝的)并且在相當大量的化合物中是一個關(guān)鍵性的元素/物質(zhì),包括絕大多數(shù)與生命息息相關(guān)(essentialto,必不可少的)的物質(zhì)。還有其它一些化學分支。分析化學(Analyticalchemistry)是關(guān)于檢測或者鑒定一個原料具有什么樣的物質(zhì)組成(定性分析,qualitativeanalysis)和每一種組分的含量(定量分析,quantitativeanalysis,['kw?ntit?tiv])(的化學分支學科)。物理化學(Physicalchemistry)是應用物理學的方法和理論去研究物質(zhì)化學變化和性質(zhì)(的化學分支學科)。物理化學真正形成了其它所有化學分支學科的基礎(chǔ)。生物化學(Biochemistry)正如其名稱所暗示(imply暗示;suggest暗示(某種客觀規(guī)律),意味著,可能會發(fā)生;indicate明示,表示),是與生命活動發(fā)生過程相關(guān)的化學。無機化學、有機化學、分析化學、物理化學和生物化學是化學(學科)的重要分支,但是其中幾個部分/分支的結(jié)合,或者在許多方面的精心設計(elaborate,.[i'l?b?reit],adj.vt.精心設計,精心制作;復雜的,精心設計的)(組合)都是有可能的。例如,生物無機化學(Bioinorganicchemistry)涉及在生命物質(zhì)以及對生命必不可少的金屬元素的功能。藥物化學(Pharmaceuticalchemistry)則與藥物相關(guān):它們(藥物)的生產(chǎn)加工、組成和對身體的效果/影響。臨床化學(Clinicalchemistry)主要針對血液、尿樣(urine,['ju?rin])和其它生物材料的分析。聚合物化學(Polymerchemistry)涉及諸如人造纖維(rayon,.['rei?n])、尼龍(nylon,['nail?n])和橡膠(rubber)類物質(zhì)的形成和行為。(一些還包括無機聚合物如玻璃和石英(quartz))。環(huán)境化學(Environmentalchemistry),當然了,涉及大氣組成和自來水(watersupplise,供水系統(tǒng))的純度——尤其是,涉及與我們周圍環(huán)境相關(guān)的化學。農(nóng)業(yè)/農(nóng)藝化學(Agriculturalchemistry)則涉及肥料(fertilizers)、殺蟲劑(pesticides)、植物生長、家禽/家畜營養(yǎng)(nutritionoffarmanimals)以及任何其它與農(nóng)耕/畜牧業(yè)(farming)相關(guān)的論題。一個提及的更多的論題/分支是化學工程(Chemicalengineering),涉及大規(guī)模地(onalargescale)化學應用。化學工程師設計并運轉(zhuǎn)/操作化學工廠;他們在商業(yè)層面上處理制造化學品的經(jīng)濟學問題(economics,['i:k?'n?miks,'ek?-])。他們也參與諸如大量物質(zhì)的蒸餾(distilling)、研磨(grinding)和干燥過程——甚至研究液體和氣體在通過管道中的摩擦作用(friction)。在你承擔這些寬廣的化學領(lǐng)域任何之一的學習任務之前,你將有必要學習一門經(jīng)常被稱為“普通化學”(GeneralChemistry)的課程,它是更加專業(yè)學習的基礎(chǔ)。你將很快地了解到基礎(chǔ)化學是由相互關(guān)聯(lián)的(interrelated,[int?(:)'rileitid])兩部分組成:描述化學(discriptivechemistry)和化學原理(prin'ciplesofchemistry)。描述化學通常涉及“(是)什么”的問題:物質(zhì)看起來像什么?當它受熱的時候發(fā)生了什么?當電流(electriccurrent)經(jīng)過的時候發(fā)生了什么?當它和另一種特定的物質(zhì)混合的時候發(fā)生了什么?化學是一門實驗科學,化學家則是針對許多大量物質(zhì)的工作。他們知道這些物質(zhì)的性質(zhì)(nature,通性,單復數(shù)同形)是很重要的:它們(物質(zhì))在水或者其它液體中的溶解性(solubility,[s?lju'biliti]),它們的易燃性(flammability),它們的毒性(toxicity,[t?k'sisiti:]),它們是否在潮濕空氣中發(fā)生化學變化(它們是否能在潮濕空氣中經(jīng)受的住化學變化),和其它一些化學性質(zhì)。有時候一種物質(zhì)的可用性(availability,[?veil?'biliti],有效性,可能性)和成本/價格也很重要。普通化學課程的描述部分主要涉及一些簡單無機物的行為/性質(zhì)/作用,但是也常常包括一些簡短的有機物和生物化學物質(zhì)的討論。(普通化學)課程的原理部分則涉及化學行為理論。即(Thatis,更確切地說,換句話說),它試圖回答“為什么”的問題:為什么一個物質(zhì)不能溶解在水中?為什么一個混合物加熱后發(fā)生了爆炸?為什么在一個化學變化中形成了某一個特定的物質(zhì)而不是另外一種(adifferentone)?為什么(如果)很小量的某種物質(zhì)加入后,能明顯地(dramatically,[dr?'m?tik?li],引人注目地,戲劇性地,顯著地)加速一個化學反應?化學原理的學習具有很大地實際的和智力的(intellectual,[inti'lektju?l])益處(interest,n.利息,利益,好處,興趣;vt.)(aswellas主要強調(diào)其前面成分的重要性,而and強調(diào)名列的成分的同等重要性)。例如,當一種特殊燃料燃燒時,我們能計算出有多少熱釋放出來,并且能確定如何去加速(speedup)或者減慢(slowdown)它的燃燒(combustion,[k?m'b?st??n])。化學是一門實驗科學。根據(jù)這個描述/說法,我的意思并不是說化學家在關(guān)于化學組成變化方面沒有理論(知識)——在什么條件下它們(changes)將或不將發(fā)生,它們怎么發(fā)生以及將有什么產(chǎn)物產(chǎn)生。(他們)總是有理論(理論總是存在的)。然而理論必須總是要遵從(besubjectto,受…支配,從屬于…)實驗(結(jié)果)(理論是實驗結(jié)果的凝練,是理想模型的完美概括和描述,然而大多數(shù)物質(zhì)并不是理想模型,會受到外部各種環(huán)境因素的影響,所以它們所表現(xiàn)出來的實驗結(jié)果往往會與理論描述稍微有點出入)。如果一個人的理論不是依據(jù)(inaccordancewith/to,與…一致)仔細地有效的(executed,['eksikju:tid])實驗,那么,這個理論而不是實驗,肯定是錯誤的(一些主觀的或者人為的實驗結(jié)論肯定會得到錯誤的理論)。這個理論隨后肯定會被丟棄或修正。在這點上/從這點來說(inthisregard),化學非常不同于社會科學(socialscience),諸如社會學(sociology)和經(jīng)濟學(economics,[i:k?'n?miks,ek?-])。工作在那些(社會科學)領(lǐng)域的人也許有關(guān)于通貨膨脹(inflation),失業(yè)或者婚姻的不美滿(maritalun'happiness)方面的理論,并且他們會完成/進行/實現(xiàn)(carryout)一些實驗去檢驗他們的理論。但是這些實驗永遠不會在同樣條件下被重復或驗證,因為(for)在進行(intheactof,正要做…,在…狀態(tài)下)這個實驗時,(實驗)條件已經(jīng)無可挽回地(irre'trievably,不可重復地)改變了。在某種程度上,在生物科學方面這個(實驗方法/實驗結(jié)果)也是正確的。一個藥理學家(pharmacologist)可能會在一個小鼠身上來試驗一個給定(given)藥物的效果并且從針對于這個小鼠發(fā)生了什么而得出一些結(jié)論(drawsomeconclusions)。但是他不能在同樣一個小鼠身上進行重復實驗,因為他不能確定這個小說的健康狀況通過首次的藥物處理沒有發(fā)生了變化。他能在另一只小鼠身上做這個實驗,但是他不能確定第二只小鼠與第一只小鼠正好有同樣的回應?;瘜W家就更幸運(fortunate)一些;在同樣的條件下,純的化學品之間將總是以確切的(exactly,精確的)方式發(fā)生反應。這個技巧/技藝(trick,n.vt.adj.詭計,花招,騙局,惡作劇,戲弄,戲法,把戲,技巧,技藝,竅門,幻覺;欺騙,哄騙;騙人的,令人迷惑的,產(chǎn)生幻覺的)可以用于確證(sure)化學品是純的以及實驗條件正好是相同的。無論如何,你正好會問“化學家在做什么呢?”這是一個難以回答的問題,因為化學家在做許多不同的事情。在美國大約有一半的化學家在實驗室(laboratory,[l?'b?r?t(?)ri,'l?b(?)r?t(?)ri])工作。其中一些是“質(zhì)量控制(qualitycontrol)”化學家(檢驗員)。通過各種各樣的實驗技巧/技術(shù)手段(technique,[tek'ni:k])(一些簡單,一些復雜),他們分析或者(相反)檢測一些將要被使用的材料或者化學工廠的產(chǎn)品(藥廠,食品廠或者鋼廠)以確保這些產(chǎn)品是相同的(uniform,n.vt.adj.制服,校服;使一律化,使成一樣,使一致,使穿軍(制)服;全都相同的,一律的,清一色的,統(tǒng)一的,一個標準的,均勻的,均質(zhì)的)和純的。一些化學家做實驗室研究工作,他們希望能發(fā)現(xiàn)一些新的化學品或者已知化學品新的用途,或者改進方法制造有用的化學品。一些化學家探尋和挖掘新的化學行為原理,他們的工作活動范圍從實驗室工作一直到僅僅應用純數(shù)學(mathematics,[m?θi'm?tiks])。當然了,沒有一個是胡亂的(hitandmiss,不論命中不命中,不管成功不成功,胡亂地)實驗/實驗方法(experimentation)。一個化學家總是受化學理論和實際實驗/試驗兩個方面的引導,并且這些(化學理論和實際實驗/試驗)越廣泛,化學家就將會越成功。但是,那些不在實驗室工作人怎么樣(在做什么)呢?他們也是化學家嗎?他們的確是,盡管(though一般用在句中,而al'though一般用在句首表示強調(diào))他們可能將他們的化學活動與其它一些專業(yè)工作結(jié)合在一起。一些人會花費他們的時間去尋找研究化學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的一些物質(zhì)新的用途和市場;一些人是教師(或者分配他們的時間用于教學和研究);一些人成為一些報紙和雜志科技文章的撰稿人。你也許還疑惑你是否應該學化學(atall,根本)。我希望你這樣做,正因我前面提及的/指出的,化學知識是很有用的,無論你從事什么職業(yè)(nomatterwhatprofessionyoufollow)。如果你決定成為一名機械工程師,你有必要知道有關(guān)燃料、合金(alloy,['?l?i],n.vt.合金;鑄成合金)以及腐蝕方面一些事情;如果你決定成為一名土木工程師(ci'vilengi'neer),你必須有關(guān)于水泥(cement,[si'ment],n.vt.)、石膏(plaster)、鋼和其它一些建筑材料方面的知識;如果你決定成為一名電動工程師,你就需要有一些關(guān)于電池如何產(chǎn)生電能和充電時發(fā)生的變化方面的知識,以及半導體/晶體管(tran'sistor)和激光/激光器(laser,['leiz?])方面的知識。如果(Should放在句首同樣可以引導虛擬語氣)你要成為一名藥劑師,你將要涉及所有化學工廠中最復雜的化學工廠(指thehumanbady)和人體中大量的化學品(it指代thehumanbady)。我的兒子,John,是一名大學生(under'graduate),學習化學有三年時間了,但是他在醫(yī)學學校學習一年之后,他回到他的大學參加物理化學的暑期課程學習,因為他發(fā)現(xiàn)在他的醫(yī)學學習中需要額外的化學知識。如果你決定進入農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,你也需要知道有關(guān)化肥('fertilizers)、殺蟲劑('pesticides),以及動物營養(yǎng)(nu'trition)方面的知識。即是你進入一些似乎與化學不相關(guān)的行業(yè),比如法律,你也將發(fā)現(xiàn)化學知識非常有用。律師會頻繁地('frequently)處理與化學發(fā)明相關(guān)的專利案件。一些美國國會議員經(jīng)過廣泛地化學培訓,這給予他們很大的受益,在討論環(huán)境污染(environ'mentalpollution)、核能、食品與藥品管理局(adminis'tration)規(guī)章制度,以及其它一些涉及科學問題(scien'tificmatter)的法律法規(guī)(legis'lation)。化學行業(yè)是如此的寬廣以致于許多不同興趣愛好('interests)和性格('temperaments)的人都在其中找到滿足/樂趣。一個學習化學有較長時間的人會培養(yǎng)起清晰地和符合邏輯地思維習慣。一旦他取得(化學學業(yè)的)成功,他就幾乎能勝任其它任何種類的工作。我希望你能喜歡學習化學。我發(fā)現(xiàn)它(化學)是一門迷人的/有吸引力的學科,因為它的歷史、邏輯美和廣泛地應用。作業(yè):Page8,02.謝爾蓋·瓦西里耶維奇·拉赫瑪尼諾夫(俄語:Серге?йВаси?льевичРахма?нинов,1873年4月1日-1943年3月28日),是一位出生于俄國的作曲家、指揮家及鋼琴演奏家,1943年臨終前入美國籍。他的作品甚富有俄國色彩,充滿激情,且旋律優(yōu)美,其鋼琴作品更是以難度見稱,納入于不少鋼琴演奏家的表演曲目中。第5章化學反應與化學計算學/化學計量學(ChemicalReactionsandStoichiometry)5.1化學變化:和反應類型1.質(zhì)量和能量的守恒(保存)(MassandEnergyconservationlaws質(zhì)量和能量守恒定律:物質(zhì)和能量不滅,但是可以轉(zhuǎn)化)有兩個守恒定律可應用于所有的化學反應:能量既不能被創(chuàng)造也不能被消滅,物質(zhì)也既不能被創(chuàng)造也不能被消滅。因此,參與化學反應的原子可以被重組,但是在反應物中存在的原子也必須在產(chǎn)物中存在,并且反應物的總的質(zhì)量必須等于產(chǎn)物的總的質(zhì)量。2.配平化學反應方程式一個化學反應方程式必須被配平。也就是說,它(化學反應方程式)必須被書寫,對每一個參加反應的物種附帶以正確的系數(shù)以使每一種元素原子的數(shù)目在反應物和在產(chǎn)物中相同。(為了配平反應方程式,開始于反應方程式每一邊原子僅存在于一個化學式中是最容易的。開始于最復雜形式化合物也是最好的。)3.化學反應的一些類型在一個化合反應中,兩種反應物化合形成一種單一的產(chǎn)物,即A+BAB。在一個分解反應中,一個單一的化合物分解為兩種或更多種物質(zhì),即ABA+B。在一個置換反應中,一個物質(zhì)中的原子或離子取代另一個化合物中的原子或離子(A+BCAC+B)。金屬(元素)能以活性序列整理(金屬元素能按活性排列成序),基于它們從水或者酸中取代H的能力,和在可溶性離子型化合物中相互取代的能力。伙伴交換(雙分解,雙取代和調(diào)換)反應具有一個普遍的形式AC+BDAD+BC。常常這類反應發(fā)生在離子型化合物之間的溶液中,當一種產(chǎn)物是不溶性的被稱為沉淀的固體的時候。注*:需要說明的是,兩種可溶性的離子型化合物的反應,個別可能不產(chǎn)生氣體和沉淀,但是在濃縮的時候總是會有一種物質(zhì)先于另一種結(jié)晶出來或生成。此時,需要討論其晶格能才能從理論上預測那個物種先生成。生成物的晶格能越大則越穩(wěn)定。一般來講,沉淀的晶格能都比較大。如:KF+LiBrKBr+LiF2NaF+CaCl2CaF2+2NaCl4.凈離子反應方程式:沉淀反應在水溶液中存在于化學反應過程中但是不經(jīng)歷化學變化的離子被稱為旁觀離子。一個凈離子反應方程式僅表示出參與化學變化的物種,而排除了旁觀離子。在這樣一類反應方程式中,電荷必須總是守恒的;(反應方程式)左邊的電荷總數(shù)必須等于右邊的電荷總數(shù)。一個沉淀是否形成能從不同類型化合物的溶解性的數(shù)據(jù)被預測,數(shù)據(jù)總結(jié)于下表。5.2化學計量學當化學物種(原子,分子和離子)參與反應/進入角色/投入戰(zhàn)斗時,我們就有了化學反應——化學變化的過程?;瘜W變化中的定量關(guān)系計算就稱為化學計量學。1.來自于化學方程式的信息和應用摩爾比率所有的化學量的計算(化學當量的計算,當量一詞已經(jīng)被棄用,我們用化學量的一詞也能表達清楚所要表達的意思。當量定律:在任何化學反應中,物質(zhì)的質(zhì)量比等于等于其當量比。)都必須開始于配平的化學反應方程式。方程式的系數(shù)給出了各種物種的摩爾比。從這些比率,化學計量學能給出我們關(guān)于反應物和產(chǎn)物的質(zhì)量比的信息,和任何參與反應的氣體的體積比(的信息)。2.解決化學計量學的問題,包含氣體的反應和在水溶液中的反應在所有的化學計量學的問題中,來自于配平的化學反應方程式的摩爾比提供了在已知量和未知量之間的聯(lián)系,無論是質(zhì)量,對于氣體的壓力-體積-溫度數(shù)據(jù),還是在溶液中的物質(zhì)的摩爾濃度。為了解決一個化學計量學問題,首先要寫出配平的化學反應方程式,轉(zhuǎn)化已知量為摩爾,利用摩爾比找出以摩爾表示的未知量,然后(并且)將從摩爾得出的答案轉(zhuǎn)變成所要求的/所期望的量。3.限定反應物配平的化學反應方程式所要求的一個物質(zhì)的準確的量即是化學計量學的量。當反應物不是按化學計量學的量存在的時候,決定能生成產(chǎn)物的量的反應物就被稱為限定反應物。在反應完成的時候,其它一些反應物將過剩。4.產(chǎn)量一個反應的理論產(chǎn)量是根據(jù)配平的化學反應方程式所能形成的產(chǎn)物的最大量。由于各種各樣的原因?qū)嶋H產(chǎn)量會少一些。百分產(chǎn)量用一個百分數(shù)表示實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比。5.工業(yè)化學中的化學計量學通過利用如磅-摩爾或者噸-摩爾這樣一些單位來代替摩爾能使化學計算簡單化(能簡化計算),以便于代替克而得到以磅、噸等為質(zhì)量單位。對于那些包含連續(xù)反應的過程,化學量的計算能基于整個的反應方程式,而且中間產(chǎn)物能從反應方程式中刪除則中間產(chǎn)物就能被忽視。另外,部分反應方程式也能用到,如果反應方程式是以元素或者以問題中的元素而配平的。第6章熱化學(Thermochemistry)6.1能量1.化學反應中的能量所有的化學反應都伴隨著能量變化。一般地,斷裂化學鍵需要能量而形成化學鍵就會釋放能量。2.熱力學在熱力學中——研究能量的轉(zhuǎn)變——我們規(guī)定/界定研究的區(qū)域(對象)為系統(tǒng),認為剩余的物質(zhì)世界為環(huán)境。(在熱力學中,系統(tǒng)指被研究的對象,環(huán)境指系統(tǒng)邊界以外與之相關(guān)的物質(zhì)世界)。(化學中系統(tǒng)常常指經(jīng)歷化學和物理變化的物質(zhì))。熱是物體之間能量的轉(zhuǎn)化形式,熱不同于溫度;它表示原子和分子的自由的動力學能(動能)。從系統(tǒng)到其環(huán)境釋放熱的任何過程都是放熱的(exothermic,[eks?u'θ?:mik]);系統(tǒng)從環(huán)境吸收熱的任何過程都是放熱的(endothermic,[end??'θ?:mik])。3.內(nèi)能一個化學系統(tǒng)所包含的所有的能量都被歸為內(nèi)能。內(nèi)能增加有三種結(jié)果:它能升高溫度,它能引起相變,或者它能產(chǎn)生化學反應(如果它足以斷裂化學鍵,允許新物質(zhì)生成)。一個系統(tǒng)的內(nèi)能變化用符號ΔE表示。4.能,熱和功熱力學第一定律,大家熟知的能量守恒定律,規(guī)定/指定/描述/認為物質(zhì)世界的能量是固定不變的。因此系統(tǒng)的任何能量損失都必須轉(zhuǎn)移給環(huán)境,反過來也一樣(viceversa,adv.)。總的能量變化必須用熱和/或功來解釋。從數(shù)學的意義來說,ΔE=Q+W。當一個力移動一個物體經(jīng)過一段距離,就做功了。一個氣體對抗定壓力而膨脹,W=–pV。在定體積下(定容),在化學變化中熱的流動等于內(nèi)能的變化:ΔE=Qv。焓,H,是一個系統(tǒng)的一個熱力學性質(zhì),用公式H=E+pV來定義。等壓條件下一個過程的焓變等于與環(huán)境交換的熱量,ΔH=Qp。H具有能量的單位。6.2反應熱和其它的焓變1.反應熱許多化學反應是在定壓下(常常是大氣壓)進行的。在這些條件下,反應熱——從過程的開始到系統(tǒng)恢復到最初溫度的那個時間所吸收或者放出的熱量——等于焓變。熱力學方程式包含ΔH的配平的反應方程式如下面所書寫的。對于放熱過程,ΔH是負值;對于吸熱過程,ΔH是正值。2.標準狀態(tài),標準焓變,生成熱,燃燒熱任何物質(zhì)的標準狀態(tài)是在1atm和規(guī)定溫度(常常是298K)下的一種最穩(wěn)定的物理狀態(tài)。在標準狀態(tài)下物質(zhì)的化學反應焓變被稱為標準焓變(ΔH?)。一個化合物的標準生成焓(ΔHf?)是在標準狀態(tài)下和規(guī)定溫度下由形成它的元素生成1mol該物質(zhì)的生成熱。標準燃燒焓(ΔHc?)是在標準狀態(tài)下1mol物質(zhì)與氧氣反應的反應熱。3.從標準生成熱計算焓變和反應熱一個反應的焓變在數(shù)量級上等于逆反應的焓變但是符號相反。如果一個反應中反應物和產(chǎn)物的量發(fā)生變化,則該反應的ΔH也成比例地變化。對于任何一個化學反應,無論該反應是一步完成還是分幾步完成,ΔH具有相同的數(shù)值(Hess定律)。這意味著熱化學反應方程式能被在代數(shù)上操控和結(jié)合從而從已知焓變計算未知焓變。4.狀態(tài)變化熱狀態(tài)變化焓是在定壓和溫度不變的條件下吸收或者放出的熱量,例如熔化和凝固,氣化和凝聚。6.3測量熱1.熱容量一個物質(zhì)的熱容量是一個給定量物質(zhì)溫度升高1K所需要的熱量。物質(zhì)的量可以是1mol(摩爾熱容)或者1g(比熱)。2.熱量測定熱量計用于測定在熱化學過程中的熱流動。這個過程的熱可從熱量計的溫度變化、所容物和熱量計的熱容(它必須由實驗確定)來計算。第7章有機化合物和基團的系統(tǒng)命名法(NomenclatureforOrganicCompoundsandGroups)7.1飽和的和非飽和的烴1.飽和烴的系統(tǒng)命名法a.烷烴(石蠟/煤油烴)CnH2n+2(i)烷烴系列的前四個成員甲烷,乙烷,丙烷,丁烷(ii)多于4個碳原子的烷烴·一個前綴表明了最長的連續(xù)碳原子鏈;后綴ane被加到這個前綴后面(兩個a中的之一被刪除)。例如pentane,hexane?!みB接于主鏈的支鏈的位置好名稱,或者非氫原子,作為前綴加到最長的烴鏈上。鏈接在最長主鏈的位置由從離主鏈最近的支鏈計數(shù)的數(shù)字給出。在這種方法中,鏈接于鏈的基團被設計/籌劃為最小數(shù)字。b.環(huán)烷烴(脂環(huán)烴或者環(huán)石蠟)CnH2n環(huán)烷烴的系統(tǒng)命名法遵循非環(huán)烷烴同樣的規(guī)則。如果有取代基,一個給出數(shù)字1而其它的以最小可能數(shù)字給出。c.伯(C原子僅連接于另外一個碳原子)、仲(C原子連接于另外兩個碳原子,如仲丁基)、叔(叔丁基)、季碳原子。d.正烷烴(沒有支鏈):n-己烷,己烷。e.甲烷,乙烷,n-丙烷,異丙烷,n-丁基,t-丁基,n-戊基,環(huán)丙基,環(huán)丁基,環(huán)己基2.非飽和烴的系統(tǒng)命名法a.烯烴(烯烴)CnH2n(炔烴,CnH2n-2)為了得到單個烯烴的系統(tǒng)名稱,如果存在雙鍵,相應于飽和烴名稱的后綴ane被刪除,而加上ene,如果兩個雙鍵存在,加上adiene(二烯烴),等等。例如乙烯,1,3-丁二烯。同樣地,單個的炔烴通過去掉ane和加上yne,adiyne,atriyne等等來命名。在另外一種情況下,多重鍵的位置通過主鏈末端的數(shù)字來標明,開始于能分配最小數(shù)字的第一個多重鍵碳原子,例如1,3-戊二炔。在普通命名法中,對于烯烴來說,飽和烴名稱的后綴ane被ylene取代。含有三重鍵的物質(zhì)有時候作為取代乙炔來命名。(因為在乙炔中兩個碳原子之間的三重鍵上,每個碳原子僅能連接一個基團)。環(huán)烯烴是普遍的,但是環(huán)烯烴僅存在于C8或更大的環(huán)中。三重鍵不足以彎曲而滿足小環(huán)。從丙烯開始,烯烴同系列分子式CnH2n與環(huán)烷烴是同分異構(gòu)的。分子式為CnH2n-2的炔烴(n>2)與環(huán)烯烴是同分異構(gòu)的。b.芳香烴和稠環(huán)芳香烴在由苯衍生而來的芳香烴中,附加的集團被認為是取代基。單個取代基的名稱作為前綴加在苯上,如在乙基苯。對于二取代苯,無論取代基是否相同,結(jié)構(gòu)上存在三種可能的異構(gòu)形式。這三種可能性被命名/指派/標明為鄰、間和對位,如在二甲苯中,間二甲苯。數(shù)字也被用于標明芳香化合物取代基的位置。除非結(jié)構(gòu)是什么是沒有問題的,如在六氯苯中,當環(huán)上存在三個或更多的取代基時數(shù)字總是用于指明取代基的位置。少一個氫原子的苯分子被稱為苯基,C6H5。例如,二苯甲烷是(C6H5)2CH2。稠環(huán)芳香烴包含兩個或更多個合并在一起的芳香環(huán)(合并的環(huán)在兩個相同的原子之間共有一個鍵)。一些例子是:奈、蒽和菲。對這些化合物的每一個都能寫出其幾種共振形式。數(shù)字習慣上指派給并環(huán)體系的碳原子(除合并點的那些碳原子而外,在此不可能存在取代基)。取代基的位置用數(shù)字標明。3.官能團命名鹵素,羥基,烷氧基,氨基(一級、二級、三級胺),醛基/甲?;?,羰基/酮/氧合,羧基,甲酰胺,甲酰鹵,酸酐,酯,硝基(硝基烷烴),磺酸基,氰基(氰)。7.2共價單鍵官能團烷基鹵和芳香鹵,醇,酚,醚(R可以相同也可以不相同)和胺(一級、二級、三級胺,其中R可以相同也可以不相同)包含下列的官能團,其中只存在單鍵:–X,–OH,–OR和–NH2,–NHR,–NHR2。醇被分為一級、二級和三級醇,基于羥基連接的碳原子是一級的、二級的還是三級的。醇存在氫鍵,那些低分子量的醇與水是易混合的/混溶的。酚是弱酸。醚傾向于非活性的,低分子量的醚常常用作溶劑。胺是有機堿。1.單鍵官能團的命名a.烷基鹵和芳香鹵甲基溴(溴甲烷),甲基碘(碘甲烷),乙基溴(溴乙烷),丙基溴(1-溴丙烷),丙烯基二溴(1,2-二溴丙烷),乙烯基氯(氯乙烯),氯苯b.醇和酚在IUPAC體系命名中,名稱來自含有羥基的最長烴鏈并通過去掉末字母e和加上ol,如在甲醇,乙醇和環(huán)己醇中。如果有必要,數(shù)字可用于標明羥基的位置。標明數(shù)字/數(shù)字編號從離羥基最近的鏈的末端開始,例如,甲醇,乙醇,丙醇(1-丙醇),異丙醇(2-丙醇),2-丁醇,環(huán)戊醇,叔丁醇,乙二醇(1,2-乙二醇),丙三醇(丙三醇,1,2,3-丙三醇),β-苯基乙基醇(2-苯基乙醇),醇鹽RO-M+,例如乙醇鈉;苯酚,對甲酚(對甲苯酚),α-萘酚(1-萘酚),兒茶酚(鄰苯二酚),對苯二酚。c.醚二甲基醚或者甲醚(甲氧基甲烷),二乙基醚(乙氧基乙烷),亞乙基二醇二甲基醚(甘醇二甲醚)(1,2-二甲氧基乙烷),環(huán)氧乙烷(環(huán)氧乙烷),二氧雜環(huán)乙烷(1,4-二氧六環(huán),二噁烷),茴香醚(苯甲醚,甲氧基苯)d.胺甲胺,二甲胺,三甲胺,碘化四甲銨(四元銨鹽),苯胺,β-萘胺,吡啶,嗎啉。7.3共價雙鍵官能團醛和酮(其中R可以相同也可以不相同)含有羰基官能團。二級醇能被氧化成酮。以及醇能被氧化成醛,并進一步氧化產(chǎn)生羧酸,它含有羧基基團。羧酸通常是弱酸,能通過堿處理生成鹽。酯,酰鹵,酸酐和酰胺(以及N-取代酰胺)是常見的有機化合物類型,它們含有由羧基衍生而來的羰基官能團。1.雙鍵官能團的命名a.醛和酮甲醛,乙醛,己醛,丙烯醛,苯甲醛(安息香醛)。二甲基酮(丙酮,2-丙酮),聯(lián)乙酰(二甲基乙二醛,2,3-丁二酮),甲基正丙基酮(2-戊酮),甲基苯基酮(苯乙酮,乙酰苯)。b.羧酸蟻酸(甲酸),醋酸(乙酸),丙酸,丙烯酸,丁酸,安息香酸,鄰苯二甲酸,對苯二甲酸,乳酸(α-羥基丙酸),酒石酸(2,3-二羥基丁二酸),檸檬酸(2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸),乙酸鈉,丙醇二酸(2-羥基丙二酸),丙三羧酸(丙烷-1,2,3-三羧酸)。c.酯(RCOOR’)在酯的兩個單詞的名稱中,第一個單詞是酯RCOOR’中R’基團的名稱。這個單詞可能是甲基,乙基,丙基,或者相類似的基團。第二個單詞是羧酸的名稱,其中末尾的ic被ate取代,其與羧酸陰離子的名稱相同。甲酸甲酯,乙酸甲酯,乙酸乙酯,丙烯酸甲酯,苯甲酸甲酯,鄰苯二甲酸二乙酯。其它類型的酯包括乳酸酮,己酸酮。d.酰鹵(RCOX)和羧酸酐(RCOOCOR’)?;峭ㄟ^去掉相應羧酸末尾的ic而加上yl來命名的。酰鹵完整的名稱是?;拿Q再加上鹵素原子陰離子的名稱。例如,乙酰氯,苯甲酰氯。酸酐是給出相應酸的名稱再加上單詞酐。混合酸酐,來自于兩種不同羧酸,和環(huán)酸酐命名很相似,例如,乙酰丁酸酐。例如,乙酸酐,苯甲酸酐,鄰苯二甲酸酐。e.酰胺(RCONH2)酰胺的普通名稱是通過用amide來取代?;Q的yl而得到。因此,乙酰胺的名稱即是acetamide。由于乙?;峭ㄟ^用yl取代羧酸名稱的ic而命名的,同等地可以得到酰胺的名稱,用amide取代相應羧酸名稱的ic(或者IUPAC名稱中的oic)。如果酰胺N原子上的一個或者兩個H原子被烴基取代,這種結(jié)構(gòu)就被命名為N-取代酰胺。乙酰胺,苯甲酰胺,N,N-二甲基-甲酰胺(DMF),N-苯基乙酰胺(退熱冰),磺胺(磺酰胺)。其它類型的酰胺包括內(nèi)酰胺,如己內(nèi)酰胺。第2部分重要專業(yè)術(shù)語(SignificantTerms)第8章無機化學術(shù)語(InorganicChemistryTerms)1.周期表,電子結(jié)構(gòu)周期表以原子序數(shù)增加的次序?qū)⒃貧w類,在這種歸類方式中具有相似性質(zhì)的元素向后相互靠近。隨著原子序數(shù)的增加,每個原子中電子數(shù)目也在增加。電子結(jié)構(gòu)的全面鑒定——原子中電子是如何排布的——是理解元素相似性和周期性的基礎(chǔ)。理解電子結(jié)構(gòu),接下來,需要簡短地涉足經(jīng)典的和現(xiàn)代物理學。(“經(jīng)典”一詞通常用于在過去被建立的和很重要的任何事情)。2.波長,頻率,波數(shù),衍射波長(λ,希臘字母lambda)是相鄰波的任何兩個相似點(相位相同)之間的距離。光的頻率(υ,nu)是完整的波通過單位時間內(nèi)的一個給定點的數(shù)目,完整的波也稱為周期的數(shù)目。(頻率的定義:單位時間內(nèi)完成振動的次數(shù),是描述振動物體往復運動頻繁程度的量,常用符號υ表示,單位為秒-1。物質(zhì)在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫做頻率。)(注意光速等于λ和υ的乘積,即c=λυ)波數(shù)是每單位長度內(nèi)波的數(shù)目,即?=1/λ(波數(shù)的定義:在波傳播的方向上單位長度內(nèi)的波周數(shù)目稱為波數(shù))。衍射是波的散射,當它們通過障礙物或者與其波長在尺寸上相似的空缺/洞孔時(衍射的定義:衍射(Diffraction)又稱為繞射,波遇到障礙物或小孔后通過散射繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。)3.量子,量子化,量子理論,光電效應,光子光能被認為是由粒子構(gòu)成的,每一個粒子都帶有一定的能量,被稱為量子。量子化的一些東西被限定為基本單位(或者量子)的整數(shù)倍的量,對于特定的體系。量子理論對于能量是量子化的思想以及這個思想的后果而言是一個普通的術(shù)語。通過假定光是量子化的,愛因斯坦能夠解釋光電效應,即電子能從某些金屬中釋放出來(尤其是Cs和其它的堿金屬,Li,Na,K和Rb),當光照射它們的時候。(光電效應被用于實際的發(fā)明裝置如自動門的開啟)。輻射能的一個量子被稱為一個光子。4.量子力學,Heisenberg測不準原理,動量力學研究的是運動,而量子力學研究的是實體的運動,這個實體足夠小并且運動速度足夠快以致于同時具有可觀察的似波又似粒子的性質(zhì)(波粒二象性)。Heisenberg測不準原理是什么可被描述如下:不可能同時知道一個電子的準確的動量和準確的位置。(動量是質(zhì)量乘以速度。它不僅表示一個運動的物體保持運動的趨勢,而且表示它的運動方向,因為速度是一個方向量,矢量)(動量的定義:一個物體的動量指的是這個物體在它運動方向上保持運動的趨勢。)5.角動量,基態(tài),激發(fā)態(tài),量子數(shù)角動量是一個物體沿曲線運動并保持運動趨勢的測定,它是由物體的質(zhì)量乘以速度乘以運動半徑給出的量。最低能量軌道,一個氫原子中單電子常常占有的軌道,對這個電子而言是基態(tài)。比基態(tài)較高的能量狀態(tài)就是激發(fā)態(tài),由當原子吸收額外能量時的電子得到。量子數(shù)是一個整數(shù)的乘數(shù),它詳細說明了能量。6.原子軌道的,四個量子數(shù)具有一定能量的一個電子最大可能占據(jù)的區(qū)域稱為原子軌道。一個電子的軌道占據(jù)的指定需要四個量子數(shù)。任何經(jīng)驗證據(jù)表明,其中的獨立的三個量子數(shù)來自于薛定諤方程的解。第四個量子數(shù),自旋量子數(shù)ms(=±1/2),需要完成指派原子中的每一個單電子(因為該電子能在兩個不同的方向上占據(jù)軌道)。第一個量子數(shù),主量子數(shù)n,識別/確定主要的能量層次/等級(好像樓座)。第二個量子數(shù),亞層量子數(shù)l(=0,1,2,…,n–1)(傳統(tǒng)上也稱為角量子數(shù)或者方位角量子數(shù))識別/確定主能量層中的亞層能量(好像樓座中的樓排)。第三個量子數(shù)是軌道量子數(shù)ml(=–l,…,0,…,+l)(傳統(tǒng)上稱為磁量子數(shù))它別住單電子在軌道中的占據(jù)位置(好像每一排的座位)。7.電子排布,Pauling不相容原理,Hund規(guī)則一個原子中電子的排布是原子中所有的電子在亞層中的分布。Pauling不相容原理:沒有兩個電子具有相同的量子數(shù)(一個軌道中最多只能排布兩個自旋方向相反的電子)。Hund規(guī)則:等能量軌道是每一個軌道被單電子占據(jù),在它們填充第二個電子以前(電子優(yōu)先占據(jù)簡并軌道,并且自旋方向相同)。8.順磁性和反磁性順磁性是含有非成對電子的物質(zhì)表現(xiàn)出的被磁場吸引的性質(zhì)。反磁性是沒有非成對電子物質(zhì)表現(xiàn)出的被磁場排斥的性質(zhì)。9.族,周期,惰性氣體周期表中一個豎列中的元素被認為是一個族的成員。周期表中的一個橫行稱為一個周期。每一個周期一個惰性氣體結(jié)尾——一個元素,其所有的能量亞層都被電子完全充滿。10.典型的/代表性元素,過渡元素s和p亞層正被填充的元素稱為典型元素,包括堿金屬(第I族),堿土金屬(第II族),硫族元素/氧族元素(第VI族)和鹵素(第VII族)。過渡金屬包括所有d和f亞層正被填充的元素。這些被稱為d區(qū)過渡元素和f區(qū)過渡元素。(鑭系和錒系是f區(qū)過渡元素)。有時候f區(qū)過渡元素也被稱為內(nèi)過渡元素。鈧和銥和所有從鑭到镥的第6周期元素都被稱為稀土元素。鈾(Z=92)以后的元素就是鈾后元素。11.金屬,非金屬,半導體元素在周期表中的位置和性質(zhì)兩個方面,半導體元素都處于金屬與非金屬之間。12.化學鍵,價電子,Lewis符號(Lewis電子結(jié)構(gòu))在書寫化學鍵的定義的時候,我們必須區(qū)別化學鍵和那些較弱的和更小的長效性的作用力。我們選擇定義化學鍵作為一種作用力,它表現(xiàn)出在不同的可測性質(zhì)的物種中的兩個原子或者原子團之間并能使它們結(jié)合在一起的足夠強的作用力。價電子是可參與形成化學鍵的電子。(一個典型元素原子中價電子的數(shù)目等于該元素的族數(shù))。在Lewis符號中外層電子用排布于原子符號周圍的圓點標明(或者圓圈,或者x號等等)。同一軌道中兩個電子的對用兩個圓點在原子符號同一側(cè)表示。13.化學穩(wěn)定性,八隅體規(guī)則,化學反應性惰性氣體位于周期表每一周期的末尾并且作為一族具有所有元素中最低的反應活性。這種對抗化學變化,或者化學穩(wěn)定性,被由于惰性氣體完全充滿的外層s和p亞層的原因。根據(jù)八隅體規(guī)則,原子通過獲得、失去或者分享而趨于鍵合以致于每個原子的外能層擁有或者分享四對電子。鈉是一個銀白色金屬,它有很高的化學反應性,即具有經(jīng)受化學反應的趨勢。14.金屬鍵,離子鍵金屬鍵是電正性金屬離子和周圍的自由移動的電子間的吸引作用。離子鍵是陽離子和陰離子間的吸引作用。15.Lewis結(jié)構(gòu),非鍵電子對(孤電子對),共價鍵,單鍵,多重鍵和配位鍵共價鍵Lewis符號被聯(lián)接起來以使鍵合和非鍵的電子被標明的結(jié)構(gòu)稱為Lewis結(jié)構(gòu)。沒有被包含在成鍵中的價電子對稱為非鍵電子對,或者孤電子對。共價鍵是基于電子對分配/共用和介于共用電子的兩個原子之間的吸引作用。共價單鍵是一個鍵,其中兩個原子通過兩個電子共用電子連接起來。在同樣的兩個原子之間多于一對電子被共用,導致形成多重共價鍵。在一個二重(三重)共價鍵中,同樣的兩個原子之間有兩對(三對)電子被共用。共用電子對的兩個電子來自于同一個原子的共價單鍵被稱為配位共價鍵。在配位共價鍵中,供體原子提供兩個電子給配位共價鍵,而受體原子接受一個電子對而共用。16.共振,共振雜化體共振是指在分子或離子中,能夠被寫出的幾種Lewis結(jié)構(gòu)中價電子的分布。事實上,共振結(jié)構(gòu)能夠被寫出的分子或離子的單個結(jié)構(gòu)被稱為一個共振雜化體,因為它具有兩個或更多可能結(jié)構(gòu)的特征/性質(zhì)。17.非極性和極性共價鍵,偶極,網(wǎng)狀共價物質(zhì)在諸如H2,Cl2和N2這樣的一些分子中,電子密度(在一個給定區(qū)域發(fā)現(xiàn)價電子的可能性)是均等地分配在兩個成鍵原子之間。在這個類型的一個共價單鍵中——一個非極性共價鍵——電子是平均分配的。電子不均等分配的一個共價鍵稱為一個極性共價鍵。極性分子是一個偶極子——在一個特定的彼此間距離時一對等電量的相反電荷。金剛石和類似于它的其它物質(zhì)是網(wǎng)狀共價物質(zhì)——共價鍵合原子的三維排布。18.鍵長,鍵的離解能,鍵能,晶格能勢能量最低的兩個原子之間的距離就是鍵長——在一個穩(wěn)定分子中兩個原子核間的距離。鍵的離解能是正好打開每分子的同類型一個化學鍵所需要的每摩爾焓。鍵能是打開每分子同類型一個化學鍵的每摩爾平均焓。(鍵的離解能是打開同類型一個化學鍵所需要的每摩爾焓,而鍵能是打開同類型一個化學鍵所需要的每摩爾平均焓)熱動學量,用于表述離子幾何排布、離子間的距離、離子的電荷以及測定離子鍵的鍵長的總的影響,叫做晶格能——氣態(tài)離子結(jié)合形成1mol離子晶體化合物放出的能量。19.原子半徑,離子半徑,有效核電荷,屏蔽效應,鑭系收縮,等電子離子我們用原子半徑這個概念來表示元素內(nèi)在的永久的半徑結(jié)果,基于一個單鍵中原子的大小。(這個也可以被稱為共價-金屬半徑,因為其值來自非金屬的共價單鍵半徑和金屬的金屬半徑)。原子半徑通過測定鍵合原子間的距離和分配給每個原子的部分距離而得到。離子半徑是離子晶體化合物中陰離子和陽離子的半徑。有效核電荷是核電荷對一個給定電子發(fā)揮作用的部分。屏蔽效應是由于其它電子的影響,核電荷對一個電子發(fā)揮作用的降低。從最初的兩個f-區(qū)過渡元素鑭到镥在尺寸上的逐漸減小被稱為鑭系收縮。同一周期的等電子離子具有同樣的電子排布。20.離子化能,惰性氣體電子結(jié)構(gòu),電子親和能,d10電子結(jié)構(gòu),假惰性氣體電子結(jié)構(gòu)離子化能(有時候也稱為離子化勢能)是從一個氣態(tài)原子或一個離子(給定的每摩爾原子或給定類型的離子)移去最少緊密結(jié)合電子的焓變。從具有惰性電子結(jié)構(gòu)的一個原子或離子移去一個電子是困難的,因為它是一個非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。電子親和能是給一個氣態(tài)原子或離子(也是給定每摩爾原子或離子)增加一個電子的焓變。一個具有外層d10電子結(jié)構(gòu)的惰性氣體核,如Ga3+,有時候被稱為假惰性氣體結(jié)構(gòu)。21.一個離子的極化,電負性,電負性原子,電正性原子一個離子的極化是在一個相反電荷的作用下其電子云的扭曲。(在離子存在的情況下,原子或分子的電子云也能被極化)。電負性是在共價鍵中一個原子吸引電子到它自己的能力。一個電負性原子趨于在一個共價鍵中需要部分負電荷或者形成負電性離子。非金屬一般是電負性的。一個電正性原子趨于在一個共價鍵中需要部分正電荷或形成正電性離子。金屬一般是電正性的。22.氧化數(shù),氧化態(tài)氧化數(shù)是在化合物中指定給原子,并且等于離子的電荷數(shù),或者等于原子所具有的電荷數(shù),如果這個化合物是離子型的。氧化態(tài)這個概念與氧化數(shù)具有相同的意義。23.分子的幾何構(gòu)型,鍵角,鍵軸,價鍵理論,σ鍵,雜化,π鍵分子的幾何構(gòu)型是一個分子中原子在空間的二維或三維排布。鍵角是連接兩個或三個原子的化學鍵的夾角。在價鍵理論和分子軌道理論中,原子核被畫為吸引到高電子密度區(qū),其位于沿兩個原子核的線性方向——鍵軸。同時,鍵合電子受原子核吸引。價鍵理論將化學鍵的形成描述為原子軌道的相互作用或重疊。最高電子密度圍繞鍵軸的所有化學鍵稱為σ鍵。雜化是一個單個原子的原子軌道的混合而形成一組新的該原子的原子軌道,稱為雜化軌道。在任何兩個原子之間僅能形成一個σ鍵。當原子間以σ鍵連接,其p軌道或d軌道也重疊時就形成多重共價鍵。π鍵聚集電子密度于鍵軸的上面和下面,并且總是有一個穿過鍵軸的零電子密度平面。(π鍵的形成歸因于p和p軌道,p和d軌道以及d和d軌道的相互作用)。24.異構(gòu)體,結(jié)構(gòu)異構(gòu)體,順-反異構(gòu)(幾何異構(gòu)),順式異構(gòu)體,反式異構(gòu)體分子結(jié)構(gòu)不同但是具有相同分子式的化合物稱為異構(gòu)體。結(jié)構(gòu)異構(gòu)體具有相同的分子式,但是不同于原子彼此連接的方式。在順-反異構(gòu)體中,或者幾何異構(gòu)體中,在雙鍵或者剛性鍵的一側(cè)原子或者基團的配布方式不同,如在環(huán)狀化合物中。在順式異構(gòu)體中,所考慮的基團在雙鍵或者其它剛性結(jié)構(gòu)的同一側(cè)。在反式異構(gòu)體中所考慮的基團在反側(cè)。25.非定域電子,vanderWaals力,vanderWaals半徑,偶極矩,偶極-偶極相互作用,倫敦力/色散力,氫鍵非定域電子是那些占有一定空間而分散于三個或者更多原子的電子。有三個基本類型的分子間作用力:偶極-偶極作用力(取向力,誘導力),氫鍵和色散力??偟膩碚f,它們都被稱為vanderWaals力。vanderWaals力越強,沸點、氣化熱和熔化熱就越高。vanderWaals半徑是非鍵原子間的距離/半徑,但是是彼此間相互接觸的最穩(wěn)定距離。分子的極化度通過其偶極矩來量度,μ。偶極矩的一般單位是debye,D。在偶極-偶極相互作用中,具有偶極矩的分子通過靜電作用相互吸引,一個分子的正極端吸引另一個分子的負極端,等等,導致分子線性排列。倫敦力(又稱為色散力,是分子中電子云的對稱性瞬間位移的結(jié)果)是相互靠近的分子和原子中波動極化的吸引力。氫鍵是共價結(jié)合于一個電負性原子的一個氫原子與第二個電負性原子的相互作用。26.核素(原子核),核子(是質(zhì)子、反質(zhì)子、中子和反中子的總稱,是組成原子核的粒子。它由夸克和膠子組成,屬于重子。)核力,核化學,質(zhì)量損失,核結(jié)合能,每個核子的結(jié)合能,核聚變,核裂變核素是一個普通的術(shù)語,用于指示任何元素的任何同位素。質(zhì)子和中子,總稱為核子,緊密地聚集在原子核中。核力是介于核子之間的吸引力,它在質(zhì)子之間,中子之間以及質(zhì)子和中子之間起作用。核化學涉及原子核以及引起核變化的反應。單個核子和電子的質(zhì)量總和與一個原子的質(zhì)量之間的差異稱為質(zhì)量損失。損失的質(zhì)量代表核結(jié)合能——這種能量在核子結(jié)合形成原子核的過程中被釋放出來。(歸因于電子結(jié)合的質(zhì)量變化是非常小的以致于不能被檢測到。)每個核子的結(jié)合能(也被稱為平均結(jié)合能)是一個原子核的核結(jié)合能除以該原子核中核子的總數(shù)。核聚變是兩個輕原子核結(jié)合成較重原子核的結(jié)合作用。核裂解是一個較重原子核分裂成兩個較輕的中間質(zhì)量數(shù)原子核的裂解作用(有時候也是其它的粒子等)。27.輻射活性/能,輻射核素,幻數(shù),半衰期輻射活性是不穩(wěn)定粒子的原子核的自發(fā)散射,或者電磁輻射,或者兩個兼而有之。能夠自發(fā)裂解或衰變的核素稱為放射性同位素、放射活性核素或者放射性核素。一定數(shù)目的中子和質(zhì)子——稱為幻數(shù)——給予特別巨大的核穩(wěn)定性。這些幻數(shù)是2,8,20,28,50,82和126。中子和質(zhì)子都為幻數(shù)的核素是非常穩(wěn)定的,例如,42He,168O,4020Ca和20882Pb。放射性核素的半衰期,t1/2,是一個樣品中原子衰變?yōu)橐话胨枰臅r間。28.核反應,轟擊反應,γ衰變,α衰變,β衰變,反中微子(是中微子的反粒子。其質(zhì)量、電荷、自旋和磁矩與中微子的自旋方向與運動方向相反,反中微子的自旋方向與運動方向相同;它們與物質(zhì)相互作用的性質(zhì)不同。中微子只有左旋,反中微子只有右旋。1930年,奧地利物理學家泡利提出存在中微子的假設。1965年,柯溫(C.L.Cowan)和萊茵斯(F.Reines)利用核反應堆產(chǎn)物的β衰變產(chǎn)生反中微子。),中微子(中微子又譯作微中子,是輕子的一種,是組成自然界的最基本的粒子之一,常用符號ν表示。中微子不帶電,自旋為1/2,質(zhì)量非常輕(小于電子的百萬分之一),接近光速運動。),正電子,電子俘獲核反應是能導致原子數(shù)目、質(zhì)量數(shù)或者原子核能量狀態(tài)變化的反應。在轟擊反應中,快速運動的粒子的電磁輻射被一個原子核俘獲而形成一個非常不穩(wěn)定的能后續(xù)衰變的原子核。α衰變和β衰變是放射活性核素自發(fā)衰變的主要途徑。常常,α衰變或β衰變遺留下的原子核高于其基態(tài)原子核的能層。為了回到最穩(wěn)定的能層,該原子核經(jīng)歷γ衰變——γ射線散射——因而以電磁輻射的形式放出過剩的能量。X-射線和γ射線的波長范圍是從大約1nm到0.001nm之間。X-射線位于這個波長范圍的較長波長末端區(qū)而γ射線位于這個波長范圍的較短波長末端區(qū)。無論如何/然而,這個術(shù)語并非指波長而是指輻射源——X-射線來自于電子的能量變化,而γ射線來自于原子核的能量變化。α衰變是一個放射性核素的α粒子的散射。β衰變包括電子散射、正電子散射和電子俘獲。反中微子是一個沒有質(zhì)量沒有電荷的能發(fā)射出電子的粒子,而中微子是一個沒有質(zhì)量沒有電荷的能發(fā)射出正電子的粒子。正電子是除過在電荷方面外,其它所有性質(zhì)都等同于電子的粒子,它帶+1價電荷而不是–1價。(正電子是在一次宇宙射線的觀察中被首次檢測到的)一個不穩(wěn)定原子核的正電荷也通過電子俘獲而降低——被它的原子核的內(nèi)層軌道的一個電子俘獲。29.鏈反應,臨界物質(zhì),核反應堆,熱核反應,增殖反應堆一系列反應,其中反應物的產(chǎn)物開始其它類似的反應以致于這個系列能自我維持,稱為鏈反應。核裂解能變成一個自我維持的鏈反應,當中子數(shù)發(fā)射出等量的或者多于被裂解的原子核吸收的中子數(shù)加上釋放到環(huán)境中的中子數(shù)的時候。一個可裂解材料的臨界物質(zhì)是最小物質(zhì),他將在一個給定的條件下支撐一個自我維持的鏈反應。反應堆這個術(shù)語常常被應用到一個裝置中,這個裝置是在可控速率下裂解反應能夠進行在非常高的溫度下進行的核反應就稱為熱核反應。增殖反應能產(chǎn)生至少跟它消耗的一樣多的可裂解的原子。30.水合/水合作用,溶劑化作用,化學平衡,水解,水合物,風化,吸濕的/潮解的,溶解性的一個離子或分子與水分子的鍵合稱為水合作用。一個已溶解物質(zhì)的分子或離子與溶劑分子的鍵合稱為溶劑化作用。在化學平衡中,正反應和逆反應的速率是相等的,而且表現(xiàn)出的物種的量不隨時間而變化。水解是水分子被分裂的反應。包含水分子的化合物稱為水合物。一個水合物暴露在空氣中而失去水分子稱為風化。一些化合物是吸濕性的——它們從空氣中吸收水分。一些能從空氣中吸收足夠的水分子而溶解在它們所吸收的水中的化合物是溶解性的。31.電解質(zhì)/電解液,強(弱)電解質(zhì),非電解質(zhì)純凈物以及那些在溶液中由于離子運動而能導電的物質(zhì)稱為電解質(zhì)。在水溶液中能100%的離解或離子化的化合物稱為強電解質(zhì)。乙酸以及類似于它而僅能在水溶液中部分離子化的物質(zhì)稱為弱電解質(zhì)。能溶于水并形成溶液但不能導電的物質(zhì)稱為非電解質(zhì)。32.酸性(堿性)水溶液,酸,堿,多元酸,中和作用一個酸性(堿性)水溶液含有比OH–(H+)更大的H+(OH–)的濃度。一個酸(水離子)是一種物質(zhì),它含有氫元素并能在水溶液中給出H+。一個堿(水離子)是一種化合物,它含有OH–并且當它溶解在水中時能離解給出OH–。硫酸和磷酸以及類似于它們的其它含有多于一個可離子化氫原子的酸,稱為多元酸。中和作用是強酸與強堿的反應。33.配離子,配體一個配離子,或者一個配合物,由一個中心金屬原子或陽離子鍵合一個或更多個分子或陰離子組成。過渡金屬,特別的,能很容易的形成配合物。能鍵合中心原子或陽離子的分子或離子稱為配體。34.硬水,碳酸鹽的硬度,水的軟化,非碳酸鹽硬度(永久硬度),離子交換硬水含有一些金屬離子(主要是Ca2+,Mg2+,F(xiàn)e2+),它們能與肥皂或者沸水形成沉淀。水的軟化是去除在水中能引起應化的離子。含有Ca2+,Mg2+,F(xiàn)e2+離子但是不含(含)HCO3–的水具有被認為是非碳酸鹽(碳酸鹽)硬度或者永久性(暫時性)硬度。用一種離子取代另一種離子的過程稱為離子交換。35.化石燃料,氧化,還原,氧化還原反應,氧化劑,還原劑氫是宇宙中最豐富元素而氧是地殼中最豐富的原子。然而,非常少量的氫今天也出現(xiàn)在地球的大氣層中。氫為人們所熟知是化石燃料的成分之一——煤,石油和天然氣。氧化數(shù)代數(shù)上增加(減少)的任何過程都是氧化(還原)作用。氧化和還原發(fā)生的反應被稱為氧化-還原反應。能引起另一種物質(zhì)氧化態(tài)增加(減少)而它本身被還原(氧化)的一個原子、分子或離子被稱為氧化劑。36.重水,吸收氘,氫的質(zhì)量數(shù)為2的同位素,有一個質(zhì)子和一個中子的原子核,用12H或D來表示?;衔顳2O因此叫做重水。氫能被許多金屬吸收。吸收是在分子層面一中物質(zhì)合并入另一種物質(zhì)。37.酸性酐(氧化物),堿性酐(氧化物),兩性的一個非金屬氧化物,如CO2(g)和SiO2(g),能與水結(jié)合生成酸的叫做酸性酐(酐意味著沒有水),或者酸性氧化物。能與水產(chǎn)生一個氫氧化物堿的金屬氧化物被稱為堿性酐,或者堿性氧化物,例如,Na2O和Fe2O3。像氧化鋁一樣的物質(zhì),既能起酸的作用也能堿起的作用的被稱為兩性的。38.同素異型體臭氧,是氣態(tài)的三原子分子結(jié)構(gòu)形式的氧。氧和臭氧是同素異型體——同種元素在相同狀態(tài)下的不同結(jié)構(gòu)形式(在這種情形下,兩者都是氣態(tài)的)。大多數(shù)非金屬元素趨于以這種方式自我連接——也就是說形成鏈。(在鏈狀分子或者環(huán)狀分子中同種元素的許多原子相互鍵合就稱為連鎖)。39.理?查德利原理理?查德利原理,常常被應用到所有的化學平衡以及所有的其它類型的平衡,被描述如下:在平衡狀態(tài)下,如果一個體系遭受一個壓力,該體系將向著減弱這種壓力的方向移動。40.酸式鹽,自身氧化還原反應,氧化性陰離子,氧化性酸一個酸式鹽由一個金屬陽離子和一個含氫的多元酸根陰離子組成,如,NaHSO3。一個內(nèi)氧化還原反應是其中被氧化和被還原的元素源自同一個化合物的反應。一個氧化性陰離子是一個能被還原的陰離子。在歧化反應中,具有一種氧化態(tài)的元素能同時被氧化和還原的反應。具有氧化性的酸試劑稱為氧化性酸。41.布朗斯特-勞瑞酸,堿和酸堿反應,含氧酸能作為質(zhì)子供體(受體)的任何分子或離子都是布朗斯特-勞瑞酸(堿)。布朗斯特-勞瑞酸堿反應就是一個質(zhì)子從質(zhì)子供體向質(zhì)子受體的轉(zhuǎn)移。含氧酸,例如,H2SO4,HNO3,含有氫,氧和第三個中心元素。42.酸或者堿的等效質(zhì)量/當量質(zhì)量,當量濃度,pH,pOH一個酸(堿)的等效質(zhì)量是這個酸(堿)提供1molH+(OH–)的質(zhì)量。當量濃度是指一個溶液的濃度,表現(xiàn)為每升溶液中溶質(zhì)的相等的量/當量。一個溶液含有每升2當量就是2N的溶液,那么0.5L2N的溶液含有1N的溶質(zhì)。水溶液中H+和OH–的濃度常常分別用pH和pOH來表示,定義為pH=–lg[H+]和pOH=–lg[OH–]。(注意,術(shù)語當量濃度和當量質(zhì)量已經(jīng)不再應用了)43.水的離子積常數(shù),酸或堿的離子化常數(shù)/電離常數(shù)水的離子積常數(shù)是Kw=[H+][OH–]。酸和堿的離子化常數(shù)為Ka=[H+][A–]和Kb=[BH+][OH–]/[B]。44.路易斯酸和堿,酸堿反應能接受一個或者多個電子對的一個分子或離子就是一個路易斯酸。能提供一個電子對的一個分子或離子就是一個路易斯堿。路易斯酸堿反應就是從一個原子向與另一個原子形成共價鍵的一個電子對的供給。45.分子軌道理論,分子軌道,成鍵或反鍵分子軌道,鍵級分子軌道理論將鍵的形成解釋為鍵合原子而不是單個原子的特征的軌道電子的占據(jù)。分子軌道是一個空間,其中具有一定能量的一個電子很有可能在兩個或更多的鍵合原子核附近被發(fā)現(xiàn)/出現(xiàn)。成鍵分子軌道是一個軌道,其中絕大多數(shù)電子密度位于成鍵的原子核之間。反鍵分子軌道也是一個軌道,其中絕大多數(shù)電子密度遠離原子核之間的空間。兩個原子之間共價鍵的鍵級是兩個原子之間共用的有效成鍵電子對的數(shù)目。鍵級=(成鍵電子的數(shù)目–非成鍵電子的數(shù)目)/2(非鍵軌道)46.同核原子核,異核原子核同核原子核字面上的意思是相同的原子核,這個術(shù)語指的是相同元素的原子。異核原子核是指不同原子核的原子,即不同元素的原子。47.配合物,配位化合物,配位數(shù)(配合物),螯合作用,螯合環(huán),二齒的,三齒的,不穩(wěn)定的/活性的或者惰性的配合物一個配合物是由能接受一個或者更多個電子對的一個金屬原子或離子與一個含有能提供電子對的非金屬原子的離子或中心分子形成。任何含有一個金屬原子和它的結(jié)合配體的中性化合物都稱為配位化合物。在一個配合物中中心金屬原子或離子的配位數(shù)是非金屬原子結(jié)合于該原子或離子的數(shù)目。在配合物中由一個配體形成的環(huán)的現(xiàn)象稱為奧和作用,這個形成的環(huán)稱為螯合環(huán)。一個配體含有兩個(三個)配位原子并以此形成螯合環(huán)(兩個并環(huán))稱為二齒的(三齒的)。活性配合物能很快的交換它的配體,這個交換反應的半衰期為1min或更低。相反,一個惰性配合物具有很慢的配體交換反應速率。第9章有機化學術(shù)語(OrganicChemistryTerms)9.1烴所有的有機化合物都可以被認為以烴為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。飽和烴僅包含一個共價單鍵;它們也許由直連或支鏈(烷烴)或環(huán)(烷烴)構(gòu)成。多于三個碳原子的所有的烴表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)異構(gòu)。比烷烴少一個氫原子的基團稱為烷基。不飽和烴是包含雙鍵(烯烴)或三鍵(炔烴)的烴。由一個雙鍵連接的兩個碳原子的旋轉(zhuǎn)受到π鍵的限制,而且環(huán)中的碳原子也類似地不能旋轉(zhuǎn)。在這兩種情形下,順-反異構(gòu)因此是可能的。分子中一個C=C雙鍵產(chǎn)生一個平面區(qū)域。含有共軛雙鍵的化合物——雙鍵與單鍵交替出現(xiàn)——常常是有顏色的。芳香烴是具有平面環(huán)狀體系的不飽和化合物,因離域π鍵而穩(wěn)定,如在苯中。不包含芳香環(huán)的烴被稱為脂肪的烴。有機化合物命名的優(yōu)先系統(tǒng)是由國際純粹與應用化學聯(lián)合會構(gòu)想的系統(tǒng),IUPAC。能使平面偏正光在相反的方向上旋轉(zhuǎn)的具有相同分子式的一對分子稱為光學異構(gòu)體或?qū)τ钞悩?gòu)體。它們相互鏡像并常常在性質(zhì)上很相似,因此難以分離。光學異構(gòu)體可能是當四個不同的基團連接在一個碳原子上而產(chǎn)生,產(chǎn)生了不對稱性分子。有光學異構(gòu)體的性質(zhì)稱為手性。一個物質(zhì)的等份的左旋體和右旋體的混合——外消旋混合物——引起偏振光的不旋轉(zhuǎn)。飽和烴的反應活性常常是低的,盡管氫原子能被鹵素原子取代(鹵化)。雙鍵或極性鍵提供了反應很有可能發(fā)生的位置。不飽和烴常常發(fā)生加成反應;芳香化合物趨于發(fā)生取代反應。9.2烴和能含有碳和烴的化石燃料的燃燒,是我們的基本能源。天然氣是一個混合物,其主要成分是甲烷,它從油井中被發(fā)現(xiàn)并從天然氣井中被分離。石油在很大程度上是多種類型烴的混合物。所有石油的90%為能量而被燃燒,10%被用于工業(yè)有機化學制造,包括塑料和橡膠。蒸餾是用于從粗石油分離出不同沸點和分子質(zhì)量的成分。在汽油或其它有用物質(zhì)的生產(chǎn)中,這些成分以各種各樣的方式被修飾(異構(gòu)化,裂解,烷基化,重整)。煤含有碳,氫,氮,氧和硫,并以不同的比例存在。焦炭是在無空氣的條件下通過加熱煤制得,這個過程也能生產(chǎn)氨和煤焦油,依次其它重要的有機化合物也能被生產(chǎn)。合成燃料是烴類燃料,由化學合成或者采用新方法從天然資源中得到。它們包括由煤生產(chǎn)的液體燃料,由生物質(zhì)得到的酒精,含有石油的頁巖提取的烴,來自于煤的取代天然氣,有氫氣和CO和CO2反應制得的甲烷。在魯奇加壓煤氣化法中,煤能與水蒸氣和氧氣反應產(chǎn)生一種混合氣體包括氫氣,甲烷,CO和CO2。在費-托合成法中,各種各樣的烴能通過催化氫氣與CO的反應而得到。9.3一些介紹性的概念官能團是化學上反應活性的原子或原子團,含有它能告知/給與有機化合物家族的特性。一個有機分子的反應位置往往是功能團,一個多重共價鍵,或者一個極性單鍵。一個電子匱乏的原子或基團,它能與含有可用電子對的原子成鍵,稱為親電試劑。一個富電子原子或基團,它能與電子缺乏的原子成鍵,稱為親核試劑。第10章物理化學術(shù)語(PhysicalChemistryTerms)1.蒸發(fā),氣化,升華,凝聚/冷凝,液化,熔點,熔化,(標準的)沸點,過熱的,臨界溫度,臨界壓力,臨界點,過冷的,三相點/三態(tài)點,標準的凝固點蒸發(fā)是分子在敞開容器中從液相變?yōu)闅庀嗟囊萆?。氣化是是更普遍的概念,指分子從液相變?yōu)闅庀嗟囊萆?。升華是是固體的氣化(反過程,從氣相直接變?yōu)楣滔?,稱為沉降)。凝聚是從氣相到液相的分子運動。我們也將氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的轉(zhuǎn)變稱為液化。(注意在liquefaction中的e——這個位置用i是錯誤的)一個固體的熔點是一個物質(zhì)固相和液相處于平衡狀態(tài)下的溫度。熔化是一個術(shù)語,也被用于科學出版物意思是melting。(記著fusion意思是melting,而不是凝固)沸點是一個溫度,其中液體的蒸汽壓等于液體上面氣體的壓力,并且氣化的氣泡始終在液體中產(chǎn)生(沸騰)。標準沸點是在760Torr的沸點,海平面的大氣壓。液體是過熱的是可能的——被加熱到沸點以上但是沒有沸騰發(fā)生。當分子具有足夠大的動力學能而聚集形成氣泡
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