化学热力学 这项研究的能量转移期间因为加热化学反应过程的叫做化学热力学。热化学热力学的一个分支,因为一个反应容器,其内容形式系统,化学反应导致能量的交换系统和环境之间的。因此我们可以使用热法测量能源供应或丢弃作为热量由一个反应,并能鉴别问与变化在内部能量(如果发生反应在体积恒定)或改变焓(如果反应发生在持续的压力)。相反,如果我们知道△U或△H的反应,我们可以预测的能量(作为热量转移)反应可以产生。我们已经说到,一个过程,释放的能量通过加热周围归类为放热和一个吸收能量来冷却周围列为吸热的。因为释放的能量通过加热环境意味着减少系统的焓(在恒压下),我们现在可以看到,一个放热过程在恒压下对△H < o。相反的,因为通过冷却的吸收能量的环境导致增加,吸热焓过程是在恒压下已经△H > o。

标准焓的变化 焓的变化通常报道的过程发生在一组标准的条件。在我们的大多数讨论中,我们应当考虑标准的焓的变化,Hθ△,焓的变化的过程中,初始的和最终的物质是在他们标准的国家:

标准状态的物质在指定的温度是其纯粹的形式在一巴。 例如,标准状态的液化乙醇在298 K是纯液体乙醇在298 K和我酒吧;标准的国家的固体铁500 K是纯铁在500 K和1酒吧。标准的焓的变化反应或一个物理过程的区别是产品在他们标准的州和反应物在他们标准的国家,都在相同的规定的温度。

作为一个例子,一个标准的焓的变化,标准的焓蒸发, vapHθ△,就是焓变化每摩尔当一个纯液体在1酒吧,一个气体蒸发 在一个鸡尾酒吧,就像在 H2O(l)→H2O(g)vapHθ△(373 K)= + 40.66 mol-1 kJ 就暗示了这个例子,标准enthalpies可能报告任何温度。然而,传统的温度为报告热力学数据是298.15 K(对应于25.00°C)。除非另有所提到的,所有的热力学数据在这个文本将会把此传统的温度。

(一)Enthalpies物理变化 标准的焓变化伴随物理状态的变化称为标准焓的过渡和用trsHθ△(表2.3)。标准的焓蒸发,△vapHθ-,就是一个例子。另一个是标准的焓融合、△fusHθ-,标准的焓变化伴随转换一个稳固的液体,如在

H2O(s)→H2O(l) fusHθ△(273 K)= + 6.01 mol-1 kJ 在这种情况下,它有时是方便的知道标准的焓变化转变温度以及传统的温度。 因为焓是态函数,焓的变化是独立于两国之间的路径。这个特性在化学热力学是非常重要的,因为它意味着相同的值的我' 1 H-e——将获得但是改变就是带来同样之间的初始的和最终的状态。例如,我们可以画出一个稳固的转换到一个蒸汽要么是由升华发生(直接转换从固体到蒸汽),

H2O(s)→△subHθH2O(g) 或者是发生在两个步骤,首先融合(融化),然后蒸发产生的液体。 H2O(s)→△fusHθH2O(l) H2O(l)→△vapHθH2O(g) 总体:水(s)→H2O(g)fusHθ△+△vapHθ 因为的总体结果间接路径一样直接路径,整体焓变化是同样的在每种情况下(1),我们可以得出结论,(对于过程在相同温度下)

subHθ=△fusHθ△+△vapHθ(2.39) 一个直接的结论是,因为所有的enthalpies融合是积极的,的焓升华的物质是大于它的焓蒸发(在给定温度)。

H的另一个后果是态函数,标准的焓 变化过程及其向前反向符号不同(2): Hθ△(→B)= -△Hθ(B→A)(2.40) 例如,因为水的蒸发,的焓是+ 44 kJ莫尔- 1在298 K,其焓凝结在那个温度是-44 mol-1 kJ。 不同类型的enthalpies化学热力学中遇到列在表2.4中。我们将再次见到这些在不同地点的整个文本。

(b)Enthalpies的化学变化 现在我们考虑焓的变化所伴随的化学反应。有两种方法报告伴随焓的变化的化学反应。一个就是编写热方程,结合化学方程和相应的修改标准焓:

CH4(g)+ 2 O2(g)→二氧化碳(g)+水(左)HθkJ△= -890 △Hθ焓的变化时是在他们的标准态反应物改变产品在他们标准的国家: 纯粹的、单独的反应物在他们标准的州→纯,单独的产品在他们标准的州 除情况在溶液中离子反应,伴随焓的变化和分离混合相比是微不足道的贡献从反应本身。对于燃烧的甲烷,标准的价值是指反应,其中1摩尔CH 4的形式,在纯甲烷气体在我酒吧与2摩尔反应完全O2在形式的纯氧气体生产1摩尔的二氧化碳为纯二氧化碳1酒吧和2摩尔H2O为纯液体水1酒吧;数值是在298 K的反应。

另外,我们写下化学方程式,然后报告标准的反应 焓,△rHθ。因此,在燃烧的反应,我们写的 CH4(g)+ 2 O2(g)→二氧化碳(g)+ 2 H2O(l)△rHθ= -890 kJ.mol-1 对这部影片的反应 2 + B→3 C + D 标准的反应焓是

在Hmθ(J)是标准的摩尔焓的物种J在温度的兴趣。要注意的是,“每摩尔的rHθcomes△直接从事实enthalpies臼齿出现在这个表达式。我们把“每摩尔”时,指出了stoichiometic系数在化学方程式。在这种情况下“每摩尔在f1rH¬意味着“每2摩尔一”、“每摩尔B”,“每3摩尔C’,或‘每摩尔D '。一般来说,

(2.41) 在每个案例中,摩尔enthalpies的物种都乘以其化学计量系数,v。 一些标准反应enthalpies有特殊的名称和一个特定的意义。例如,标准的焓燃烧,cHθ△,是标准为完整的氧化反应焓的一种有机化合物,对二氧化碳气体和液体水如果这种化合物包含C、H、O,N2气体N是否也存在。一个例子是燃烧的葡萄糖:

引用的值显示,2808年有的kJ热量的燃烧时释放1摩尔C6H12O6在标准条件下(298 K)。一些进一步的值会被列在表2.5。IUPAC命名无机化学

(从维基百科,自由的百科全书) IUPAC命名的无机化学是一种系统的方法命名无机化合物,推荐的国际联盟纯粹与应用化学联合会)。规则是通常被称为“红书”[1]在理想的情况下,每个无机化合物应该有个名字,可以确定一个明确的公式。还有一个IUPAC命名有机化学。

名称“咖啡因”和“3,7-dihydro-1、3、7-trimethyl-1H-purine-2,6-dione”都意味着同样的化学。名字编码系统的结构和成分咖啡因分子在一些细节,并提供一个明确的引用该化合物,而这个名字“咖啡因”只是名字。这些优点使系统的名字远优于普通的名字,绝对清晰精确是必需的。然而,为了简洁,即使是专业的化学家将使用非名字几乎所有的时间,因为咖啡因是一个著名的常见的化学与独特的结构。类似地,水是最通常只是用英语叫水,不过其他的化学名称确实存在。

1。单原子阴离子是起一个-ide后缀:例如,H−是氢化物。 2。与一个带正电的离子化合物(阳离子)的名字是简单的阳离子化合物的名字(通常是相同的元素),后面跟着负离子。例如,盐是氯化钠,CaF2是钙氟化物。

3。阳离子能够承担超过一个正电荷都贴有标签罗马数字在括号中。例如,铜+是铜(我)、Cu2 +是铜(II)。一个旧的,弃用符号是-ous或-ic附加到根的拉丁名称来命名离子与一个更少的或者更大的费用。在这种命名约定,铜+是铜和Cu2 +是铜。对于命名金属配合物在复杂查看页面(化学)。

4。Oxyanions(多原子阴离子含氧)与-ite或-ate命名,因为一个小或大数量的氧气。例如,NO2−是亚硝酸盐,虽然硝−是硝酸盐。如果四oxyanions是可能的,前缀海波——每-用来:次氯酸是ClO−,高氯酸盐是ClO4−,

5。前缀bi -是一个过时的方式说明存在一个单一的氢离子,如"碳酸氢钠”(NaHCO3)。现代方法具体名称的氢原子。因此,NaHCO3将会产生氢钠碳酸盐。

带正电的离子被称为阳离子和带负电荷的离子被称为阴离子。阳离子名称通常第一。离子可以金属或多原子离子。因此金属的名称或积极的多原子离子的后面是非金属的名称或负多原子离子。积极的离子保留它的元素名称,而对于单个非金属阴离子结局是否改为-ide。

例如:氯化钠、钾氧化物或碳酸钙。 当金属有超过一个可能的离子电荷或氧化数的名字变得模糊。在这些情况下,氧化数(一样的费用)的金属离子就是一个由罗马数字在括号紧接金属离子的名字。例如在铀(VI)氧化铀的氟化物数量是6。另一个例子是铁氧化物。(二)FeO是铁氧化物和Fe2O3是铁的氧化物(III)。

一个年长的系统使用的前缀和后缀来表示的氧化数,根据下列方案: 氧化状态阳离子和酸阴离子 海波——-ous最低——-ite海波 -ous -ite -ic -ate 每- -ate -ic / 最高-ic超级超级-ate 因此,四oxyacids氯被称为异氰酸形成(HOCl),chlorous酸(HOClO),氯酸(HOClO2)和消解酸(HOClO3),而且他们各自的共轭垒的次氯酸钠漂洗、绿泥石、氯酸钠和高氯酸盐离子。这个系统有部分不再使用,但仍然是许多化合物的公共名称:现代文学中并没有提到“铁氯”(而不是称之为“铁三氯化”),但名字,比如“高锰酸盐指数”(而不是“钾manganate(七)”)和“硫酸”相提并论。

传统命名 命名简单离子化合物 一种离子化合物被称为其阳离子后跟其负离子。看多原子离子的列表可能的离子。 对阳离子,承担多项指控,罪名是用罗马数字写在括号紧接元素名称)例如,铜(态)2是铜(II)硝酸盐,因为电荷离子的两个硝酸盐(NO3-1)是2×−−1 = 2,和自净电荷离子化合物的必须是零,铜离子有一个2 +收费。这种化合物是因此硫酸铜(II)硝酸盐。在案件的阳离子4 +氧化状态,可接受的格式为罗马数字4是四世和不IIII。

罗马数字实际上显示氧化数,但在简单的离子化合物(即不是金属配合物)这将始终等于金属离子的电荷。对于一个简单的概述参见[1],为更多的细节看见选定的页面从IUPAC命名无机化合物的规则

常见的名字列表离子 单原子阴离子: Cl−−−氯化物S2硫化物P3磷化 多原子离子: 铵离子H3O + NH4 +硝−−−硝酸盐NO2亚硝酸盐ClO−−ClO3次氯酸二氧化氯绿泥石−−氯酸钠ClO4高氯酸盐SO32 SO42−−HSO3亚硫酸盐硫酸亚硫酸氢(或bisulfite)HCO3−碳酸氢(或碳酸氢盐)CO32−−−碳酸盐岩PO43磷酸氢磷酸盐H2PO4 HPO42−−磷酸二氢CrO42铬酸盐Cr2O72−−−AsO43重铬酸BO33羟基酸−−C2O42草酸CN−−MnO4氰化物SCN硫氰酸盐

命名水合物