哈尔滨工程大学《无机化学》2020考研专业课复试大纲.pdf

### 哈尔滨工程大学《无机化学》2020考研专业课复试大纲解析 #### 一、化学反应中的质量关系和能量关系 **1. 热力学基础知识** - **体系与环境**: 体系指的是研究对象，而环境则是指体系之外的所有事物。 - **状态与状态函数**: 状态是指体系在某一时刻所处的特定条件，包括温度、压力、体积等；状态函数则是依赖于体系状态而不取决于路径的物理量，如热力学能(U)、焓(H)、熵(S)等。 - **热力学第一定律**: 描述了能量守恒原则，即体系吸收的热量等于体系内能增加和对外做的功之和。 **2. 热化学** - **恒压反应热**: 在恒定压力下，化学反应放出或吸收的热量称为恒压反应热。 - **热化学方程式**: 描述化学反应中能量变化的化学方程式。 - **盖斯定律**: 任何化学反应的热效应只与体系的初始状态和最终状态有关，而与过程无关。 - **标准生成焓**: 物质在标准状态下形成时的焓变值。 - **化学反应焓变的估算**: 利用标准生成焓来估算化学反应的焓变。 #### 二、化学反应的方向、速率和限度 **1. 反应动力学** - **化学反应速率**: 描述化学反应快慢程度的物理量。 - **化学平衡常数(K)**: 描述化学反应达到平衡时各物质浓度比例的量。 - **吉布斯自由能(ΔG)**: 描述化学反应自发性的能量参数。 **2. 化学平衡** - **标准平衡常数**: 表示化学反应达到平衡时，反应物与生成物浓度的比例关系。 - **化学平衡移动**: 利用勒夏特列原理，分析外界条件变化如何影响化学平衡的位置。 **3. 反应方向和限度** - **判断化学反应的方向**: 通过比较反应物和生成物的吉布斯自由能变化来确定反应的方向。 - **反应的限度**: 通过计算化学平衡常数来确定反应的最大转化率。 #### 三、溶液中的化学平衡 **1. 酸碱平衡** - **电离理论**: 描述酸碱在水中电离的过程。 - **质子酸碱理论**: 认为酸是质子供体，碱是质子受体。 - **路易斯酸碱理论**: 定义酸为电子对接受体，碱为电子对供体。 **2. 平衡计算** - **pH值计算**: 利用酸碱电离常数(Ka或Kb)计算一元弱酸或弱碱溶液的pH值。 - **溶度积规则**: 判断沉淀的生成、溶解、转化及分步沉淀。 - **盐的水解**: 离子水解导致溶液pH的变化。 #### 四、氧化还原反应 **1. 电化学基础** - **电极电势**: 描述电化学池中电极的电位。 - **标准氢电极**: 作为基准电极，用于测定其他电极的电位。 - **氧化还原电对**: 指具有相同氧化态和还原态的两种物质。 - **能斯特方程式**: 描述电极电势随溶液中离子浓度变化的公式。 **2. 氧化还原反应的判断** - **反应方向**: 通过比较氧化剂和还原剂的标准电极电势来判断氧化还原反应的方向。 - **反应限度**: 利用吉布斯自由能变化来判断氧化还原反应是否能够自发进行。 #### 五、原子结构 **1. 量子力学模型** - **量子力学原子模型**: 描述电子在原子内部运动的波函数。 - **原子轨道**: 电子可能存在的空间区域。 - **电子云**: 电子出现在原子核周围的概率分布。 **2. 电子排布** - **四个量子数**: 主量子数(n)、角量子数(l)、磁量子数(m)和自旋量子数(s)，用于描述电子的运动状态。 - **多电子原子**: 多电子原子中电子之间的相互作用对电子能级的影响。 - **元素性质递变规律**: 元素周期表中元素性质随着原子序数的增加而呈现出的周期性变化。 #### 六、分子结构 **1. 结构理论** - **价键理论**: 描述两个原子通过共用电子对形成化学键的理论。 - **杂化轨道理论**: 解释分子中原子轨道如何重新组合形成新的杂化轨道。 - **价层电子对互斥理论(VSEPR)**: 用于预测分子的空间构型。 - **分子轨道理论**: 从分子整体角度解释化学键的形成。 **2. 分子间作用力** - **氢键**: 氢原子与高电负性原子之间的吸引力。 - **分子间作用力**: 包括范德华力、偶极-偶极作用等。 - **对物质性质的影响**: 分子间作用力强弱影响物质的熔点、沸点等物理性质。 #### 七、晶体结构 **1. 金属晶体** - **金属能带理论**: 解释金属导电性和光学性质的理论。 **2. 不同类型晶体** - **离子晶体、共价晶体、分子晶体和金属晶体**: 各自的特点及与性质的关系。 **3. 极化理论** - **解释物质的溶解性**: 通过分子间的极化作用来解释不同物质之间溶解性的差异。 - **酸碱性、热稳定性及氧化还原性**: 极化作用对这些性质的影响。 #### 八、配位化合物 **1. 基本概念** - **配位化合物**: 中心金属离子或原子与一个或多个配体通过配位键形成的化合物。 - **异构现象**: 包括几何异构和光学异构等。 - **价键理论**: 解释配位化合物中化学键的形成。 - **晶体场理论**: 描述中心金属离子周围配体对电子排布的影响。 - **姜泰勒效应**: 配位化合物结构畸变对电子结构的影响。 **2. 稳定性、构型和磁性** - **稳定性**: 影响配位化合物稳定性的因素。 - **构型**: 配位化合物的空间构型及其对性质的影响。 - **磁性**: 配位化合物中未成对电子的存在与否对其磁性的影响。 #### 九、元素部分 **1. 主族元素** - **S区元素**: 如锂(Li)、钠(Na)等，主要讨论它们的单质及化合物的结构、性质。 - **B、Al、C、Si、Sn、Pb、N、O、S、卤素**: 探讨这些元素的单质及常见化合物的性质，包括酸碱性、氧化还原性、配位性能和溶解性等。 **2. 副族元素** - **Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Hg**: 重点关注这些元素的单质、氧化物、氢氧化物、含氧酸盐、配合物、卤化物等的氧化还原性、配位性能、酸碱性、溶解性等。 哈尔滨工程大学2020年《无机化学》考研复试大纲涵盖了无机化学的核心内容，从基础的热力学、化学平衡到高级的原子结构、配位化合物等，旨在全面考察考生对于无机化学理论的理解和应用能力。