道化学计算实例
道化学火灾、爆炸危险指数评价法
美国道化学公司以已往的事故统计资料及物质的潜在能量和现行安全措施为依据，定量地对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应危险性进行分析评价。自1964年开发第一版以来，历经二十多年，在1993年推出了第七版。在危险化学品评价上更臻完善、更趋成熟。
1）道化学分析评价的目的
①量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失；
②确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置；
③向有关部门通报潜在的火灾、爆炸危险性；
④使有关人员及工程技术人员了解到各工艺部门可能造成的损失，以此确定减轻事故严重性和总损失的有效、经济的途径。
2）选择工艺单元
选择恰当工艺单元的重要参数有下列六个：
①潜在的化学能（物质系数）；
②工艺单元中危险物质的数量；
③资金密度（每平方米美元数）；
④操作压力和操作温度；
⑤导致火灾、爆炸事故的历史资料；
⑥对装置起关键作用的单元。
一般参数值越大，则该工艺单元就越需要评价。该方法是假定工艺单元中所处理的易燃、可燃或化学活性物质的最低量为2270千克或2.27立方米。因此，若单元内物料较少，则评价结果有可能被夸大。一般，所处理的易燃、可燃或者化学活性物质的量至少为454千克或0.454立方米，评价结果才有意义。
3）评价计算
①火灾、爆炸危险指数（F&EI）
a.物质系数（MF）的选取
物质系数是表述物质在燃烧或其他化学反应引起火灾、爆炸时释放能量大小的内在特性，是一个最基础的数值。它是由美国消防协会规定的NF、NR（分别代表物质的燃烧性和化学活性）决定的。
b.一般工艺危险系数（F1）的选取
选取项包括“基本系数、放热化学反应、吸热反应、物料处理与输送、封闭式或室内工艺单元、通道、排放、泄漏控制”等7个取值项。基本系数取1.00，其它6项根据实际情况具体取值，无危险时系数用0.00。一般工艺危险系数为7项取值之和。
c.特殊工艺危险系数（F2）的选取
选取项包括“基本系数、毒性物质、负压操作、接近易燃范围的操作、粉尘爆炸、压力、低温、物质的量和燃烧热、腐蚀与磨损、泄漏、使用明火设备、热油热交换系统、传动设备”等13个取值项。基本系数取1.00，其它12项根据实际情况具体取值，无危险时系数用0.00。一般工艺危险系数为13个取值之和。
d.工艺单元危险系数（F3）的计算
工艺单元危险系数为一般工艺危险系数和特殊工艺危险系数的乘积。即：F3＝F1×F2
工艺单元危险系数的范围为1～8。若F3大于8时则按8计。
e.火灾、爆炸危险指数F&EI是工艺单元危险系数F3和物质系数MF的乘积。即：F&EI＝F3·MF。
②危险等级
火灾、爆炸指数（F&EI）与危险等级的关系见下表。
③暴露区域半径（R）
暴露半径表明了生产单元危险区域的平面布置，它是一个以工艺设备关键部位为中心，以暴露半径为半径的圆。事实上以泄漏点作为暴露区域的中心。
根据下式计算暴露区域半径：R＝0.256·(F&E1)
④暴露区域面积（S）
常以一个围绕着单元的圆柱体体积来表征发生火灾、爆炸事故时生产单元所承受的风险大小，圆柱体的底面积为暴露区域面积，高为暴露半径，有时也用球体体积表征。
根据下式计算暴露区域面积：S＝3.14R2
⑤暴露区域内财产价值（M）
由于暴露区域内财产价值估计的难度很大，它一般应包括该区域内的设备价值以及在存物料的价值等。此外，还应考虑随着时间推移、价格上涨而形成的增长系数。这里假设为M万元。
⑥危害系数
危害系数代表了物料泄漏等引起的火灾、爆炸事故的综合效应。根据道化学公司的规定，危害系数由物质系数（MF）和单元危险系数（F3）确定。查《安全评价》有关图表。
⑦基本最大可能财产损失
暴露区域内财产价值（M）与危害系数相乘的积就是基本最大可能财产损失。
⑧安全措施补偿系数（C）
选择的安全措施应能切实的减少或控制评价单元的危险，提高安
道化学火灾(原始计算)
道化学火灾、爆炸指数评价法 一、计算过程 1 评价对象 油气处理分公司原稳装置具有爆炸危险性的介质主要为原油和轻烃，在本次评价中，利用道化学火灾、爆炸危险指数法对设备、设施及工艺方面安全性单元中的加热炉、原油缓冲罐、稳定塔做定量评价。 2工艺单元危险系数(F3) 1)放热化学反应 3个单元均无放热反应，故取值均为0. 2)吸热反应 加热炉为物料吸热过程，故取值0.25。 3)物料处理与输送 所有Ⅰ类易燃或液化石油气类的物料在连接或末连接的管线上装卸时的系数为0.5。 4)封闭单元或室内单元 3个单元均为露天装置。 5)通道 生产装置周围有紧急救援车辆的通道，且在两个方向上设有通道。 6)排放和泄漏控制 3个单元周围为可排放泄漏液的平坦地，一旦失火，会引起火灾，系数为0.5； 3特殊工艺危险性 1)毒性物质 毒性物质的危险系数为0.2×N H。三个单元：N H =1 2)负压操作 本装置微正压操作。 3)燃烧范围或其附近的操作 3个单元未在燃烧范围或其附近的操作 4)粉尘爆炸 本装置无粉尘。 5)释放压力 计算公式：Y＝／1000)3 6)低温 3个单元无低温情况。 7)易燃和不稳定物质的数量
工艺中的液体和气体的危险系数 (2)储存中的液体或气体(工艺操作场所之外)。 贮存中的液体和气体的危险系数 曲线A： lgY=－0．289069+0．472171(lgX)－0．074585(18X)2－0．018641(lgX)3曲线B： lgY=－0．403115+0．378703(lgX)－0．46402(lgX)2－0．015379(lgX)3曲线C： lgY＝－0．558394+0．363321(lgX)－0．057296(lgX)2－0．010759(lgX)3 (3)储存中的可燃固体和工艺中的粉尘。
量子化学计算方法试验
量子化学计算方法试验 1. 应用量子化学计算方法进行计算的意义 化学是一门基础学科，具有坚实的理论基础，化学已经发展为实验和理论并重的科学。理论化学和实验化学的主要区别在于，实验化学要求把各种具体的化学物质放在一起做试验，看会产生什么新的物质，而理论化学则是通过物理学的规律来预测、计算它可能产生的结果，这种计算和预测主要借助计算机的模拟。也就是说，理论化学可以更深刻地揭示实验结果的本质并阐述规律，还可以对物质的结构和性能预测从而促进科学的发展。特别是近几年来，随着分子电子结构、动力学理论研究的不断深入以及计算机的飞速发展，理论与计算化学已经发展成为化学、生物化学及相关领域中不可缺少的重要方向。目前，已有多种成熟的计算化学程序和商业软件可以方便地用于定量研究分子的各种物理化学性质，是对化学实验的重要的补充，不仅如此，理论计算与模拟还是药物、功能材料研发环境科学的领域的重要实用工具。 理论化学运用非实验的推算来解释或预测化合物的各种现象。理论化学主要包括量子化学，（quantum chemistry）是应用量子力学的基本原理和方法研究化学问题的一门基础科学。研究范围包括稳定和不稳定分子的结构、性能及其结构与性能之间的关系；分子与分子之间的相互作用；分子与分子之间的相互碰撞和相互反应等问题。量子化学可分基础研究和应用研究两大类，基础研究主要是寻求量子化学中的自身规律，建立量子化学的多体方法和计算方法等，多体方法包括化学键理论、密度矩阵理论和传播子理论，以及多级微扰理论、群论和图论在量子化学中的应用等。理论与计算化学的巨大进展，正使化学学科经历着革命性的变化。今天的理论与计算化学几乎渗透到现代一切科技领域，与材料、生物、能源、信息和环保尤为密切，理论化学的应用范围将越来越广。理论与计算化学逐步发展成为一门实用、高效、富有创造性的基础科学，在化学、生物学等领域的影响越来越显著，且与日剧增。 2. 应用量子化学计算方法进行计算的目的 （1）了解量子化学计算的用途。 （2）了解量子化学计算的原理、方法和步骤。 （3）通过一两个计算实例进行量子化学计算的上机操作试验。 （4）学会简单的分析和应用计算结果。 3. 量子化学计算试验的原理
分析化学计算公式汇总
分析化学主要计算公式总结 第二章误差和分析数据处理 （1）误差 绝对误差δ=x-μ相对误差=δ/μ*100% (2)绝对平均偏差： △=（│△1│+│△2│+……+│△n│）/n （△为平均绝对误差；△1、△2、……△n为各次测量的平均绝对误差）。（3）标准偏差 相对标准偏差（RSD）或称变异系数（CV） RSD=S/X*100% (4)平均值的置信区间： ＊真值落在μ±1σ区间的几率即置信度为68.3% ＊置信度——可靠程度 ＊一定置信度下的置信区间——μ±1σ
对于有限次数测定真值μ与平均值x之间有如下关系： s：为标准偏差 n：为测定次数 t：为选定的某一置信度下的几率系数(统计因子) (5)单个样本的t检验 目的：比较样本均数所代表的未知总体均数μ和已知总体均数μ0。 计算公式： t统计量： 自由度：v=n - 1 适用条件： (1) 已知一个总体均数； (2) 可得到一个样本均数及该样本标准误； (3) 样本来自正态或近似正态总体。 n=35, =3.42, S =0.40,
（备择假设 ， (6)F检验法是英国统计学家Fisher提出的，主要通过比较两组数据的方差 S^2，以确定他们的精密度是否有显著性差异。至于两组数据之间是否存在系统误差，则在进行F检验并确定它们的精密度没有显著性差异之后，再进行t 检验。样本标准偏差的平方，即(“^2”是表示平方)：S^2=∑(X-X平均)^2/(n-1)
两组数据就能得到两个S^2值，S 大^2和S 小^2 F=S 大^2/S 小^2 由表中f 大和f 小（f 为自由度n-1),查得F 表， 然后计算的F 值与查表得到的F 表值比较，如果 F < F 表 表明两组数据没有显著差异； F ≥ F 表 表明两组数据存在显著差异 (7)可疑问值的取舍： G 检验法 G=S x x - 第4章 酸碱滴定法 （1）共轭酸碱对Ka 与Kb 间的关系：KaKb=Kw （2）酸碱型体平衡浓度([ ]),分析浓度（c ）和分布系数（δa ）之间的关系 (3)一元强酸溶液的pH 的计算 [H + ]= 2 4w 2K c c ++ 精确式 pH=－lg c 近似式 （4）一元弱酸溶液pH 的计算 [H + ]=w a ]HA [K K + 精 确式（5－11） （ 关于[H + ]的一元三次方程）
最新高中化学常用计算公式讲解学习
学习资料 精品文档 高中化学常用计算公式 1.有关物质的量（mol ）的计算公式 （1）物质的量（mol ）=(g) (g /mol) 物质的质量物质的摩尔质量 （2）物质的量（mol ）=() (/mol)?23微粒数个6.0210个 （3）气体物质的量（mol ）=(L) 22.4(L /mol)标准状况下气体的体积 （4）溶质的物质的量（mol ）＝物质的量浓度（mol/L ）×溶液体积（L ） 2.有关溶液的计算公式 （1）基本公式 ①溶液密度（g/mL ）=(g) (mL)溶液质量溶液体积 ②溶质的质量分数=(g) 100%()(g)?+溶质质量溶质质量溶剂质量 ③物质的量浓度（mol/L ）=(mol) (L)溶质物质的量溶液体积 （2）溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系： ①溶质的质量分数=(mol/L)1L (g /mol) (mL)(g /mL)???物质的量浓度溶质的摩尔质量1000溶液密度 ②物质的量浓度=mL (g /mL)(g /mol)1L ???1000溶液密度溶质的质量分数 溶质摩尔质量 3.平均摩尔质量或平均式量的计算公式 （1）已知混合物的总质量m （混）和总物质的量n （混）：m() n()M =混混 说明：这种求混合物平均摩尔质量的方法，不仅适用于气体，而且对固体或液体也同样适用。 （2）已知标准状况下，混合气体的密度ρ（混）：22.4()M ρ=g 混 注意：该方法只适用于处于标准状况下（0℃，1.01×105 Pa ）的混合气体。 4.化学平衡计算公式 对于可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)++?
道化学公司火灾爆炸危险指数评价法
道化学公司火灾爆炸指数评价法，又称为道化 学公司方法，是美国道化学公司首创的化工生产危 险度定量评价方法。1964年公布第一版，1993年提出了第七版（又称《道七版》）o它以物质系数为基础，再考虑工艺过程中其他因素如操作方式、工艺条件、设备状况、物料处理、安全装置情况等的影响，来计算每个单元的危险度数值，然后按数值大 小划分危险度级别。分析时对管理因素考虑较少，因此，它主要是对化工生产过程中固有危险的度量。
10. 1概述 10. 2 10. 3道化学公司火灾爆炸指数评价 法的分析程序 道化学公司火灾爆炸指数评价 法的分析过程 111 10. 4基本预防和安全措施10.5安全措施检查表
火灾、爆炸风险分析是对工艺装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应性危险进行按步推算的客观评价。分析中定量的依据是以往的事故统计资料、物质的潜在能一量和现行安全措施的状况。, F&EI系统的目的是:
①真实地量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的 预期损失； ②确定可能引起事故发生或使事故扩大的装置; ③向管理部门通报潜在的火灾、爆炸危险性。虽然F&EI 系统主要用于评价储存、处理、生产易燃、可燃、活性物质的操作过程，但也可用于分析污水处理设施、公用工程系统、管路、整流器、变压器、锅炉、热氧化器以及发电厂一些单元的潜在损失。该系统还可用于潜在危险物质库存量较小的工艺过程的风险评价，特别是用于实验工厂的风险评价。该评价方法的适用范围是易燃或活性化学物质的最小处理量为454kg左右。
(1)道化学公司火灾爆炸指数评价法 (道七 版)的分析所需资料 A (2)道化学公司火灾爆炸指数评价法 (道七版)的分析程序 bl (3)道化学公司火灾爆炸指数评价法 (道七版)的相关计算表 10. 2 道化学 公司火灾爆 炸指数评价 法的分析程 序
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高一化学所有计算公式 硫酸根离子的检验: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4↓+ 2NaCl 2、碳酸根离子的检验: CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl 3、碳酸钠与盐酸反应: Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑ 4、木炭还原氧化铜: 2CuO + C 高温2Cu + CO2↑ 5、铁片与硫酸铜溶液反应: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 6、氯化钙与碳酸钠溶液反应：CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaCl 7、钠在空气中燃烧：2Na + O2 △Na2O2 钠与氧气反应：4Na + O2 = 2Na2O 8、过氧化钠与水反应：2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2↑ 9、过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 10、钠与水反应：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 11、铁与水蒸气反应：3Fe + 4H2O(g) = F3O4 + 4H2↑ 12、铝与氢氧化钠溶液反应：2Al + 2N aOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑ 13、氧化钙与水反应：CaO + H2O = Ca(OH)2 14、氧化铁与盐酸反应：Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O 15、氧化铝与盐酸反应：Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O 16、氧化铝与氢氧化钠溶液反应：Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 17、氯化铁与氢氧化钠溶液反应：FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓+ 3NaCl 18、硫酸亚铁与氢氧化钠溶液反应：FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2↓+ Na2SO4 19、氢氧化亚铁被氧化成氢氧化铁：4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3
化学计算公式
化学计算 （一）有关化学式的计算 1．通过化学式，根据组成物质的各元素的原子量，直接计算分子量。 2．已知标准状况下气体的密度，求气体的式量：M=22.4ρ。 3．根据相对密度求式量：M=M ˊD 。??? ? ?? '=ρρD 4．混合物的平均分子量： ++?==%%)(Bb A M a M M 混合物物质的量总数 克物质的总质量 5．相对原子质量： 原子的相对原子质量=121126?原子的质量一个一个原子的质量 C A 1、A 2表示同位素相对原子质量，a 1%、a 2%表示原子的摩尔分数 ①元素近似相对原子质量： ++=%%2211a A a A A (二) 溶液计算 1、V N N MV m V n c A === 1000C M ρω= 2、稀释过程中溶质不变：C 1V 1=C 2V 2。 3、同溶质的稀溶液相互混合：C 混=2 1221V V V C CV ++ (忽略混合时溶液体积变化不计) 4、溶质的质量分数。 ①%100%100%?+=?=剂质质液质 m m m m m a ②（饱和溶液，S 代表溶质该条件下的溶解度） ③混合：m 1a 1%+m 2a 2%=(m 1+m 2)a%混%100100%?+=S S a ④稀释：m 1a 1%=m 2a 2% 5、有关pH 值的计算：酸算H +，碱算OH — Ⅰ. pH= —lg[H +] C(H +)=10-pH Ⅱ. K W =[H +][OH —]=10-14（25℃时）
图中的公式：1． A N n N = 2． m n M = 3． m V n V = 4． n n V = ×M ×NA 质 量 物质的量 微 粒 m ÷M n ÷NA N × ÷ 22.4 L/ mol 22.4 L/ mol 气体的体积 （标准状况下）
分析化学公式和计算
页脚内容 1、准确度：指测量值与真值之间相互接近的程度，用“误差”来表示。 （1）、绝对误差：测量值x 与真值μ的差值，δ=x －μ （2）、相对误差：指绝对误差在真值中所占的比值，以百分率表示： %100%?=μ δ % 2、精密度：指对同一样品多次平行测量所得结果相互吻合的程度，用“偏差”来表示。 （1）、绝对偏差：d=x i －x （x i 表示单次测量值，x 表示多次测量结果的算术平均值） 平均偏差：d =n d d d d n ++++......321=n x x n i i ∑=-1 （2）、相对偏差： x d ×100% 相对平均偏差： x d ×100% 3、标准偏差：样本标准偏差S= 1 )(2 1 --∑=n x x n i i 相对标准偏差(RSD)%= x s ×100% 例：测定铁矿石中铁的质量分数（以%表示），5次结果分别为：67.48%，67.37%，67.47%，67.43%和67.40%。计算：⑴平均偏差⑵相对平均偏差⑶标准偏差⑷相对标准偏差⑸极差 解：套以上公式 4、平均值的精密度：用平均值的标准偏差来表示n s s x x = 平均值的置信区间：n ts x ± =μ 5、异常值的取舍：Q 检验：Q= 最小 最大紧邻可疑x x x x -- G 检验：s x x G q -= 6、t 检验和F 检验 ⑴题目提供的数据与具体数值μ（权威数据）比较，t 检验： t= n s x μ -，如计算出来的值小于查表值，说明无显著性差异。 ⑵题目提供两组数据比较，问两组数据是否有显著性差异时，F 检验+t 检验： F 检验：判断精密度是否存在显著性差异。 F= 22 21s s （1s 是大方差，2s 是小方差，即1s 〉2s ），计算值小于，说明 两组数据的精密度不存在显著性差异，反之就有。 两组数据F 检验无显著性差异后，进行两个样本平均 值的比较：2 12 121n n n n s x x t R +?-= ， ) 1()1() 1()1(2122 2121-+--+-= n n n s n s s R ， 如果计算出来值小于查表值，表示两测量平均值之间无显著性差异。 7、t f ,α，例，t 8,05.0表示置信度为95%，自由度为8的t 值。 ▲两组数据有无显著性差异的计算步骤: ①利用以上公式求出各组数据的平均值x 、标准差s == 1 )(2 1 --∑=n x x n i i 、 及各组数据的个数n ②F 检验的公式套进去，注意大小分差分别是放在分子和分母上，计 算F 值 ③与题目提供的F 值比较大小，如果计算出来的F 值小于的话就给出 个结论：F 计算＜F ，所以两组数据的精密度无显著性差异 ④利用上面的公式求) 1()1()1()1(2122 2121-+--+-=n n n s n s s R ， 代入2 1212 1n n n n s x x t R +?-= ⑤把计算出来的t 值与题目提供的比较,如果是小于的话就给出个结论:无显著性差异. 具体步骤看书上第25页的例题. 8、滴定终点误差：TE(%) = %1001010?-X ?-X ?t p p ck 强酸强碱滴定：K t ＝1/K w =10 14 (25℃), c=c 2 sp 强酸(碱)滴定弱碱(酸)： K t ＝K a / K w (或K b / K w ), c=c sp 配位滴定：K t ＝K MY ′， c=c )(sp M 。 例：0.1000mol/L 的NaOH 滴定20.00ml 的0.1000mol/L 的HCl ，以酚 酞为指示剂（pHep=9.00），计算滴定误差。 解：根据已知条件计算 (1) c sp =n/V=(20.00mlx0.1000mol/L)/(20.00mlx2) =0.05000mol/ml (2)pHep=9.00，强酸强碱的pHsp=7.00, ΔpH =2.00 1410=t K ，c=c 2sp (3)带入公式，求得：TE(%) 9、滴定度（T B T V m T B = /），例： Fe O Cr K T /7 22=0.05321g/ml ，表示每
高中化学公式大全
高中化学常用公式总结 1. 有关物质的量（mol ）的计算公式 （1）物质的量（mol ）()= 物质的质量物质的摩尔质量（） g g mol / （2）物质的量（mol ）() = ?微粒数（个） 个6021023 ./mol （3）气体物质的量（mol ）= 标准状况下气体的体积() .(/) L L mol 224 （4）溶质的物质的量（mol ）＝物质的量浓度（mol/L ）×溶液体积（L ） 2. 有关溶液的计算公式 （1）基本公式 ①溶液密度（g/mL ）= 溶液质量溶液体积()() g mL ②溶质的质量分数()= ?+溶质质量溶质质量溶剂质量(g g ) () 100% ③物质的量浓度（mol/L ）= 溶质物质的量溶液体积() () mol L （2）溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系： ①溶质的质量分数= ????物质的量浓度溶质的摩尔质量溶液密度(mol /L)1(L)(g /mol) 1000(mL)(g /mL) 100% ②物质的量浓度= ???1000(mL)(g /mL)(g /mol)1(L) 溶液密度溶质的质量分数 溶质摩尔质量 （3）溶液的稀释与浓缩（各种物理量的单位必须一致）： ①浓溶液的质量×浓溶液溶质的质量分数＝稀溶液的质量×稀溶液溶质的质量分数（即溶质的质量不变） ②浓溶液的体积×浓溶液物质的量浓度＝稀溶液的体积×稀溶液物质的量浓度［即c （浓）·V （浓）＝c （稀）·V （稀）］ （4）任何一种电解质溶液中：阳离子所带的正电荷总数＝阴离子所带的负电荷总数（即整个溶液呈电中性） 3. 有关溶解度的计算公式（溶质为不含结晶水的固体） （1）基本公式： ① 溶解度饱和溶液中溶质的质量溶剂质量(g)100(g) (g) (g) =
高中化学常见化学计算方法
常见化学计算方法 主要有：差量法、十字交叉法、平均法、守恒法、极值法、关系式法、方程式叠加法、等量代换法、摩尔电子质量法、讨论法、图象法（略）、对称法（略）。 一、差量法 在一定量溶剂的饱和溶液中，由于温度改变（升高或降低），使溶质的溶解度发生变化，从而造成溶质（或饱和溶液）质量的差量；每个物质均有固定的化学组成，任意两个物质的物理量之间均存在差量；同样，在一个封闭体系中进行的化学反应，尽管反应前后质量守恒，但物质的量、固液气各态物质质量、气体体积等会发生变化，形成差量。差量法就是根据这些差量值，列出比例式来求解的一种化学计算方法。该方法运用的数学知识为等比定律及其衍生式： a b c d a c b d == --或c a d b --。差量法是简化化学计算的一种主要手段，在中学阶段运用相当普遍。常见的类型有：溶解度差、组成差、质量差、体积差、物质的量差等。在运用时要注意物质的状态相相同，差量物质的物 理量单位要一致。 1.将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物21.0g ，加热至质量不再变化时，称得固体质量为1 2.5g 。求混合物中碳酸钠的质量分数。 2.实验室用冷却结晶法提纯KNO 3，先在100℃时将KNO 3配成饱和溶液，再冷却到30℃，析出KNO 3。现欲制备500g 较纯的KNO 3，问在100℃时应将多少克KNO 3溶解于多少克水中。（KNO 3的溶解度100℃时为246g ，30℃时为46g ） 3.某金属元素R 的氧化物相对分子质量为m ，相同价态氯化物的相对分子质量为n ，则金属元素R 的化合价为多少？ 4.将镁、铝、铁分别投入质量相等、足量的稀硫酸中，反应结束后所得各溶液的质量相等，则投入的镁、铝、铁三种金属的质量大小关系为（ ） （A ）Al ＞Mg ＞Fe （B ）Fe ＞Mg ＞Al （C ）Mg ＞Al ＞Fe （D ）Mg=Fe=Al 5.取Na 2CO 3和NaHCO 3混和物9.5g ，先加水配成稀溶液，然后向该溶液中加9.6g 碱石灰（成分是CaO 和NaOH ），充分反应后，使Ca 2+、HCO 3-、CO 32-都转化为CaCO 3沉淀。再将反应容器内水分蒸干，可得20g 白色固体。试求： （1）原混和物中Na 2CO 3和NaHCO 3的质量； （2）碱石灰中CaO 和NaOH 的质量。 6.将12.8g 由CuSO 4和Fe 组成的固体，加入足量的水中，充分反应后，滤出不溶物，干燥后称量得5.2g 。试求原混和物中CuSO 4和Fe 的质量。 二、十字交叉法 凡能列出一个二元一次方程组来求解的命题，即二组分的平均值，均可用十字交叉法，此法把乘除运算转化为加减运算，给计算带来很大的方便。 十字交叉法的表达式推导如下：设A 、B 表示十字交叉的两个分量，AB —— 表示两个分量合成的平均量，x A 、x B 分别表示A 和B 占平均量的百分数，且x A +x B =1，则有：
(完整word)高中化学常用计算公式
1. 有关物质的量（mol ）的计算公式 （1）物质的量（mol ）()= 物质的质量物质的摩尔质量（） g g mol / 即n= M m ；M 数值上等于该物质的相对分子（或原子）质量 （2）物质的量（mol ）= ）（个微粒数（个）mol /1002.623 ? 即n=A N N N A 为常数6.02×1023，应谨记 （3）气体物质的量（mol ）= 标准状况下气体的体积() .(/) L L mol 224 即n= m g V V 标， V m 为常数22.4L ·mol -1，应谨记 （4）溶质的物质的量（mol ）＝物质的量浓度（mol/L ）×溶液体积（L ）即n B =C B V aq （5）物质的量（mol ）=）反应热的绝对值（）量（反应中放出或吸收的热mol KJ KJ / 即n=H Q ? 2. 有关溶液的计算公式 （1）基本公式 ①溶液密度（g/mL ）= 溶液质量溶液体积()() g mL 即ρ = aq V m 液 ②溶质的质量分数=%100) g g ?+溶剂质量）（（溶质质量）溶质质量（=) ) g g 溶液质量（溶质质量（×100% 即w= 100%?液质m m =剂质质m m m +×100% ③物质的量浓度（mol/L ）=溶质物质的量溶液体积()()mol L 即C B=aq B V n （2）溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系： ①溶质的质量分数100%(g/mL) 1000(mL)(g/mol) 1(L)(mol/L)????= 溶液密度溶质的摩尔质量物质的量浓度 ②物质的量浓度=???1000(mL)(g /mL)(g /mol)1(L) 溶液密度溶质的质量分数 溶质摩尔质量 即C B = B M ρω 1000 ρ单位：g/ml （3）溶液的稀释与浓缩（各种物理量的单位必须一致）： 原则：稀释或浓缩前后溶质的质量或物质的量不变！ ①浓溶液的质量×浓溶液溶质的质量分数＝稀溶液的质量×稀溶液溶质的质量分数 即浓m 稀稀浓ωωm =
道化学火灾、爆炸指数评价法
道化学火灾、爆炸指数评价法 以已往的事故统计资料及物质的潜在能量和现行安全措施为依据。 目的： （1）量化潜在火灾、爆炸和反应性事故的预期损失； （2）确定可能引起事故发生或事故扩大的装置； （3）向在关部门通报潜在的火灾、爆炸危险性； （4）使有关人员及工程技术人员了解到各工艺部门可能造成的损失，以此确定减轻事故严重性和总损失的有效、经济的途径。 火灾、爆炸危险指数等级 步骤 1）选择工艺单元 2）确定物质系数MF 3）确定工艺单元危险系数F3：F3= F1* F2 F1（一般工艺危险系数）F2（特殊工艺危险系数） 4）确定火灾爆炸危险指数F&EI= F3*MF 5）安全措施补偿系数：工艺补偿C1物质隔离补偿C2防火措施补偿C3 6）确定暴露面积：暴露半径R=F&EI*0.256 面积=π*R2 7）确定暴露区域内财产的更换价值：=原来成本*0.82*增长成本 8）确定危险系数:由危险系数(F3)和物质系数(MF)按图确定 9）确定最大可能财产损失(MPPD) 10）实际最大可能财产损失(MPPD)=最大可能财产损失*安全措施补偿系数 11）最大可能工作日损失(MPDO) 12）确定停产损失(BI)：=MPDO/30*VPM*0.7 VPM为每月产值；0.7代表固定成本和利润选择恰当工艺单元的6个参数及还应注意的问题： （1）潜在化学能(物质系数) （2）工艺单元中危险物质的数量 （3）资金密度(每平方米美元数) （4）操作压力和操作温度 （5）导致火灾、爆炸事故的历史资料 （6）对装置起关键作用的单元 还应注意的问题：1）所处理的量至少为454kg或0.454m3 2）设备串联布置且相互间未有效隔离，要仔细考虑如何划分 3）要仔细考虑操作状态及操作时间，对F&EI有影响的异常状况，判别选择个操作阶段还是几个阶段来确定重大危险 4）在决定哪些设备具有最大潜在火灾爆炸危险时，可请教工程技术人员或专家物质系数的确定：由N F（燃烧性）、N R（化学性）决定。 当温度超过60℃，物质系数要修正。 对于可燃性粉尘，用粉尘危险分级值（S t）确定。 液体和气体的N F由闪点求得，粉尘或尘雾的S t值由粉尘爆炸试验确定。 物质、混合物或化合物的反应性等级N R根据其在环境温度条件下的不稳定性（或与水反应的剧烈程度），按NFPA704确定。 N R=0：在燃烧条件下仍保持稳定的物质： ①不与水反应的物质。 ②在温度>300-500℃时用差热扫描量热计（DSC）测量显示温升的物质。
常用计算公式
常用计算公式： （1）相对原子质量 （2）设某化合物化学式为 ①它的相对分子质量＝A的相对原子质量×m＋B的相对原子质量×n ②A元素与B元素的质量比＝A的相对原子质量×m：B的相对原子质量×n ③A元素的质量分数 （3）混合物中含某物质的质量分数（纯度） （4）标准状况下气体密度（g/L） （5）纯度 （6）溶质的质量分数
（7）溶液的稀释与浓缩 （8）相对溶质不同质量分数的两种溶液混合 （9）溶液中溶质的质量 ＝溶液的质量×溶液中溶质的质量分数 ＝溶液的体积×溶液的密度 二. 化学方程式： （1）镁带在空气中燃烧 （2）碱式碳酸铜受热分解 （3）磷在空气中燃烧 （4）木炭在氧气中充分燃烧 （5）硫在氧气中燃烧
（6）铁在氧气中燃烧 （7）氯酸钾与二氧化锰共热 （8）高锰酸钾受热分解 （9）氧化汞受热分解 （10）电解水 （11）锌与稀硫酸反应 （12）镁与稀硫酸反应 （13）铁与稀硫酸反应 （14）锌与盐酸反应
（15）镁与盐酸反应 （16）铁与盐酸反应 （17）氢气在空气中燃烧 （18）氢气还原氧化铜 （19）木炭在空气不足时不充分燃烧 （20）木炭还原氧化铜 （21）木炭与二氧化碳反应 （22）二氧化碳与水反应 （23）二氧化碳与石灰水反应
（24）碳酸分解的反应 （25）煅烧石灰石的反应 （26）实验室制取二氧化碳的反应 （27）泡沫灭火器的原理 （28）一氧化碳在空气中燃烧 （29）一氧化碳还原氧化铜 （30）一氧化碳还原氧化铁 （31）甲烷在空气中燃烧 （32）乙醇在空气中燃烧
（33）甲醇在空气中燃烧 （34）铁与硫酸铜反应 （35）氧化铁与盐酸反应 （36）氢氧化铜与盐酸反应 （37）硝酸银与盐酸反应 （38）氧化铁与硫酸反应 （39）氢氧化铜与硫酸反应 （40）氯化钡与硫酸反应 （41）氧化锌与硝酸反应
量子化学计算
物理化学专业博士研究生课程 教学大纲 课程名称：量子化学计算（Computational Quantum Chemistry） 课程编号：B07030411 学分：3 总学时数：72 开课学期：第2学期 考核方式：学习论文 课程说明：（课程性质、地位及要求的描述）。 《量子化学计算》是在学习了《结构化学》、《量子化学》之后，为物理化学专业博士研究生开设的一门方向课，在每学年第二学期讲授。 如果说《结构化学》、《量子化学》还有更多的抽象，那么《量子化学计算》则直接对各研究体系进行可与实验对比的计算机模拟。近二十年来，随着计算机硬件和软件水平的迅速发展，计算化学已成为理论化学的重要分支，主要通过量子化学方法、分子力学方法以及分子动力学模拟来解决与化学相关的问题。目前，计算化学已广泛应用于化学及相关交叉学科的各个领域，迅速成为定量预测分子的结构、性质以及反应性能的有力工具。 本课程计划安排72个学时。采用授课与上机演习相结合的教学方法，使学生在较短时间内掌握当今国际流行的常用计算软件的原理、使用方法及技巧，着重培养同学们解决化学实际问题的能力。要求同学们通过本课程的学习，能对计算化学的原理和方法有一个初步的了解，并能够在化学合成、反应机理、生物、材料等各个领域中得到应用。 教学内容、要求及学时分配： 第一章绪论 内容： 1.1量子力学历史背景 1.221世纪的理论化学计算机模拟
要求：了解量子化学的背景知识、国际国内发展现状及其未来方向学时：4 第二章从头计算法的基本原理和概念 内容： 2.1量子力学基本假设2.2定态近似 2.3从头计算法的“头” 2.4自洽场方法2.5变分法和LCAO-MO近似 2.6量子化学中的一些基本原理和 概念 2.7量子化学中的基本近似 要求：了解从头计算法的基础知识、计算化学中的一些基本原理、概念和近似。 学时：12 第三章布居分析和基组专题 内容： 3.1布居分析 3.2基组专题 要求：理解基组概念及选择的原则，掌握布居分析的计算方法和基组的计数，了解Mulliken布居分析的优缺点及改进的思路。 学时：6 第四章计算方法简介 内容： 4.1半经验方法 4.2HF方法 4.3Post-HF方法 4.4DFT方法 4.5SCF-X 方法 4.6精确模型化学理论方法——Gn 和CBS 4.7赝势价轨道从头计算法 4.8激发态的计算——CIS和CAS 4.9溶剂效应 4.10分子力学和分子动力学基础 要求：了解一些常用计算方法的基本原理及优缺点，重点掌握AM1、INDO、MNDO/PM3、HF、MP、CI、CC、DFT、CAS、溶剂效应等方法的原理，掌握选择计算方法的思路和原则。
高中化学常用计算公式
1. 有关物质的量（mol ）的计算公式 （1）物质的量（mol 即n= M m ；M 数值上等于该物质的相对分子（或原子）质量 （2）物质的量（mol ）= ）（个微粒数（个）mol /1002.623 ? 即n=A N N N A 为常数6.02×1023，应谨记 （3）气体物质的量（mol 即n= m g V V 标， V m 为常数22.4L ·mol -1，应谨记 （4）溶质的物质的量（mol ）＝物质的量浓度（mol/L ）×溶液体积（L ）即n B =C B V aq （5）物质的量（mol ）=）反应热的绝对值（）量（反应中放出或吸收的热mol KJ KJ / 即n=H Q ? 2. 有关溶液的计算公式 （1）基本公式 ①溶液密度（g/mL 即ρ = aq V m 液 ②溶质的质量分数=%100) g g ?+溶剂质量）（（溶质质量）溶质质量（=) ) g g 溶液质量（溶质质量（×100% 即w= 100%?液质m m =剂质质m m m +×100% ③物质的量浓度（mol/L 即C B=aq B V n （2）溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系： ①溶质的质量分数100%(g/mL) 1000(mL)(g/mol) 1(L)(mol/L)????= 溶液密度溶质的摩尔质量物质的量浓度 即C B = B M ρω 1000 ρ单位：g/ml （3）溶液的稀释与浓缩（各种物理量的单位必须一致）： 原则：稀释或浓缩前后溶质的质量或物质的量不变！ ①浓溶液的质量×浓溶液溶质的质量分数＝稀溶液的质量×稀溶液溶质的质量分数 即浓m 稀稀浓ωωm =
高中化学计算公式
高中化学公式 1. 有关物质的量（mol）的计算公式 （1）物质的量（mol） （2）物质的量（mol） （3）气体物质的量（mol） （4）溶质的物质的量（mol）＝物质的量浓度（mol/L）×溶液体积（L） 2. 有关溶液的计算公式 （1）基本公式 ①溶液密度（g/mL） ②溶质的质量分数 ③物质的量浓度（mol/L） （2）溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间的关系： ①溶质的质量分数 ②物质的量浓度 （3）溶液的稀释与浓缩（各种物理量的单位必须一致）： ①浓溶液的质量×浓溶液溶质的质量分数＝稀溶液的质量×稀溶液溶质的质量分数（即溶质的质量不变） ②浓溶液的体积×浓溶液物质的量浓度＝稀溶液的体积×稀溶液物质的量浓度［即c（浓）·V （浓）＝c（稀）·V（稀）］ （4）任何一种电解质溶液中：阳离子所带的正电荷总数＝阴离子所带的负电荷总数（即整个溶液呈电中性） 3. 有关溶解度的计算公式（溶质为不含结晶水的固体）
（1）基本公式： ① ② （2）相同温度下，溶解度（S）与饱和溶液中溶质的质量分数（w%）的关系： （3）温度不变，蒸发饱和溶液中的溶剂（水），析出晶体的质量m的计算： （4）降低热饱和溶液的温度，析出晶体的质量m的计算： 4. 平均摩尔质量或平均式量的计算公式 （1）已知混合物的总质量m（混）和总物质的量n（混）： 说明：这种求混合物平均摩尔质量的方法，不仅适用于气体，而且对固体或液体也同样适用。 （2）已知标准状况下，混合气体的密度（混）：（混） 注意：该方法只适用于处于标准状况下（0℃，）的混合气体。 （3）已知同温、同压下，混合气体的密度与另一气体A的密度之比D（通常称作相对密度）： 则 5. 化学反应速率的计算公式 （1）某物质X的化学反应速率：
高中化学常用计算公式
高中化学常用计算公式1.有关物质的量（mol）的计算公式 （1）物质的量（mol）= (g) (g/mol)物质的质量 物质的摩尔质量 （2）物质的量（mol）= () (/mol)?23 微粒数个 6.0210个 （3）气体物质的量（mol）= (L) 22.4(L/mol) 标准状况下气体的体积 （4）溶质的物质的量（mol）＝物质的量浓度（mol/L）×溶液体积（L） 2.有关溶液的计算公式 （1）基本公式 ①溶液密度（g/mL）= (g) (mL)溶液质量 溶液体积 ②溶质的质量分数= (g) 100% ()(g) ? + 溶质质量 溶质质量溶剂质量 ③物质的量浓度（mol/L）= (mol) (L) 溶质物质的量 溶液体积 （2）溶质的质量分数、溶质的物质的量浓度及溶液密度之间
的关系： ①溶质的质量分数=(mol/L)1L (g /mol) (mL)(g /mL)???物质的量浓度溶质的摩尔质量1000溶液密度 ②物质的量浓度= mL (g /mL)(g /mol)1L ???1000溶液密度溶质的质量分数 溶质摩尔质量 3.平均摩尔质量或平均式量的计算公式 （1）已知混合物的总质量m （混）和总物质的量n （混）：m()n() M =混混 说明：这种求混合物平均摩尔质量的方法，不仅适用于气体，而且对固体或液体也同样适用。 （2）已知标准状况下，混合气体的密度ρ（混）：22.4()M ρ=g 混 注意：该方法只适用于处于标准状况下（0℃，1.01×105Pa ）的混合气体。 4.化学平衡计算公式 对于可逆反应：mA(g)nB(g)pC(g)qD(g)++? （1）各物质的变化量之比＝方程式中相应系数比 （2）反应物的平衡量＝起始量－消耗量 生成物的平衡量＝起始量＋增加量 表示为（设反应正向进行）：
道化学火灾爆炸危险指数评价法(物质系数表).
道化学火灾爆炸危险指数评价法 序号化学物名称 物质系 数 MF 燃烧热Hc (BUT/1b×103) 毒性系 数 N h 燃烧系 数 N f 化学不 稳定性 N r 闪点 ℉ 沸点 ℉ 1醋酸14 5.632l103244 2酸酐147.1321126282 3丙酮1612.3l30-4133 4丙酮合氰化氢2411.2422165203 5乙腈1612.633O42179 6乙酰氯24 2.533240124 7乙炔2920.7O43气-118 8乙酰基乙醇氨149.4l l1355304-308 9过氧化乙酰40 6.4124-[4] 10乙酰水杨酸[8]168.9l1O-- 11乙酰基柠檬酸三丁脂410.9O10400343[1] 12丙烯醛1911.8433-15127 13丙烯酰胺249.5322-257[1] 14丙烯酸247.6322124286 15丙烯腈2413.743232171 16烯丙醇1613.743172207 17烯丙胺1615.4431-4128 18烯丙基溴16 5.933128160 19烯丙基氯169.733l-20113 20烯丙醚241633220203 21氯化铝24[2]3O2-[3] 22氨48310气-28 23硝酸胺2912.4[7]003-410 24醋酸戊酯1614.613060300 25硝酸戊酯1011.5220118306~315 26苯胺1015．O320158364
27氯酸钡14[2]201--28硬脂酸钡48.90l0--29苯甲醛lO13.7220148354 30苯1617.323O12176 31苯甲酸1411231250482 32醋酸苄酯412.3110195417 33苄醇413.82l0200403 34苄基氯1412.6221162387 35过氧化苯甲酰4012134--36双酚A1414.1211175428 37溴l03O0-138 38溴苯108.122O124313 39邻-溴甲苯108.522O174359 401,3-丁二烯2419.2242-10524 41丁烷2119.714O-7631 421-丁醇1614.3l3084243 431-丁烯2119.514O气21 44醋酸丁酯1612.213072260 45丙烯酸丁酯2414.2222103300 46(正)丁胺1616.333010171 47溴代丁烷167.623O65215 48氯丁烷1611.423015170 492,3-环氧丁烷2414.32325149 50丁基醚1616.323192288 51特丁基过氧化氢4011.9144<80或更 高 [9] 52硝酸丁酯2911.113397277 53过氧化乙酸特丁酯4010.6234<80[4] 54过氧化苯甲酸特丁酯4012.2134>190[4] 55过氧化特丁酯2914.513364176
量子化学-重要概念
(1)开壳层,闭壳层 指电子的自旋状态,对于闭壳层,采用限制性计算方法,在方法关键词前面加R 对于开壳层,采用非限制性计算方法,在方法关键词前面加U.比如开壳层的HF就是UHF.对于不加的,程序默认为是闭壳层. 一般采用开壳层的可能性是 1. 存在奇数个电子,如自由基,一些离子 2. 激发态 3. 有多个单电子的体系 4. 描述键的分裂过程 (2) 核磁是单点能计算中另外一个可以提供的数据,在计算的工作设置部分,就是以#开头的一行里,加入NMR关键词就可以了,如 #T RHF/6-31G(d) NMR Test 在输出文件中,寻找如下信息 GIAO Magnetic shielding tensor (ppm) 1 C Isotropic = Anisotropy = 这是采用上面的设置计算的甲烷的核磁结果,所采用的甲烷构形是用B3LYP密度泛函方法优化得到的. 一般的,核磁数据是以TMS为零点的,下面是用同样的方法计算的TMS(四甲基硅烷)的结果1 C Isotropic = Anisotropy = 这样,计算所得的甲烷的核磁共振数据就是,与实验值相比,还是很接近的. (3) 标准几何坐标. 找到输出文件中Standard Orientation一行,下面的坐标值就是输入分子的标准几何坐标. (4) stable 本例中采用SCF方法分析分子的稳定性.对于未知的体系,SCF稳定性是必须要做的.当分子本身不稳定的时候,所得到的SCF结果以及波函数等信息就没有
化学意义. (5)势能面 分子几何构型的变化对能量有很大的影响.由于分子几何构型而产生的能量的变化,被称为势能面.势能面是连接几何构型和能量的数学关系.对于双原子分子,能量的变化与两原子间的距离相关,这样得到势能曲线,对于大的体系,势能面是多维的,其维数取决与分子的自由度. （6）opt Opt=ReadFC 从频率分析(往往是采用低等级的计算得到的)所得到的heckpoint文件中读取初始力矩阵,这一选项需要在设置行之前加入%Chk= filename 一句,说明文件的名称. Opt=CalCFC 采用优化方法同样的基组来计算力矩阵的初始值. Opt=CalcAll 在优化的每一步都计算力矩阵.这是非常昂贵的计算方法,只在非常极端的条件下使用. 有时候,优化往往只需要更多的次数就可以达到好的结果,这可以通过设置MaxCycle来实现.如果在优化中保存了Checkpoint文件,那么使用Opt=Restart可以继续所进行的优化.当优化没有达到效果的时候,不要盲目的加大优化次数.这是注意观察每一步优化的区别,寻找没有得到优化结果的原因,判断体系是否收敛,如果体系能量有越来越小的趋势,那么增加优化次数是可能得到结果的,如果体系能量变化没有什么规律,或者,离最小点越来越远,那么就要改变优化的方法. (7) 频率分析的计算要采用能量对原子位置的二阶导数.HF方法,密度泛函方法(如B3LYP),二阶Moller-Plesset方法(MP2)和CASSCF方法(CASSCF)都可以提供解析二阶导数.对于其他方法,可以提供数值二阶导数. 一般的,对于HF方法,采用计算的频率乘以矫正因子, 方法频率矫正因子零点能矫正因子 HF/3-21G HF/6-31G(d) MP2(Full)/6-31G(d) MP2(FC)/6-31G(d) SVWN/6-31G(d)