无机合成第五章

无机合成第五章
无机合成第五章

第五章习题

1. 什么是等离子体?它有什么特点?有几种获得方法?高温、低温等离子体如何区分?

定义:等离子体(plasma)是由部分电子被剥夺后的原子及原子被电离后产生的正负电子组成的离子化气体状物质,是物质存在的第四态。

特点:①具有正、负离子,可作为中间反应介质,特别是处于激发状态的高能离子或原子,可促使很多化学反应发生;②由于任何气态物质均能形成等离子体,因此很容易调整反应系统气氛,通过对等离子介质的选择可获得氧化气氛、还原气氛或中性气氛;③本身是一种良导体,能利用磁场控制等离子体的分布和运动,有利于化工过程的控制;④热等离子体提供了一个能量集中、温度很高的反应环境,温度为104~105℃的热等离子体是目前地球上温度最高的可用热源,不仅可以用来大幅度地提高反应速率,而且可借以产生常温条件下不可能发生的化学反应。

获得方法:①气体放电法②光电离法和激光辐射法③射线辐照法④燃烧法⑤冲击波法⑥微波诱导法

区别:高温平衡等离子体(或称热等离子体、高温等离子体)只有在温度足够高时发生。太阳和恒星不断地发出这种等离子体,组成了宇宙的99%。在高温等离子体中,电子温度、离子温度及气体的温度完全一致,在108~109K 范围之内,如太阳内部,核聚变产生的等离子体就属于这种。

低温等离子体(或称冷等离子体、低温等离子体)是指在等离子体内电子的温度很高,可达上万开尔文,但离子与气体的温度接近常温,从而形成热力学的不平衡,因此又称为非平衡等离子体,如电晕放电、辉光放电、微波等离子体等均属于此类。

2. 等离子合成技术有哪些的广泛应用?

①等离子体冶炼②等离子体喷涂③等离子体焊接④等离子体切割⑤等离子体刻蚀⑥低压等离子体技术与应用★塑料、玻璃、陶瓷材料等的改性处理,提高材料表面的亲水性能,改善材料表面张力;★材料表面清洗;★薄膜材料制备与表面接枝;★杀菌消毒;★等离子体刻蚀⑦等离子体军事及高技术应用3. 查阅网页论述化学气相沉积技术的发展。

化学气相沉积技术的发展

①我国古代的炼丹术可能是最早无意识地应用了该技术。

②20世纪50年代, 由于当时欧洲的机械工业和机械加工业的强大需求, 现代CVD技术开始发展,主要着重于刀具涂层的应用。

③20世纪60~70年代,由于半导体和集成电路技术发展和生产的需要,CVD技术得到了更迅速和更广泛的发展。

④20世纪70年代,前苏联Deryagin、Spitsyn 和Fedoseev 等引入原子氢,开创了激活低压CVD(low pressare chemical vapor deposition,简称LPCVD)金刚石薄膜生长技术,80年代在全世界形成了研究热潮。

⑤20世纪70年代以来,我国在激活低压CVD金刚石生长热力学方面,根据非平衡热力学原理,开拓了非平衡定态相图及其计算的新领域,真正从理论和实验对比上定量化地证实反自发方向的反应可以通过热力学反应耦合依靠另一个自发反应提供的能量推动来完成。

4. CVD技术用于合成时具有哪些特点?

①淀积反应如在气固界面上发生,则淀积物将按照原有固态基底(又称衬底)的形状包覆一层薄膜。

②可以得到单一的无机合成物质,可作为原材料制备。

③可以得到各种特定形状的游离沉积物器具。

④可以沉积生成晶体或纫粉状物质。

5. CVD技术装置主要由哪几部分组成?

①气源控制部件;②沉积反应室;③沉积温控部件;④真空排气和压强控制部件等部分组成。在等离子增强型或其他能源激活型CVD装置,还需要增加激励能源控制部件。

6. CVD合成技术技术有哪些广泛应用?

化学气相沉积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料。这些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物,也可以是Ⅲ~Ⅴ、Ⅱ~Ⅳ、Ⅳ~Ⅵ族中的二元或多元的元素间化合物,而且它们的物理功能可以通过气相掺杂的沉积过程精确控制。⑴沉积生成碳化物/氮化物⑵沉积生成金属或合金⑶沉积SiO2 ⑷沉积陶瓷薄膜⑸沉积硅薄膜⑹金刚石薄膜⑺纳米管、线、绳、带

7.在PCVD中,如果以SiH4和H2为原料沉积非晶硅,试验中应考查哪些因素?在选择源物质时,既要考虑蒸汽压鱼温度的关系,又要特别注意在不同热解温度下的分解产物,保证固相仅仅为所需要的沉淀物质,而没有其他夹杂物。

8. 为什么在软化学合成中,溶胶-凝胶法作为低温或温和条件下合成无机化合物或无机材料的重要方法占有重要地位(包括应用领域)?

在温和的反应条件下和缓慢的反应进程中,可以控制的步骤,一步步进行合成化学反应,具有智力密集型特点;在较温和条件下实现的化学反应过程,易于实现对其反应过程、路径的控制;可以合成出在高温下不稳定的组分或形成介稳态的结构,也可能获得用高温固相反应与物理方法难以得到的低熵、低焓或低对称性的固体化合物和材料。

具体应用领域

①材料学:高性能粒子探测器,隔热材料,声阻抗耦合材料,电介质材料,有机-无机杂化材料,金属陶瓷涂层耐蚀材料,纳米级氧化物薄膜材料,橡胶工业

②催化剂方面:金属氧化物催化剂,包容均相催化剂,

③色谱分析:制备色谱填料,制备开管柱和电色谱固定相,电分析,光分析

9. 溶胶-凝胶法与其他合成方法相比有哪些独特的优点?

①由于溶胶-凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低黏度的溶液,因此,可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性,在形成凝胶时,反应物之间很可能是在分子水平上均匀地混合。

②由于经过溶液反应步骤,因此很容易均匀定量地掺入一些微量元素,实现分子水平上的均匀掺杂。

③与固相反应相比,化学反应将容易进行,而且仅需要较低的合成温度,一般认为溶胶-凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内,而固相反应时组分扩散是在微米范围内,因此反应容易进行,温度较低。

④选择合适的条件可以制备各种新型材料。

10.以制备超细钛酸钡为例,了解溶胶-凝胶法的一般工艺流程。

11.查阅文献,了解溶胶-凝胶法在合成无机物和材料中的应用。

⑴薄膜涂层材料:制备薄膜涂层材料是溶胶-凝胶法最有前途的应用方向,目前应用已经制备出光学膜、波导膜、着色膜、电光效应膜、分离膜、保护膜等。(2)超细粉末:将所需成分的前驱体制成溶胶,加热成为凝胶,高温抽真空烘干得干凝胶,在玛瑙研钵中研碎,于高温电阻炉中煅烧,制得产品后取出,冷却至室温后研磨即可得超细粉末。(3)纳米粉体溶胶-凝胶法是制备纳米粉体的一种低温工艺,具有制品纯度高、化学均匀性好、颗粒细、可容纳不容性组分和不沉淀组分、掺杂分布均匀、合成温度低、成分容易控制、工艺设备简单等优点。(4)陶瓷材料(5)电极材料(6)复合材料:溶胶-凝胶法制备复合材料,可以把各种添加剂、功能有机物或分子、晶种均匀地分散在凝胶基质中,经热处理致密化后,此均匀分布状态仍能保存下来,使得材料更好地显示出复合材料特性。(7)催化剂

无机合成化学

第一章 无机合成定义:研究无机物及其不同物态的合成原理,合成技术,合成方法及对合成产物进行分离、提纯、鉴定、表征的一门学科。 合成方法:包括常规的经典合成方法、极端条件下(超高温、超高压、等离子体、溅射、激光等)的合成方法和特殊合成方法(含电化学合成、光化学合成、微波合成、生物合成等)以及软化学和绿色合成方法。 无机合成VS有机合成方法技术——不同点:(1)无机合成经常采用独特的方法和技术,(2)有机合成主要是分子层次上反应和加工;无机合成主要注重晶体或其他凝聚态结构上的精雕细琢。相同点:方法和技术。 合成对象:典型无机化合物的合成,典型材料的合成,晶体生长等。 第二章气体和溶剂 溶剂效应是指因溶剂而使化学反应速度和化学平衡发生改变的效应 气体除杂净化的方法 1化学除杂—设计原则要求特效型、灵敏性和高的选择性。2气体的分级分离净化—原则是基于气体的沸点、蒸气压等性能的不同。3吸附分离和净化—基于吸附剂对气体混合物中各组分的吸附能力的差异,甚至只有微小的差别,在恒温或恒压条件下,进行快速的吸附-脱附循环,达到分离提纯气体的目的 气体干燥剂分两类:一类是同气体中的水分发生化学反应的干燥剂(P2O5),另一类是可吸附气体中的水分的干燥剂(硅胶、分子筛) 选吸附剂作干燥剂时应考虑的因素 1干燥剂的吸附容量,越大越好;2吸附效率,越快越好;3残留水的蒸汽压,吸附平衡后残留水的蒸汽压越小越好;4干燥剂的再生,越易再生成本越低越好 使用气体要注意安全,即要防毒、防火、防爆 一般说来溶剂分为质子溶剂、质子惰性溶剂、固态高温溶剂。 质子溶剂是能接受或提供质子的溶剂。显著特点是都能自电离,这种自电离是溶剂分子之间的质子传递,也称自递 水是使用最为广泛和廉价的一种质子溶剂。高的介电常数使它成为离子化合物和极性化合物的一种良好溶剂。 质子溶剂的种类:A 液氨B液体氟化C 硫酸D “超酸”溶剂 质子惰性溶剂可简单的分为四类 第一类称惰性溶剂,其基本上不溶剂化不自电离。如Ccl4。第二类称偶极质子惰性溶剂(配位溶剂),即极性高但自电离程度不大的溶剂。如乙腈,二甲基亚砜等。第三类称为两性溶剂。包括那些极性强和能自电离的溶剂。如Brcl3。第四类称无机分子溶剂,不含氢,也不接受质子,几乎不自电离。如SO2,N2O4 固态高温溶剂 a.熔盐第一类为以离子间力成键的化合物,包括像碱金属卤化物这类化合物。第二类包括以共价键为主的化合物 b.金属 选择溶剂的根据反应物的性质;生成物的性质和溶剂的性质。

无机合成化学复习资料

1.使用气体应注意哪些安全问题 答:防毒 防火防爆 2.试述气体的来源和净化步骤,如何除去气体中的水分 答:来源 1.工业制备 2.实验室制备 净化步骤: 1.除去液雾和固体颗粒 2.干燥 3.除氧 4.除氮 去除气体中水分有两条途径: 1.让气体通过低温冷降,使气体中的水分冷冻下来 2.让气体通过干燥剂,将水分除去 3.干燥气体的干燥剂有哪些选择干燥剂应考虑哪些因素 答:干燥剂有两类: 1.可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂 2.可吸附气体中水分的干燥剂 应从以下方面考虑: 干燥剂的吸附容量,干燥剂的吸附容量越大越好 吸附速率,吸附速率越快越好 残留水的蒸汽压,吸附平衡后蒸汽压越小越好 干燥剂的再生 4.如何进行无氧实验操作 1.无水无氧操作室 2保护气体及其净化 3 试剂的储存和转移 4 反应、过滤和离心分离及升华提纯 5 样品的保存和转移 5.溶剂有哪些类型质子溶剂有什么特点质子惰性溶剂分为几类举例说明溶剂类型:质子溶剂,质子惰性溶剂,固态高温溶剂 质子溶剂的特点:自电离 质子惰性溶剂分类: a惰性溶剂四氯化碳,环己烷等 b偶极质子惰性溶剂。乙腈,二甲基亚砜等 c两性溶剂三氟化溴 d无机分子溶剂二氧化硫,四氧化二氮。 6. 使用溶剂时应考虑哪些因素依据哪些原则 答:因素:反应物的性质,生成物的性质,溶剂的性质 原则: a反应物充分溶解

b反应物不与溶剂作用 c使副反应最少 d易于使产物分离。 7.规则溶液理论的是用范围是什么 答:规则溶液理论只能适用于混合物,在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。 8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同 答:在水中进行时,反应产物为氯化银有白色沉淀。在液氨进行时,溶液为无色透明,发生了络合效应。 9.什么叫拉平效应和区分效应 答:拉平效应:将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子的水平的效应区分效应:能区分酸(或碱)强弱的作用为区分效应。 10.举例说明非水溶剂在无机合成中的应用。 答:a水溶液中难以生成化合物的制备。 b无水盐的制备 c异常氧化态特殊配位化合物的制备 d控制制备反应的速度 e提高制备反应的产率。 第三章经典合成方法 1. 化学气相沉积法有哪些反应类型该法对反应体系有什么要求在热解反应中用金属烷基化物和金属烷基氧化物作为源物质时,得到的沉积层分别为什么物质如何解释 答1、反应类型:热分解反应;化学合成反应;化学输运反应。 2、要求: 1)反应物在气温下最好是气态,或在不太高的温度下就有相当的蒸气压,且容易获得高纯产品。 2)能够形成所需要的材料沉积层,反应副产物均易挥发 3)沉积装置简单操作方便。 3、金属烷基化物,其M-C键能一般小于C-C键能,可广泛用于沉积高附着 性的金属膜。若元素的烷氧基配合物,由于M-O键能大C-键能,所以可用来沉积氧化物。 2.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理在管内沉积法和管外沉积法中加入添加剂的顺序有什么不同 答:方法:管内沉积法,管外沉积法,轴向沉积法,等离子体激活化学气相沉积法。 和HCl,除去的方法是用碱液吸收。 尾气:SO 2

当代无机化学研究前沿与进展研究

化学前沿 【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科,在近年来取得较突出的进展,主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透,用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用,以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透,形成许多学科的新的研究领域。例如,生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科;固体无机化学是十分活跃的新兴学科;作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述: 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的 基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面: (一)极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 (二)软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温 和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中 占有一席之地。 (三)缺陷与价态控制 缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料 性能的主要因素。材料的许多性质如发光、导电、催化等都和缺陷与价态有关。晶体生长行为和材料的反应性与缺陷关系密切, 因此, 缺陷与价态在合成中的控制显然成为重要的科学题。缺陷与特定价态的生成和变化与材料最初生成条件有关, 因此,可通过控制材料生成条件来控制材料中的缺陷和元素的价态。 (四)计算机辅助合成 计算机辅助合成是在对反应机理有了了解的基础上进行的理论模拟过程。国际上一般为建立与完善合成反应与结构的原始数据库, 再在系统研究其合成反应与机理的基础上, 应用神经网络系统并结合基因算法、退火、mon te2carlo 优化计算等建立有关的合成反应数学模型与能量分布模型, 并进一步建立定向合成的专家决策系统。

考研无机化学_知识点总结

第一章物质存在的状态………………………………………………………………2 一、气体 .......................................................................................................... 2 二、液体 .......................................................................................................... 3 ①溶液与蒸汽压 ................................................................................................ 3 ②溶液的沸点升高和凝固点的下降 ................................................................... 3 ③渗透压 .......................................................................................................... 4 ④非电解质稀溶液的依数性 .............................................................................. 4 三、胶体 .......................................................................................................... 4 第二章 化学动力学初步……………………………………………………………5 一、化学反应速率 ............................................................................................ 5 二、化学反应速率理论 ..................................................................................... 6 三、影响化学反应速率的因素 .......................................................................... 6 2、温度 ............................................................................................................ 7 第三章 化学热力学初步……………………………………………………………8 一、热力学定律及基本定律 .............................................................................. 8 二、化学热力学四个重要的状态函数 ................................................................ 9 4、自由能 ....................................................................................................... 10 ①吉布斯自由能 .............................................................................................. 10 ②自由能G ——反应自发性的判据 .................................................................. 11 ③标准摩尔生成自由能θ m f G ? (11)

无机合成化学

无机合成化学复习资料

第二章气体和溶剂 P45 1.使用气体应注意哪些安全问题? 答:防毒 防火防爆 2.试述气体的来源和净化步骤,如何除去气体中的水分? 答:来源 1.工业制备 2.实验室制备 净化步骤: 1.除去液雾和固体颗粒 2.干燥 3.除氧 4.除氮 去除气体中水分有两条途径: 1.让气体通过低温冷降,使气体中的水分冷冻下来 2.让气体通过干燥剂,将水分除去 3.干燥气体的干燥剂有哪些?选择干燥剂应考虑哪些因素? 答:干燥剂有两类: 1.可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂 2.可吸附气体中水分的干燥剂 应从以下方面考虑: 干燥剂的吸附容量,干燥剂的吸附容量越大越好 吸附速率,吸附速率越快越好 残留水的蒸汽压,吸附平衡后蒸汽压越小越好 干燥剂的再生 4.如何进行无氧实验操作? 1.无水无氧操作室 2保护气体及其净化 3 试剂的储存和转移 4 反应、过滤和离心分离及升华提纯 5 样品的保存和转移 5.溶剂有哪些类型?质子溶剂有什么特点?质子惰性溶剂分为几类?举例说明溶剂类型:质子溶剂,质子惰性溶剂,固态高温溶剂 质子溶剂的特点:自电离 质子惰性溶剂分类: a惰性溶剂四氯化碳,环己烷等 b偶极质子惰性溶剂。乙腈,二甲基亚砜等 c两性溶剂三氟化溴 d无机分子溶剂二氧化硫,四氧化二氮。 6. 使用溶剂时应考虑哪些因素?依据哪些原则? 答:因素:反应物的性质,生成物的性质,溶剂的性质

a反应物充分溶解 b反应物不与溶剂作用 c使副反应最少 d易于使产物分离。 7.规则溶液理论的是用范围是什么? 答:规则溶液理论只能适用于混合物,在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。 8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同? 答:在水中进行时,反应产物为氯化银有白色沉淀。在液氨进行时,溶液为无色透明,发生了络合效应。 9.什么叫拉平效应和区分效应? 答:拉平效应:将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子的水平的效应区分效应:能区分酸(或碱)强弱的作用为区分效应。 10.举例说明非水溶剂在无机合成中的应用。 答:a水溶液中难以生成化合物的制备。 b无水盐的制备 c异常氧化态特殊配位化合物的制备 d控制制备反应的速度 e提高制备反应的产率。 第三章经典合成方法 1. 化学气相沉积法有哪些反应类型?该法对反应体系有什么要求?在热解反应中用金属烷基化物和金属烷基氧化物作为源物质时,得到的沉积层分别为什么物质?如何解释? 答1、反应类型:热分解反应;化学合成反应;化学输运反应。 2、要求: 1)反应物在气温下最好是气态,或在不太高的温度下就有相当的蒸气压,且容易获得高纯产品。 2)能够形成所需要的材料沉积层,反应副产物均易挥发 3)沉积装置简单操作方便。 3、金属烷基化物,其M-C键能一般小于C-C键能,可广泛用于沉积高附着 性的金属膜。若元素的烷氧基配合物,由于M-O键能大C-键能,所以可用来沉积氧化物。 2.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理?在管内沉积法和管外沉积法中加入添加剂的顺序有什么不同? 答:方法:管内沉积法,管外沉积法,轴向沉积法,等离子体激活化学气相沉

现代无机合成课程论文

上海大学2015~2016学年秋季学期研究生课程论文课程名称:现代无机合成课程编号:01SAJ9017 论文题目:Hydrothermal-Electrochemical Synthesis of ZnO Nanorods 作者姓名:刘志学号:15723697成绩: 论文评语: 任课教师签名: 批阅日期:

水热电化学合成ZnO纳米棒 刘志 上海市大场镇上大路99号上海大学理学院摘要 ZnO纳米棒具有本体ZnO材料的性质以及其纳米结构带来的一些特性使得它在传感和光发射等领域有很大潜在应用价值。本文采用SSP(soft solution proeessing)方法中的重要工艺方法—水热电化学法一步制备出ZnO纳米棒,达到了降低材料制造成本、减少环境污染、降低晶体缺陷密度的目的。 本研究首次对水热电化学法制备ZnO纳米棒的反应过程进行了热力学计算。热力学计算得到水热电化学法制备ZnO纳米棒的反应历程为: Zn(NO3)2Zn2++2NO3-(1) NO3-+H2O+2e-NO2-+2OH-(2) Zn2++2OH-Zn(OH)2(3) Zn(OH)2ZnO+H2O 水热电化学法制备的纳米棒的长度大约为4.3um,直径分布在90-150nm。对于是否添加NaOH添加剂以及120-180℃之间不同条件的各组实验样品的形貌、结构以及光致发光性质都进行了表征。在180℃合成的ZnO纳米棒显现出很强的UV 辐射和较弱的缺陷相关可见辐射,紫外-可见辐射之比约为230。这种高质量光学性质主要归功于高温生长导致较高的纳米棒生长速率(4.3um/h)。在热力学上分 相不如ZnO相稳定。因为生长温度在聚合物材料析是因为高温下缺陷相关Zn(OH) 2 承受范围之内,我们的方法提供了一种十分有前景的在灵活的聚合物基体上合成高光电性质的设备的方法。 关键词:水热电化学合成;ZnO;纳米棒;光致发光;PET,三电极体系

无机合成化学课后习题

无机合成化学课后习题 第一章 1.现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化? 2. 为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的 标志? 3. 为什么说合成化学是化学学科的核心,是化学家改造世界、创造社会财富的最有力的手段? 4.您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗? 5.为什么从某种意义上讲,合成化学的发展史就是化学的发 展史? 6.您或您的朋友的研究课题属于无机合成领域吗?如果是,属于哪个热点领域?举例说明。 7. 什么是极端条件下的合成?能否举一例说明。 8. 查阅文献,找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。 9. 何谓软化学合成方法?与所谓的“硬化学法”相比有什么 特点? 10.在研究工作中,您最喜欢利用哪种工具查阅化合物的合成方法 第二章 1. 化学热力学在无机合成中的起着什么样的重要的作用?

2. Bartlett是怎样从吉布斯-亥姆霍兹方程分析,确立稀有气体第一个化合物制备的热力学根据? 3. Ellingham 图建立的依据是什么? 4. 查阅Ellingham 图,看MnO被C还原为金属的最低温度是多少?写出该温度下的总反应方程式。 5. 偶合反应在无机合成中应用的原理何在?请举例说明。 6. 10.Pourbaix图(pH-E)的实质是什么?它都有哪些方面的应用? 第三章 1.温度与物性有怎样的关系?什么是物质的第五态? 2.实验室中,获得低温的方法或低温源装置有哪几种?各举 一例。 3.为什么任何碱金属与液氨反应后溶液都具有同一吸收波长 的蓝光?核心物种是什么?如何证明? 4. 什么是金属陶瓷?有什么特殊性质?用在哪些方面?它们是如何在高温下制备的? 5. 获得高温有哪些手段?高温合成技术有哪些广泛应用? 6.何谓高温下的化学转移反应?它主要应用在无机合成的哪些方面? 7.什么是等离子体超高温合成?它主要有哪些方面的用途? 8.什么是自蔓延高温合成?该法有什么特点?其关键技术是什么?

无机化学知识点归纳

无机化学知识点归纳 一、常见物质的组成和结构 1、常见分子(或物质)的形状及键角 (1)形状:V型:H2O、H2S 直线型:CO2、CS2 、C2H2平面三角型:BF3、SO3 三角锥型:NH3正四面体型:CH4、CCl4、白磷、NH4+ 平面结构:C2H4、C6H6 (2)键角:H2O:104.5°;BF3、C2H4、C6H6、石墨:120°白磷:60° NH3:107°18′CH4、CCl4、NH4+、金刚石:109°28′ CO2、CS2、C2H2:180° 2、常见粒子的饱和结构: ①具有氦结构的粒子(2):H-、He、Li+、Be2+; ②具有氖结构的粒子(2、8):N3-、O2-、F-、Ne、Na+、Mg2+、Al3+; ③具有氩结构的粒子(2、8、8):S2-、Cl-、Ar、K+、Ca2+; ④核外电子总数为10的粒子: 阳离子:Na+、Mg2+、Al3+、NH4+、H3O+; 阴离子:N3-、O2-、F-、OH-、NH2-; 分子:Ne、HF、H2O、NH3、CH4 ⑤核外电子总数为18的粒子: 阳离子:K+、Ca 2+; 阴离子:P3-、S2-、HS-、Cl-; 分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、F2、H2O2、C2H6、CH3OH、N2H4。 3、常见物质的构型: AB2型的化合物(化合价一般为+2、-1或+4、-2):CO2、NO2、SO2、SiO2、CS2、ClO2、CaC2、MgX2、CaX2、BeCl2、BaX2、KO2等 A2B2型的化合物:H2O2、Na2O2、C2H2等 A2B型的化合物:H2O、H2S、Na2O、Na2S、Li2O等 AB型的化合物:CO、NO、HX、NaX、MgO、CaO、MgS、CaS、SiC等 能形成A2B和A2B2型化合物的元素:H、Na与O,其中属于共价化合物(液体)的是H 和O[H2O和H2O2];属于离子化合物(固体)的是Na和O[Na2O和Na2O2]。 4、常见分子的极性: 常见的非极性分子:CO2、CS2、BF3、CH4、CCl4、、SF6、C2H4、C2H2、C6H6等 常见的极性分子:双原子化合物分子、H2O、H2S、NH3、H2O2、CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3等5、一些物质的组成特征: (1)不含金属元素的离子化合物:铵盐 (2)含有金属元素的阴离子:MnO4-、AlO2-、Cr2O72- (3)只含阳离子不含阴离子的物质:金属晶体 二、物质的溶解性规律 1、常见酸、碱、盐的溶解性规律:(限于中学常见范围内,不全面) ①酸:只有硅酸(H2SiO3或原硅酸H4SiO4)难溶,其他均可溶; ②碱:只有NaOH、KOH、Ba(OH)2可溶,Ca(OH)2微溶,其它均难溶。 ③盐:钠盐、钾盐、铵盐、硝酸盐均可溶; 硫酸盐:仅硫酸钡、硫酸铅难溶、硫酸钙、硫酸银微溶,其它均可溶;

无机合成化学复习资料

第二章气体和溶剂 P45 1.使用气体应注意哪些安全问题? 答:防毒 防火防爆 2.试述气体的来源和净化步骤,如何除去气体中的水分? 答:来源 1.工业制备 2.实验室制备 净化步骤: 1.除去液雾和固体颗粒 2.干燥 3.除氧 4.除氮 去除气体中水分有两条途径: 1.让气体通过低温冷降,使气体中的水分冷冻下来 2.让气体通过干燥剂,将水分除去 3.干燥气体的干燥剂有哪些?选择干燥剂应考虑哪些因素? 答:干燥剂有两类: 1.可同气体中的水分发生化学反应的干燥剂 2.可吸附气体中水分的干燥剂 应从以下方面考虑: 干燥剂的吸附容量,干燥剂的吸附容量越大越好 吸附速率,吸附速率越快越好 残留水的蒸汽压,吸附平衡后蒸汽压越小越好 干燥剂的再生 4.如何进行无氧实验操作? 1.无水无氧操作室 2保护气体及其净化 3 试剂的储存和转移 4 反应、过滤和离心分离及升华提纯 5 样品的保存和转移 5.溶剂有哪些类型?质子溶剂有什么特点?质子惰性溶剂分为几类?举例说明溶剂类型:质子溶剂,质子惰性溶剂,固态高温溶剂 质子溶剂的特点:自电离 质子惰性溶剂分类: a惰性溶剂四氯化碳,环己烷等 b偶极质子惰性溶剂。乙腈,二甲基亚砜等 c两性溶剂三氟化溴 d无机分子溶剂二氧化硫,四氧化二氮。 6. 使用溶剂时应考虑哪些因素?依据哪些原则? 答:因素:反应物的性质,生成物的性质,溶剂的性质

a反应物充分溶解 b反应物不与溶剂作用 c使副反应最少 d易于使产物分离。 7.规则溶液理论的是用范围是什么? 答:规则溶液理论只能适用于混合物,在这个混合物中没有化学反应和溶剂化效应。 8.下列反应在水和液氨中进行效果有什么不同? 答:在水中进行时,反应产物为氯化银有白色沉淀。在液氨进行时,溶液为无色透明,发生了络合效应。 9.什么叫拉平效应和区分效应? 答:拉平效应:将各种不同强度的酸拉平到溶剂化质子的水平的效应区分效应:能区分酸(或碱)强弱的作用为区分效应。 10.举例说明非水溶剂在无机合成中的应用。 答:a水溶液中难以生成化合物的制备。 b无水盐的制备 c异常氧化态特殊配位化合物的制备 d控制制备反应的速度 e提高制备反应的产率。 第三章经典合成方法 1. 化学气相沉积法有哪些反应类型?该法对反应体系有什么要求?在热解反应中用金属烷基化物和金属烷基氧化物作为源物质时,得到的沉积层分别为什么物质?如何解释? 答1、反应类型:热分解反应;化学合成反应;化学输运反应。 2、要求: 1)反应物在气温下最好是气态,或在不太高的温度下就有相当的蒸气压,且容易获得高纯产品。 2)能够形成所需要的材料沉积层,反应副产物均易挥发 3)沉积装置简单操作方便。 3、金属烷基化物,其M-C键能一般小于C-C键能,可广泛用于沉积高附着 性的金属膜。若元素的烷氧基配合物,由于M-O键能大C-键能,所以可用来沉积氧化物。 2.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理?在管内沉积法和管外沉积法中加入添加剂的顺序有什么不同? 答:方法:管内沉积法,管外沉积法,轴向沉积法,等离子体激活化学气相沉

无机化学_知识点总结

无机化学(上) 知识点总结 第一章 物质存在的状态 一、气体 1、气体分子运动论的基本理论 ①气体由分子组成,分子之间的距离>>分子直径; ②气体分子处于永恒无规则运动状态; ③气体分子之间相互作用可忽略,除相互碰撞时; ④气体分子相互碰撞或对器壁的碰撞都是弹性碰撞。碰撞时总动能保持不变,没有能量损失。 ⑤分子的平均动能与热力学温度成正比。 2、理想气体状态方程 ①假定前提:a 、分子不占体积;b 、分子间作用力忽略 ②表达式:pV=nRT ;R ≈8.314kPa 2L 2mol 1-2K 1- ③适用条件:温度较高、压力较低使得稀薄气体 ④具体应用:a 、已知三个量,可求第四个; b 、测量气体的分子量:pV=M W RT (n=M W ) c 、已知气体的状态求其密度ρ:pV=M W RT →p=MV WRT →ρMV RT =p 3、混合气体的分压定律 ①混合气体的四个概念 a 、分压:相同温度下,某组分气体与混合气体具有相同体积时的压力; b 、分体积:相同温度下,某组分气体与混合气体具有相同压力时的体积 c 、体积分数:φ= 2 1 v v d 、摩尔分数:xi= 总 n n i ②混合气体的分压定律 a 、定律:混合气体总压力等于组分气体压力之和; 某组分气体压力的大小和它在混合气体中体积分数或摩尔数成正比 b 、适用范围:理想气体及可以看作理想气体的实际气体 c 、应用:已知分压求总压或由总压和体积分数或摩尔分数求分压、 4、气体扩散定律 ①定律:T 、p 相同时,各种不同气体的扩散速率与气体密度的平方根成反比: 2 1 u u =21p p =2 1 M M (p 表示密度) ②用途:a 、测定气体的相对分子质量;b 、同位素分离 二、液体

2018考研专业介绍:无机化学专业院校排名及研究方向

2018考研专业介绍:无机化学专业院校 排名及研究方向 一、专业介绍 1、概述: 无机化学是化学下属的二级学科,是以实验为基础的一门基础性学科,是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学,是化学中最古老的分支学科。近年来,无机化学的研究与发展越来越受到化学界的重视,现已从最早的理论性研究逐步地进入到人类社会的现代化建设中。无机化学是我国最早设置的化学专业之一。 2、研究方向: 无机化学的研究方向主要有 01无机合成化学 02能源材料化学 03无机纳米材料 04化学电源 05功能性配合物化学 06生物无机化学 (注:各大院校的研究方向有所不同,以南开大学为例) 3、培养目标: 本专业硕士学位获得者应具有较深厚的近代无机化学和结构化学等基础理论知识;熟悉并掌握近代无机合成技术以及对化合物进行表征的常用近代物理研究方法、现代化学实验技术;了解相关领域在国内外的现状和发展趋势,能够适应我国经济、科技、教育发展需要;具有较好的实验技能和总结归纳分析问题的能力,能独立进行科研工作;有严谨的学风;至少掌握一门外国语,具有较熟练的阅读能力以及一定的写作和听说能力。毕业后可胜任高校、科研院所和企业单位的教育、科研和应用开发或管理工作。 4、研究生入学考试科目: ①101思想政治理论 ②201英语一 ③708综合化学 ④820无机化学 (注:各大院校的考试科目有所不同,以南开大学为例) 5、相关专业 与无机化学专业相关的二级学科有:分析化学、有机化学、物理化学、高分子化学与物理 二、专业素质要求及就业 无机化学是化学科学中发展最早的一个分支学科。它承担着研究所有元素的单质和化合物(碳氢化合物及衍生物除外)的组成、结构、性质和反应的重大任务。当前无机化学的发展有两个明显趋势,即在广度上的拓宽和深度上的推进。它与现代文明的三大支柱:能源、信息和材料紧密相联。随着各学科的相互渗透及其自身的新成就,无机化学学科已发展到一个新阶段,在新材料的制备及应用上,已具有了相当重要的战略地位,具有广阔的发展前景,同步于材料科学、生命科学以及信息、能源的发展,是各类交叉学科的源始学科,特别是材

现代无机合成课件

现代无机合成技术 姓名:杨芳芳 学号: 141320133 所属学院:化学学院 专业:物理化学 班级:化学2班 导师:王野 2015 年1 月5 日

纳米TiO2的性能、应用及其制备方法综述 摘要:纳米TiO2具有独特的光催化性、优异的颜色效应以及紫外线屏蔽等功能,在光催化剂、化妆品、抗紫外线吸收剂、功能陶瓷、气敏传感器件等方面具有广阔的应用前景。同时它也是一种新型的无机功能材料,显示出很多传统二氧化钛所不具备的奇异的性能,在光电转换和光催化方面有广阔的应用前景,其制备以及应用已经成为材料研究的热点之一。本文对有关纳米TiO2的性能、应用及制备方法研究进行了综述。 关键字:纳米TiO2、性能、应用、制备 一、简介: 纳米二氧化钛:亦称纳米钛白粉。从尺寸大小来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸在100纳米以下,其外观为白色疏松粉末。具有抗紫外线、抗菌、自洁净、抗老化功效,可用于化妆品、功能纤维、塑料、油墨、涂料、油漆、精细陶瓷等领域。 二、分类: ①、按照晶型可分为:金红石型纳米钛白粉和锐钛型纳米钛白粉。 ②、按照其表面特性可分为:亲水性纳米钛白粉和亲油性纳米钛白粉。 ③、按照外观来分有,粉体和液体之分,粉体一般都是白色液体有白色和半透明状。 三、纳米TiO2的性能 纳米TiO2除了具有与普通纳米材料一样的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等外,还具有其特殊的性质,尤其是催化性能。 3.1基本物化特性 纳米TiO2有金红石、锐钛矿和板钛矿3种晶型。金红石和锐钛矿属四方晶系,板钛矿属正交晶系,一般情况下,板钛矿在650℃转变为锐钛矿,锐钛矿915℃转变为金红石,结构转变温度与TiO2颗粒大小、含杂质及其制备方法有关,颗粒愈小,转变温度愈低,锐钛型纳米TiO2向金红石型转变的温度为600℃或低于此温度,纳米TiO2化学性能稳定,常温下几乎不与其它化合物反应,不溶于水、稀酸,微溶于碱和热硝酸,不与空气中CO2、SO2、O2等反应,具有生物惰性和

无机合成化学参考题

无机合成参考题

无机合成化学参考题 1.进行无机合成时,选择溶剂应遵循什么样的原则? 答:有利于反应进行 对人毒性较小 对环境污染小 不是很贵 2.分子筛可以用于纯化与催化反应的原理是什么? 答:原理:分子筛中有均匀的空隙结构当物质大小与分子筛空隙大小相近时就会透过分子筛进而阻挡一部分物质,达到纯化的目的。分子筛中有许许多多的空腔,空腔内又有许多直径相同的微孔相连,这些微孔能将极性不同,沸点不同,饱和程度不同的分子分离开来就可以达到纯化的作用。 分子筛经过质子交换处理后,表面具有丰富的质子酸位,可以在酸催化反应中可以提供很高的催化活性,其孔道结构形成选择性也可催化炼油反应。 3.以1 : 1摩尔比的MgO和Al2O3的混合物反应生成尖晶石为例来讨论固体反 应过程的影响因素。并解释为什么在实际实验中反应生成两界面以1 : 2.7的比例移动? 4.精细陶瓷与传统陶瓷有什么区别? 答:原料:前者使用粘土为主要原料,后者则使用可以在化学组成、形态、粒度和分布精确控制的氧化物、氮化物、硅化物、硼化物、碳化物等为主要原料。 成分:前者由粘土产地决定,后者因为是纯化合物由人工配比决定。 定制工艺:前者主要是手工来制坯,上釉工艺,以炉窑来生产,后者主要用等静压,注射成型和气相沉积来获得相对精确的和较大密度的坯体,以真空烧结等先进烧结手段。 性能:前者主要用来观赏,生活使用,后者则具有高强度、高硬度、耐腐蚀、导电、绝缘以及在磁、电、光、声、生物工程各方面具有的特殊功能

在高温机械等领域得到广泛的应用。 5.什么叫水热与溶剂热合成,影响水热反应的因素有哪些? 答:概念:水热与溶剂热合成指在一定温度下(100—1000°C)和压强 (1-100MPa)条件下利用溶液中物质化学反应来合成材料,重点研究高温和密闭或高压条件下溶液中的化学行为与规律一般在特定类型的密闭容器活高压釜中进行的一类有效的合成方法。 影响因素:溶液中的溶剂种类,如水或者非水 反应物本身性质 温度一般是较低温度 压力,pH等 反应时间,添加剂, 6.溶胶—凝胶合成的原理是什么?该合成方法有哪些特点? 答:原理:一般以无机物或者金属醇盐做前驱体,在液相将这些原料均匀混合,并进行水解,缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明溶胶体系,溶胶经过陈化,胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,形成凝胶,再经过干燥,烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。 特点:优点:因为起始原料首先被分散在溶剂中形成低粘度溶液所以可以均匀混合得到均匀的材料 所制备的原料具有较高的纯度 材料组成组分较好控制 反应时温度比较低 具有流变特性 可以控制孔隙度 缺点:原料成本较高 存在残留小空洞 较长反应时间 有机溶剂对人有一定的危害性 7.离子液体的含义,与传统溶剂相比有哪些优点?

无机合成课后习题

第一章习题: 1.现代无机合成的内容和方法与旧时代相比有哪些变化? 2.为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志? 3.为什么说合成化学是化学学科的核心,是化学家改造世界、创造社会财富的最有力的手段? 4.您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗? 5.为什么从某种意义上讲,合成化学的发展史就是化学的发展史? 6.您或您的朋友的研究课题属于无机合成领域?如果是,属于哪个热点领域?举例说。 7. 什么是极端条件下的合成?能否举一例说明。 8. 查阅文献,找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。 9. 何谓软化学合成方法?与所谓的“硬化学法”相比有什么特点? 10.在研究工作中,您最喜欢利用哪种工具查阅化合物的合成方法? 第二章习题: 1.化学热力学在无机合成中的起着什么样的重要的作用? 2. Bartlett是怎样从吉布斯-亥姆霍兹方程分,确立稀有气体第一个化合物制备的热力学根据? 3.Ellingham 图建立的依据是什么? 4. 查阅Ellingham 图,看MnO被C还原为金属的最低温度是多少?写出该温度下的总反应方程式。 5. 偶合反应在无机合成中应用的原理何在?请举例说明。 6. 10.Pourbaix图(pH-E)的实质是什么?它都有哪些方面的应用? 第三章习题: 1.温度与物性有怎样的关系?什么是物质的第五态? 2.实验室中,获得低温的方法或低温源装置有哪几种?各举一例。 3.为什么任何碱金属与液氨反应后溶液都具有同一吸收波长的蓝光?核心物种是什么?如何证明? 4. 什么是金属陶瓷?有什么特殊性质?用在哪些方面?它们是如何在高温下制备的? 5. 获得高温有哪些手段?高温合成技术有哪些广泛应用? 6.何谓高温下的化学转移反应?它主要应用在无机合成的哪些方面? 7.什么是等离子体超高温合成?它主要有哪些方面的用途? 8.什么是自蔓延高温合成?该法有什么特点?其关键技术是什么? 9.从物理化学原理说明高温高压合成的机理。 10.什么是超导体?超导体具有什么突出的性质?哪些元素是超导元素? 第四章习题 1.什么是水热-溶剂热合成?该法有什么特点?有无不足? 2. 水热-溶剂热合成都有哪些反应类型? 3. 影响水热-溶剂热合成的因素有哪些? 4. 水热-溶剂热合成有哪些具体应用? 5.什么是“空气敏感化合物”?无水无氧操作主要应用在哪些方面? 6.无水无氧操作有哪几种具体技术?相比各有什么特点? 7.何谓电解合成?无机化合物的电解合成有哪些其他合成方法所不及的优点? 8.有哪些电解条件影响理想的电解合成? 9.电解合成技术有哪些广泛应用? 第五章:

当代无机化学研究前沿与进展

当代无机化学研究前沿与进展 【摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科,在近年来取得较突出的进展,主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透,用以解决工业生产与人民生活的实际问题。文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。 【关键词】:无机化学;研究前沿;研究进展 当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用,以及新的研究领域的开辟和建立。因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透,形成许多学科的新的研究领域。例如,生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科;固体无机化学是十分活跃的新兴学科;作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。 根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述: 一、无机合成与制备化学研究进展 无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面: (一)极端条件合成 在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。 (二)软化学合成 与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”, 正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。

无机合成化学基本题库

无机合成化学基本题库 一、问答题 1.溶剂有哪些类型质子溶剂有什么特点质子惰性溶剂分为几类举例说明 2.什么叫拉平效应和区分效应 3.化学气相沉积法有哪些反应类型该法对反应体系有什么要求在热解反应中,用金属烷基 化物和金属烷氧基化物作为源物质时,得到的沉积层分别为什么物质如何解释 4.写出制备光导纤维预制棒的主要反应和方法。反应体系的尾气如何处理在管内沉积法和 管外沉积法中添加剂的顺序有什么不同 5.化学输运反应的平衡常数有什么特点为什么试以热力学分析化学输运反应的原理。 6.用氢还原氧化物的特点是什么在氢还原法制钨的第三阶段中,温度高于1200℃时反应 会发生什么变化 7.低温分离的方法有哪些在什么情况下用低温化学分离法其主要特点是什么用什么方法 分离O2和CO在分级冷凝中如何选择冷肼简述液氨中的合成反应。 8.低温下稀有气体化合物的合成方法有哪些在低温水解合成XeO3时,应选择XeF4还是 XeF6作源物质为什么合成KrF2的反应机理是什么有哪些因素影响KrF2的量子产率 9.分别叙述先驱物法和溶胶-凝胶法的定义和特点。在何种情况下不宜用先驱物法 10.说明光化学反应的原理和配位化合物光化学合成的类型。 11.试解释吸收、荧光、磷光、内部转换和系间窜跃的意义。 12.从溶液中生长晶体有哪些方法电解溶剂法和溶液蒸发法有何区别和共同之处 13.理想晶体为什么是无色透明的 14.什么叫模板反应举例说明。 15.试述局部化学反应的意义和类型。 16.什么叫水热合成法按反应温度可分几类水热合成法有哪些优点和应用前景?高温高压下 水热反应有哪些特征说明用水热法合成水晶的必然性。 17.某氯碱厂用隔膜槽电解食盐水,每个电解槽通过电流10 000A,问理论上每个电解槽每 天可生产多少氯、氢和氢氧化钠设阳极的电流效率为97%,问实际上每天产氯多少18.在上题中若槽电压为3.8V,则每个槽每天消耗的能量为多少焦耳相当于多少度电能生 产1t氯消耗多少度电能 19.简述自蔓延高温合成的意义和类型。 20.无机合成中如何应用等离子体 21.采用直流等离子体化学沉积法合成金刚石时,往往会有石墨析出。若在原料气中引入一 定比例的氢气,则可以在很大程度上抑制石墨的析出。氢的作用机理是什么 22.什么叫溅射合成法溅射合成法有哪些应用 23.试述凝胶法生长晶体的基本原理,凝胶的作用是什么 24.用水热法制备二氧化硅单晶的原理是什么写出其反应式和反应条件。 25.简述SPS烧结法的原理与特点。 26.解释纳米粒子吸收光谱蓝移和红移的原因。 27.何谓非晶态材料其结构特征有哪些 28.制备非晶态材料有哪些方法 29.何谓色心其形成机理是什么 30.色心有哪些制法其显色原理是什么 31.氧化锌在加热分解时会产生哪些缺陷,写出其缺陷反应式,它是n型还是p型半导体 32.掺杂有Sm3+离子的CdF2晶体是无色的绝缘体,为什么在500℃的镉蒸汽中加热几分钟

高等无机化学课后习题答案

高等无机化学课后习题 答案 GE GROUP system office room 【GEIHUA16H-GEIHUA GEIHUA8Q8-

第三章习题答案 2概述弱场和强场方法的处理步骤并比较其结果。 弱场方法: 一、电子相互作用 具有一定电子组态的原子或离子通过电子的轨道角动量之间,自旋角动量之间以及轨道角动量和自旋角动量的偶合作用,产生具有不同能量的状态或谱项,利用微扰理论计算谱项分裂后的能量得到分裂的能级。 二、配体场作用: 金属离子受到配体电场的影响,电子状态发生改变,导致自由金属离子的谱项2S+1L也相应地改变,主要表现为自由金属离子谱项分裂产生配离子谱项,即光谱项。最后的光谱项通过群论得出。其中配体场球对称部分的作用使离子谱项能量升高,配体场对称性部分的作用使离子谱项分裂。 强场方法: 一、配体场作用: 金属离子的d轨道在配体场的作用下产生分裂形成电子组态,并按能量高低进行排列。 二、电子相互作用 在每一电子组态中,电子间的相互作用进一步产生具有不同能量的谱项(即配体场状态),每一电子组态所产生的谱项可以通过群论的知识得到。 对比两种处理方法的结果: A.得到谱项的种类和数目相同 B.得到的谱项能量都是B, C和Dq的函数,决定了谱项能量标度上的相对 位置

C.两种方法的谱项能量有别,是方法上近似结果造成的 3. Co(NH3)+3 6和Fe(H2O)+3 6 离子是高自旋组态还是低自旋组态?利用表3-7, 表3-8和表3-9的数据加以验证。 Co(NH3)+3 6 :??=f氨×g钴=1.25×18.2=22.75 kK=22750 cm-1 P=23625 cm-1 理论上分裂能小,所以分裂,高自旋(实验上应该是低自旋)。 又因为配合物金属离子的成对能要比自由气态离子时的成对能值 小15%到30%,综合考虑后Co(NH3)+3 6 是低自旋。 Fe(H2O)+3 6 :??=f水×g铁=1×14=14 kK=14000 cm-1 P=29875 cm-1 配合物金属离子的成对能要比自由气态离子时的成 对能值小15%到30% 综合考虑后,成对能大,所以不成对,高自 旋。 4.在下列离子中哪些会发生结构的畸变?(ML 6 为O h,ML4为T d或D4h) Cr(H2O)+3 6 ;3d3,高自旋,无简并,不畸变 Ti(H2O)+3 6 ,3d1 ,八面体场,三重简并,畸变; Fe(CN)-4 6 ,3d6,低自旋,无简并,不畸变; CoCl-2 4 :3d7,配位轨道sp3杂化,高自旋,T d对称性,四面体场,无简 并,不畸变; Pt(CN)-2 4 dsp2,5d8,低自旋,四面体场,D4h对称性,无简并,不畸变; ZnCl-2 4 :3d10,sp3杂化,无简并,不畸变; Cu(en)+2 3 对称性位阻,形成螯合物,有二重简并,但不畸变; FeCl- 4 ,3d5高自旋,配位轨道sp3杂化, T d对称性,无简并,不畸变;

相关文档
最新文档