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CH1 化學反應
1 化學反應式的平衡
氧化數
.定義:氧化數是假想電荷
2. 判斷
ex.
KMnO²裡,Mn的氧化數為+7,但Mat並不存在
→將鍵結電子對分配給電負度較大的元素
b. p. (bonding pair)
*電負度(EN):愈大愈喜歡b.p.
有機物:先判斷C,結構&E.N⇒氧化數
HH
HECCO-H
E.N.大
CNOFT
PSCI
⇒ ,各別氧化數:-3.1
一對C而言
11.元素的氧化數為零
無機物:計算平均22. 單原子離子氧化數等於價數
3. 原子團的氧化數總和等於價數
13. 計算無機物氧化數
(1)金屬
化合物的氧化數總和等於零
IA : +1 IA:+2
Al: +3
F:-13Zn: +2
21 Sc:+3
氫
與金屬:-1
ex. NaH
H
與非金屬: +1
ex.
HO
2

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(3)
•-2
|-
:
最常見的氧化數
ex
H2D
:
過氧化物
ex
2:超氧化物
: +2 :
(4) 順序
ex
* OF₂
ex H202
ex KO₂
無機物:金屬、氣 氫氧
(5)主族元素的氧化數
詳見學習講義 P.5
平衡反應式
1.半反應平衡法
(C₂0
2CO₂ + 2e¯ ) ×5
(MnO4 +8H++5e->Mn²++4H2O)x2
5C2O4+2MnO4+16H+ 10CO2+2Mn²++8H2O
2.氧化數平衡法
-(-5)×2-
→
←
at
5C2O4 + 2MnO4+16H+ 2Mn²+ 5*2CQ + 8H2O
3.淨離子方程式
-(+1x2)x5.
例:Zn+ HNO3(稀)→Zu(NO3)2 + NHaNO3+H2O(未平衡)
淨離子:4Zn+NO3+10H+ 4Zn2++NH++3H2O
+9NO2
→
全反應:4Zn+10HNO3 4Zh(NO3)2 + NH4NO3+3H2O

ページ5:

1 反應熱種類
1. 莫耳生成熱 alf
“formation” 可吸可放
(1) 反應物:只能為元素
(2)生成物:只能有1個生成物,且只生成1莫耳
(3)元素的莫耳生成熱為零
→定義自然界中最穩定,最常見的同素異形體 Hf=0
S:斜方硫、單斜硫、彈性硫
0:氧氣、臭氧
C:石墨、鑽石
P:白磷(不穩定,自燃鬼火→儲存在水中)、紅磷
分子us.原子:Hoy vs. H(g)
2. 莫耳分解熱 可吸可放
=負的莫耳生成熱
SHf 反應式逆寫,反應熱變號
3. 莫耳燃燒熱 HC=0 "combustion"
(1) 燃燒必為放熱反應,△Hc<O
H2(g)+O2(g) → H2O(l)
C()+O2(g) → COz!
19
氫氣的Hc = 水的AHf
石墨的AHC = 二氧化碳的OHf
C15) + 10219) CO (9)
一氧化碳的Hf 不是C的He
(2)反應物:只能為1莫耳物質和適量氧
(3)必須為完全燃燒
(4)不可燃物質(O2、CO2、H2O等)Hc = D
元素△Hc=0

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化學反應中的能量變化
反應熱種類
1.熱含量,H,焓 enthalpy
(1) 儲存於物質中的能量
(2) 無法測量
(3) 影響熱含量大小的因素:溫度、壓力、狀態、莫耳數
*
+91-5
100°C H₂O(g) > 100°C H₂OW
2.
.反應熱△H
(1)熱含量的變化
(2)OH = H 生成物- H反應物:反應後一反應前
(3)也受溫度、壓力、狀態、莫耳數影響
(4)
標準反應熱H:25℃.1bar (latm = 1.013bar)
(5)吸:放熱反應
H↑
生成物
△H↑ 反應物
反應物
→反應進行方向
*吸熱反應(△H20)
大部分固體溶解
(6)氧化還原
生成物
→反應進行方向
*放熱反應(△H<0)
酸鹼中和、燃燒、氣體溶解
少部分固體溶解
放熱:6CO2+6H20
光
0641206
+ 602
吸熱:2Naig + Clig)
→ 2 Na+ 19 +2C1 19
(g)
(g)

ページ7:

14.自身氧化還原反應
同一反應物中的同一元素,產物氧化數有增,有減
(1)
Cl2 + H2O → HCl + HClO
» I2 + 3OH→I+IOS + H2O
(3) H2O2 → H2O + / 02
電解
((X) H2O
H2+ 202
(X)5I+IO3+6H+ 3I2+3H2O
氧化劑、還原劑
氧化數增加:氧化(還原劑)
氧化數減少:還原(氧化劑)
● 限量試劑與產率
1.限量試劑:完全被用盡的反應物
質量
實際產量
2. 莫耳數=
產率=
-x100%
式量
理論產量
例題說明
Q:聯胺(N24)與四氧化二氮(N20G)反應產生氮氣和水,若128克N2H4
與92克N-G完全反應(原子量:N=14),試問
(1) 平衡此化學反應式 2NzH4+N2O4 →3N2+4H2O
(2) 何者為限量試劑 N2O4
(3) 在S.T.P下,反應生成的氮氣體積最多為多少公升 67.2L
(4)承(3),NK體積為33.6L,求產率50%
(2)
(3)
32
128 4 mol 2 = 1 mol
22.4×3=67.2
(4)
33.6
67.2
-x/00% = 50%

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4. 莫耳中和熱 AH KO
(1) 酸鹼中和必為放熱反應
酸鹼中和:H+(aq) + OH (aq) → H2O (e)
AHO
,
(2)生成物:1莫耳水
5. 莫耳溶解熱 可吸可放
(1)反應物:1莫耳溶質
NaOH (s)
NaOH (aq)
H<0
6. 莫耳解離熱 AH 20
吸熱斷鍵
Cg+21
CH4 (g)→C(g) + 2Hzcg) △H=D
赫斯定律
1.赫斯定律:反應熱加成性定律
有加成性(會守恆):質量、能量
無加成性(不守恆):體積
2. QH 反應熱特性
(1)僅與反應物及生成物的物質狀態有關,與反應途徑無關
(2)與反應速率無關
(3) 與自發性無關
3. 反應式相加反應熱相加,反應式逆寫 反應熱變號
4. 赫斯定律的應用
co
1)用已知反應熱求實測困難或危險的反應熱
(2)反應熱之公式解
AH = 生生- 反生= 反燃一生燃

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反應熱種類
1. 莫耳生成熱△Hf
“formation” 可吸可放
(1) 反應物:只能為元素
(2)生成物:只能有1個生成物,且只生成1莫耳
(3)元素的莫耳生成熱為零
→定義自然界中最穩定/最常見的同素異形體 △Hf=0_
S:斜方硫、單斜硫、彈性硫
0:氧氣、臭氧
C:石墨、鑽石
P:白磷(不穩定,自燃鬼大→儲存在水中)、紅磷
'15 } us. 7 Harga v.s. Higs
2. 莫耳分解熱 可吸可放
= 負的莫耳生成熱
SH+ 反應式逆寫,反應熱變號
3. 莫耳燃燒熱 HCO "combustion"
(1) 燃燒必為放熱反應,△Hc<O
H2(g)+O2(g)→ H2O(l)
C (5) + O2(g) → CO2(g)
C (s) + O2(g) → CO (9)
氫氣的AHC =水的He
石墨的AHC = 二氧化碳的OHf
一氧化碳的Hf⇒不是C的aHe
(2)反應物:只能為1莫耳物質和適量氧
(3)必須為完全燃燒
(4)不可燃物質(O2、CO2、H2O等)Hc = D
元素+Hc=0