无机化学

📊 周期性规律

元素的物理和化学性质随原子序数增加呈现周期性变化，这是由电子排布的周期性决定的。

• 原子半径：同周期从左到右减小，同族从上到下增大
• 电离能：同周期从左到右增大（有波动）
• 电负性：同周期从左到右增大
• 金属性：同周期从左到右减弱

⚛️ 主族元素

s区和p区元素，包括碱金属、碱土金属、卤素、稀有气体等，具有典型的周期性规律。

• 第1族（IA）：碱金属 - 强还原性
• 第2族（IIA）：碱土金属
• 第17族（VIIA）：卤素 - 强氧化性
• 第18族（VIIIA）：稀有气体 - 惰性

🔩 过渡金属

d区元素具有部分填充的d轨道，表现出可变氧化态、形成有色化合物和配合物的特性。

• 铁系元素：Fe、Co、Ni，重要的磁性材料
• 贵金属：Cu、Ag、Au，良好的导电性
• 催化性能：Pt、Pd等常用作催化剂

📖 酸碱理论

阿累尼乌斯理论：酸是水中产生H⁺的物质，碱是产生OH⁻的物质

布朗斯特-劳里理论：酸是质子给体，碱是质子受体

路易斯理论：酸是电子对受体，碱是电子对给体

⚖️ 酸碱强度

强酸：完全电离，如HCl、H₂SO₄、HNO₃

弱酸：部分电离，如CH₃COOH、H₂CO₃

pH = -lg[H⁺]，pOH = -lg[OH⁻]

🧂 盐类水解

盐溶于水后，离子与水中的H⁺或OH⁻结合，影响溶液pH值。

• 强酸强碱盐：不水解，溶液中性
• 强酸弱碱盐：水解呈酸性
• 弱酸强碱盐：水解呈碱性
• 弱酸弱碱盐：双水解，取决于Ka和Kb相对大小

🔋 基本概念

氧化：失去电子，化合价升高

还原：得到电子，化合价降低

氧化剂：得到电子，被还原

还原剂：失去电子，被氧化

📏 电极电势

标准电极电势E°用于判断氧化还原反应的方向和程度。

• E° > 0：氧化态物质氧化能力强
• E° < 0：还原态物质还原能力强
• ΔE° > 0：反应自发进行

标准氢电极：E°(H⁺/H₂) = 0 V

🔋 原电池与电解

原电池：自发氧化还原反应产生电能

电解池：外加电能驱动非自发反应

常见电池类型：

• 锌-铜原电池
• 干电池（锌锰电池）
• 锂电池
• 燃料电池

📝 离子方程式

用实际参与反应的离子表示化学反应，更清晰地反映反应本质。

❌ 沉淀反应

根据溶解度规则判断沉淀的生成。常见难溶盐包括：

• 氯化物：AgCl、Hg₂Cl₂、PbCl₂
• 硫酸盐：BaSO₄、PbSO₄、CaSO₄（微溶）
• 碳酸盐：除碱金属和铵盐外大多难溶
• 氢氧化物：除碱金属和Ba(OH)₂外大多难溶

🫧 气体生成反应

某些离子反应会生成气体，使反应正向进行。

🎯 基本概念

中心原子：接受电子对的金属离子

配体：提供电子对的分子或离子

配位数：与中心原子直接相连的配位原子数

螯合物：多齿配体形成的环状配合物

🌈 配合物的颜色

过渡金属配合物常呈现特征颜色，这与d-d电子跃迁有关。

• [Cu(H₂O)₆]²⁺ - 蓝色
• [Cu(NH₃)₄]²⁺ - 深蓝色
• [Fe(SCN)]²⁺ - 血红色
• [Ni(NH₃)₆]²⁺ - 紫色
• [Co(NH₃)₆]³⁺ - 橙黄色

🏭 应用

配位化合物在工业和生活中有广泛应用：

• 催化剂：齐格勒-纳塔催化剂
• 分析化学：EDTA滴定
• 生物医药：顺铂抗癌药物
• 电镀工业：氰化物镀液
• 冶金：金的氰化法提取