钴配位聚合物[Co3(1,4-BDC)3(DMA)(H2O)]的合成和晶体结构

如何判断分子的杂化类型

直线型 sp杂化 A-B-A 如CO 2 sp CO CO 2, CS 2 ,N 2 O, C 2 H 2 BeCl 2 ,B e H 2 ,Ag(NH 3 ) 2 +, Cu(NH3) 2 + Cu (CN) 2 - sp2 BF 3, NO 3 - BBr 3 SO 3,SO 2 , NO 2 O 3 , 平面三角型 SP2杂化如 BCl 3 V型 Sp3不等性杂化如H 2 O 三角锥型 SP3不等性杂化如NH 3 正四面体型 SP3杂化如 CH 4 sp3 CH 4, CCl 4 , NH 4 +, SO 4 2-, SiX 4 SiH 4 NH 3 , PH 3 NF 3 ,PX 3 ,ClO 3 - , H 2O ,H 2 S ,OF 2 , Cl 2 O ZnCl 42- FeCl 4 - Zn(CN) 4 2- sp3d PF 5 , PCl 5 , SF 4, TeCl 4 , ICl 4 +

ClF 3, BrF 3 XeF 2, ICl 2 -, I 3 - 三角双锥型 SP3d杂化如PCl 5 正八面体型 SP3d2杂化如常见的六氟化物 8．杂化与分子构型的关系： 杂化类型 sp sp2 sp3 d2sp3或sp3d2等性等性不等性等性不等性不等性等性不等性分子形状直线形Δ形 V形正四面体三角锥角形 参加杂化的 轨道数目 2 3 3 4 4 4 6 6 杂化轨道中 孤电子对数目 0 0 1 0 1 2

杂化轨道的 几何图形直线形正Δ形Δ正四面体四面体四面体八面体 键角 180° 120° 109°28， 180°90° 例 C 2H 2 C 2 H 4 SO 2 CH 4 NH 3 H 2 O [Cu(H 2 O) 6 ]2+ 判断物质的杂化类型，空间结构 首先可以根据经验判断，先记住几种杂化的典型物质，再将给出的物质和他们相互比较一下，一般同族的而且化学式类似，杂化类型相同。 eg：判断下列分子的杂化类型并判断分子的空间构型及是否具有极性 H 2S，PH 3 ，NF 3 ，CCl 4 , 解：（1）H 2S，中心原子是S，我们学过H 2 O是SP3不等性杂化，V字型，具有极性，O和S是同族元素，而 且H 2S和H 2 O分子式非常类似，所以H 2 S也是SP3不等性杂化，V字型，具有极性。 （2）PH 3 ，中心原子是P，我们学过NH 3 是不等性杂化，三角锥型，具有极性，N和P是同族元素， 而且NH 3和PH 3 分子式非常类似，所以PH 3 也是SP3不等性杂化，三角锥型，具有极性。 （3）CCl 4 ，中心原子C，我们学过CH 4 ，为SP3等性杂化，正四面体，非极性分子，CCL 4 和CH 4 分子 式非常相似，所以CCl 4 也为SP3等性杂化，正四面体，非极性分子。如果C相连接的四个原子不完全相同，

三元相图的绘制(氯仿、盐酸、水)

基 础 化 学 实 验 实验 三相图的绘制——O H HCl CHCl 23--体系

三元相图的绘制 本实验是综合性实验。其综合性体现在以下几个方面： 1.实验内容以及相关知识的综合 本实验涉及到多个基本概念，例如相律、相图、溶解度曲线、连接线、等边三角形坐标等，尤其是在一般的实验中（比如分析化学实验、无机化学实验等）作图都是用的直角坐标体系，几乎没有用过三角坐标体系，因此该实验中的等边三角形作图法就具有独特的作用。这类相图的绘制不仅在相平衡的理论课中有重要意义，而且对化学实验室和化工厂中经常用到的萃取分离中具有重要的指导作用。 2.运用实验方法和操作的综合 本实验中涉及到多种基本实验操作和实验仪器（如电子天平、滴定管等）的使用。本实验中滴定终点的判断，不同于分析化学中的大多数滴定。本实验的滴定终点，是在本来可以互溶的澄清透明的单相液体体系中逐渐滴加试剂，使其互溶度逐渐减小而变成两相，即“由清变浑”来判断终点。准确地掌握滴定的终点，有助于学生掌握多种操作，例如取样的准确、滴定的准确、终点的判断准确等。 一．实验目的 1. 掌握相律，掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。 2. 掌握用溶解度法绘制三组分相图的基本原理和实验方法。 二．实验原理 三组分体系K = 3，根据相律： f = K–φ+2 = 5–ф 式中ф为相数。恒定温度和压力时： f = 3–φ 当：φ= 1 则： f = 2 因此，恒温恒压下可以用平面图形来表示体系的状态与组成之间的关系，称为三元相图。一般用等边三角形的方法表示三元相图。 对共轭溶液的三组分体系，即三组分中二对液体AB及AC完全互溶，而另一对BC则不溶或部分互溶的相图，如图5-1所示。图中EK1K2K3DL3L2L1F是互溶度曲线；K1L1，K2L2是连结线。互溶度曲线下面是两相区，上面是一相区。 共轭溶液的三元相图（A：醋酸；B：水；C：氯仿） 三.实验准备

中心原子杂化类型的判断

中心原子杂化类型的判断 1、根据价层电子对理论来判断 根据价层电子对互斥理论来判断中心原子的成键电子对数，再根据中心原子成键电子对数来确定中心原子的杂化类型。没有孤对电子对的叫着等性杂化，有孤对电子对的叫着不等性杂化。 ABm型分子 2 m ? + =配位原子提供的电子数 中心原子的价电子数 中心原子价电子对数 原则：①A的价电子数=主族序数； ②配体X：H和卤素每个原子各提供一个价电子, 规定氧与硫不提供价电子； ③正离子应减去电荷数，负离子应加上电荷数。 n=2 直线形 n=3 平面三角形 n=4 四面体 中心原子孤对电子对数=中心原子价电子对数－配位原子的个数 再根据价层电子对互斥理论判断出空间构型，确定是什么样的空间构型，根据空间构型找到对应的杂化类型与之匹配，这样就确定了中心原子的杂化类型。 2、根据中心原子σ键数和孤对电子对数逆向判断 常见的物质中，我们能够比较容易判断出中心原子有多少个σ键和孤对电子对数，逆向推出中心原子的价电子对数，判断出杂化类型。 例1：判断乙酸中和中心原子的杂化类型 3、根据等电子原理判断 等电子原理即具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。这里的结构特征包括中心原子的杂化轨道类型分子的空间结构等，因此我们可以根据一些熟悉的分子的杂化轨道类型来判断与它互为等电子体的不熟悉的分子的杂化轨道类型。 例2、指出N2O分子的空间构形和杂化轨道类型 例3、指出CNO－分子的空间构形和杂化轨道类型

4、根据结构代换判断 有机化学中的取代反应是指有机物分子里某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应根据取代反应机理发生取代后其中心原子的结构和成键方式都应该不变。由此启发：对于一些复杂的分子，我们可以将其中的某些原子团代换成原子变成简单熟悉的分子根据这个分子的空间构型和杂化轨道类型来判断原来的分子的空间构型和杂化轨道类型。 例如CH3OH等醇类都可以看作代换中的R－因为H2O 中H原子为sp3杂化，所以CH3OH中的O原子也为sp3杂化，H2N－NH2可以看作H2N－代换了NH3中的H因为NH3中N原子为sp3杂化所以H2N－NH2中的N原子也为sp3杂化

三组分体系相图绘制.doc

实验八三组分体系等温相图的绘制 一、目的要求 1. 熟悉相律，掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。 2. 掌握用溶解度法绘制相图的基本原理。 二、实验原理 对于三组分体系，当处于恒温恒压条件时，根据相律，其自由度f*为：f*＝3－Φ式中，Φ为体系的相数。体系最大条件自由度f*max＝3－1＝2，因此，浓度变量最多只有两个，可用平面图表示体系状态和组成间的关系，通常是用等边三角形坐标表示，称之为三元相图。如图2-8-1所示。 等边三角形的三个顶点分别表示纯物A、B、C，三条边AB、BC、CA 分别表示A和B、B和C、C和A所组成的二组分体系的组成，三角形内任何一点都表示三组分体系的组成。图2-8-1中， P点的组成表示如下：经P点作平行于三角形三边的直线，并交三边于a、b、c三点。若将三边均分成100等份，则P点的A、B、C组成分别为：A％=Pa=Cb，B％=Pb=Ac，C％=Pc=Ba。

2 苯-醋酸-水是属于具有一对共轭溶液的三液体体系，即三组分中二对液体A和B，A和C完全互溶，而另一对液体B和C只能有限度的混溶，其相图如图2-8-2所示。 图2-8-1 等边三角形法表示三元相图图2-8-2 共轭溶液的三元相图图2-8-2中，E、K2、K1、P、L1、L2、F点构成溶解度曲线，K1L1和K2L2是连结线。溶解度曲线内是两相区，即一层是苯在水中的饱和溶液，另一层是水在苯中的饱和溶液。曲线外是单相区。因此，利用体系在相变化时出现的清浊现象，可以判断体系中各组分间互溶度的大小。一般来说，溶液由清变浑时，肉眼较易分辨。所以本实验是用向均相的苯-醋酸体系中滴加水使之变成二相混合物的方法，确定二相间的相互溶解度。 三、仪器试剂 具塞锥形瓶(100mL，2只、25mL，4只)；酸式滴定管(20mL，1支)；碱式滴定管(50mL，1支)；移液管(1mL，1支、2mL，1支)；刻度移液管(10mL，1支、20mL，1支)；锥形瓶(150mL，2只)。

三元相图的应用

三元相图的应用 用三元相图对煤灰熔点预报研究 利用HR-4灰熔点测定仪，对府谷、露天、宝雁、宝一等4个煤灰样，分别在弱还原性和氧化性气氛下测得它们的灰熔融特征温度，利用CaO．SiO2．AI2O3三元系统相图对实验结果进行比较分析。结果表明：弱还原性气氛下，CaO-Si02．AI203三元相图预报煤灰熔点比实验值高是因为忽略了煤灰中其它杂质矿物质组分；氧化性气氛下，运用CaO-SiO2_Al2 三元相图来预报煤灰熔点，预报值很接近实验值，且煤灰系统中CaO的含量越高预报值和实验值越接近。 锅炉结渣对锅炉安全运行危害极大?。电站锅炉的结渣受煤质特性和炉内燃烧工况影响，煤灰熔融特性是煤质特性中对结渣影响较大的因素。煤灰是由各种矿物质组成的混合物，在高温下熔化过程比较复杂，煤灰中除各矿物质组分外，矿物质之间还会发生反应生成新的矿物质，且各矿物质问也会发生共熔现象。国内为许多专家学者对煤灰熔融性做了大量的研究工作，但用三元相图对不同气氛下煤灰熔点进行预报还很少见诸报道。本文利用三元相图为理论基础，运用HR．4灰熔点测定仪在不同气氛下对煤灰熔融特性进行实验研究。 1 实验装置及条件 实验仪器采用HR．4灰熔点测定仪，它是以硅炭管为发热元件，并配合可控硅调压器进行温度控制的加热炉。它按国标(GB．210)(900℃以前为l5～20℃／min，900℃以后为5±l℃／min)实现自动升温控制功能。试样采用的是府 谷、露天矿、宝雁矿和宝一矿等4种煤灰样，根据GB212．77测定灰成分方法所规定的步骤和要求制成灰样。灰成分分析见表l，煤灰成分数据由北京煤科院提供。实验方法采用GB219．74煤灰熔融性的角锥法，运用HR-4灰熔点测定仪分别在氧化性气氛和还原性气氛测得试样的煤灰熔融特征温度的软化温度(ST)。实验中炉内弱还原性气氛采取封炭法获得，即在刚玉舟中央放置石墨粉l6g，两端放置无烟煤35 g；炉内氧化性气氛通过让空气在炉内自由流通的方式获得，把HR-4灰熔点测定仪置于自然通风状态下即可达到炉内为氧化性气氛。 2 实验结果 4种灰样在弱还原性和氧化性气氛下的软化温度(ST)见表2(本文中的煤灰特征温度均指软温度ST)。

第7章 三元相图作业答案

第六章 三元相图作业答案 Chapter 6 Ternary Phase Diagram 作业1：30kg 成分为O （20%A ，50%B ，30%C ）的合金与10kg 成分为Z （20%A ，10%B ，70%C ）的合金熔化在一起后， 形成新合金x, 试求x 合金中A 、B 、C 组元的含量各是多少，并在浓度三角形中标出各合金。 解答： 30 7050101030--=--=C C B B X X X X X B %=40% X C %=40% X A %=20% 作业2：某三元合金K 在温度为t1时分解为B 组元和液相两个相的相对量 2=L B W W 。已知合金K 中A 组元和C 组元重量比为3，液相含B 量为40%， 试求合金K 的成分。

解答： B B L B X X BK KL W W --===100402 X B -40=200-2X B 3X B =240 X B =80% 已知 X A +XB=100%-80%=20% X A /X C =3 故 X A =15% X C =5% 作业3： A 、 B 、 C 三组元固态完全不互溶，右图为其三元相图投影图。已知合金O 的成分为80％A 、10％B 、10％C ，a 点的成分为60％A 、20％B 、20％C ，E 点的成分为50％A 、10％B 、40％C 。 （1）写出图中合金I 和P 的室温平衡组织。 （2）简要写出合金O 的结晶过程和室温平衡组织。 （3）计算室温下合金O 的组织组成物的相对含量。

解： （1） I ：B+（A+B+C ） P ：（B+C ）+（A+B+C ） （2） 合金O 加热到液相面温度以上后，缓慢降 温，首先遇到液相面Ae 1Ee 3A ，开始结晶出初晶A ，这时液相的成分等于合金成分，两相平衡相联结线的投影是AO 线。继续冷却时，不断析出初晶A ，液相中A 组元的含量 不断减少，B 、C 组元的含量不断增加，液相成分沿AO 的延长线变化。当液相成分到达a 点时，开始发生三相共晶转变，L →（A+B ）。此后在温度继续下降时，液相中不断凝固出两相共晶（A+B ），液相成分沿aE 线变化，直到E 点发生四相共晶转变L →（A+B+C ）。在略低于E 点温度凝固完毕，不再发生其它转变。故合金在室温下的平衡组织为A+（A+B ）+（A+B+C ）。（3分） （3） 作aD//BC ，OF//BC ，aM//AB ，EN//AB ，延长Ea 交AB 于q ()%5060 100) 80100(60100%=----=== AD DF Aa Oa A （1分） %2540 20 405.05.0%)1()%(=-?=?=-= +AN MN A Eq Ea B A （1分） (A+B+C)%=1-A%-(A+B)%=25% （1分） 作业4 图示为A 、B 两组元固态完全不溶解、C 组元固态部分溶解的三元相图 的投影图。 （1）．假定T A >T B >T C >T e1>T e3>T e2>T E ，画出T 温度（T e3>T>T e2）的等温截面图， 并标注出各相区；（5分） （2）．画出XY 变温截面图，并标注出各相区；（5分） （3）．分析合金O 的相变过程。（2分）

如何判断分子的杂化类型

如何判断分子的杂化类型 直线型sp杂化A-B-A 如CO2 sp CO CO2, CS2,N2O, C2H2 BeCl2 ,B e H2,Ag(NH3)2+, Cu(NH3)2+ Cu (CN)2-sp2 BF3, NO3- BBr3 SO3,SO2, NO2 O3, 平面三角型SP2杂化如BCl3 V型Sp3不等性杂化如H2O 三角锥型SP3不等性杂化如NH3 正四面体型SP3杂化如CH4 sp3 CH4, CCl4, NH4+, SO42-, SiX4 SiH4 NH3 , PH3 NF3 ,PX3 ,ClO3- , H2O ,H2S ,OF2 , Cl2O ZnCl42- FeCl4- Zn(CN)42- sp3d PF5 , PCl5, SF4, TeCl4, ICl4+ ClF3, BrF3 XeF2, ICl2-, I3- 三角双锥型SP3d杂化如PCl5 正八面体型SP3d2杂化如常见的六氟化物

8．杂化与分子构型的关系： 杂化类型sp sp2sp3d2sp3或sp3d2 等性等性不等性等性不等性不等性等性不等性 分子形状直线形Δ形V形正四面体三角锥角形 参加杂化的 轨道数目 2 3 3 4 4 4 6 6 杂化轨道中 孤电子对数目0 0 1 0 1 2 杂化轨道的 几何图形直线形正Δ形Δ正四面体四面体四面体八面体 键角180°120°109°28，180°90° 例C2H2C2H4 SO2CH4NH3H2O [Cu(H2O)6]2+ 判断物质的杂化类型，空间结构 首先可以根据经验判断，先记住几种杂化的典型物质，再将给出的物质和他们相互比较一下，一般同族的而且化学式类似，杂化类型相同。 eg：判断下列分子的杂化类型并判断分子的空间构型及是否具有极性 H2S，PH3，NF3，CCl4, 解：（1）H2S，中心原子是S，我们学过H2O是SP3不等性杂化，V字型，具有极性，O和S是同族元素，而且H2S和H2O分子式非常类似，所以H2S也是SP3不等性杂化，V字型，具有极性。 （2）PH3，中心原子是P，我们学过NH3是不等性杂化，三角锥型，具有极性，N和P是同族元素，而且NH3和PH3PH3也是SP3不等性杂化，三角锥型，具有极性。 （3）CCl4，中心原子C，我们学过CH4，为SP3等性杂化，正四面体，非极性分子，CCL4和CH4分子式非常相似，所以CCl4也为SP3等性杂化，正四面体，非极性分子。如果C相连接的四个原子不完全相同，C依然是SP3等性杂化但空间构型为四面体，极性分子。 （4）NF3，也是SP3不等性杂化，三角锥，极性分子。

三元系相图绘制

实验三组分相图的绘制 一实验目的 绘制苯一醋酸一水体系的互溶度相图。为了绘制相图就需通过实验获得平衡时，各相间的组成及二相的连结线。即先使体系达到平衡，然后把各相分离，再用化学分析法或物理方法测定达成平衡时各相的成分。但体系达到平衡的时间，可以相差很大。对于互溶的液体，一般平衡达到的时间很快；对于溶解度较大，但不生成化合物的水盐体系，也容易达到平衡；对于一些难溶的盐，则需要相当长的时间，如几个昼夜。由于结晶过程往往要比溶解过程快得多，所以通常把样品置于较高的温度下，使其较多溶解，然后把它移放在温度较低的恒温槽中，令其结晶，加速达到平衡。另外摇动、搅拌、加大相界面也能加快各相间扩散速度，加速达到平衡。由于在不同温度时的溶解度不同，所以体系所处的温度应该保持不变。 二实验原理 水和苯的互溶度极小，而醋酸却与水和苯互溶，在水和苯组成的二相混合物中加入醋酸，能增大水和苯之间的互溶度，醋酸增多，互溶度增大。当加入醋酸到达某一定数量时，水和苯能完全互溶。这时原来二相组成的混合体系由浑变清。在温度恒定的条件下，使二相体系变成均相所需要的醋酸量，决定于原来混合物中水和苯的比例。同样，把水加到苯和醋酸组成的均相混合物中时，当水达到一定的数量，原来均相体系要分成水相和苯相的二相混合物，体系由清变浑。使体系变成二相所加水的量，由苯和醋酸混合物的起始成分决定。因此利用体系在相变化时的浑浊和清亮现象的出现，可以判断体系中各组分间互溶度的大小。一般由清变到浑，肉眼较易分辨。所以本实验采用由均相样品加人第三物质而变成二相的方法，测定二相间的相互溶解度。 当二相共存并且达到平衡时，将二相分离，测得二相的成分，然后用直线连接这二点，即得连结线。 一般用等边三角形的方法表示三元相图（图1）。等边三角形的三个顶点各代表纯组分；三角形三条边AB、BC、CA分别代表A和B、B和C、C和A所组成的二组分的组成；而三角形内任何一点表示三组分的组成。 例如图1-1中的P点，其组成可表示如下：经P点作平行于三角形三边的直线，并交三边于a、b、c三点。若将三边均分成100等分，则P点的A、B、C组成分别为： A％＝Cb，B％＝Ac，C％＝Ba 对共轭溶液的三组分体系，即三组分中二对液体AB及AC完全互溶，而另一对BC则不溶或部分互溶的相图，如图1-2所示。图中EK1K2K3DL3L2L1F是互溶度曲线，K1L1、K2L2等是连结线。互溶度曲线下面是两相区，上面是一相区。 图1-1等边三角形法表示三元相图图1-2共轭溶液的三元相图

如何判断分子的杂化类型

如何判断分子的杂化类型直线型sp杂化A-B-A 如CO2 sp CO CO 2, CS 2 ,N 2 O, C 2 H 2 BeCl 2 ,B e H 2 ,Ag(NH 3 ) 2 +, Cu(NH3) 2 + Cu (CN) 2 - sp2 BF 3, NO 3 - BBr 3 SO 3,SO 2 , NO 2 O 3 , 平面三角型SP2杂化如BCl3 V型Sp3不等性杂化如H2O 三角锥型SP3不等性杂化如NH3正四面体型SP3杂化如CH4 sp3 CH 4, CCl 4 , NH 4 +, SO 4 2-, SiX 4 SiH 4 NH 3 , PH 3 NF 3 ,PX 3 ,ClO 3 - , H 2O ,H 2 S ,OF 2 , Cl 2 O ZnCl 42- FeCl 4 - Zn(CN) 4 2- sp3d PF 5 , PCl 5 , SF 4, TeCl 4 , ICl 4 + ClF 3, BrF 3 XeF 2, ICl 2 -, I 3 - 三角双锥型SP3d杂化如PCl5 正八面体型SP3d2杂化如常见的六氟化物 常用软件课程设计

8．杂化与分子构型的关系： 杂化类型sp sp2sp3d2sp3或sp3d2 等性等性不等性等性不等性不等性等性不等性 分子形状直线形Δ形V形正四面体三角锥角形 参加杂化的 轨道数目 2 3 3 4 4 4 6 6 杂化轨道中 孤电子对数目0 0 1 0 1 2 杂化轨道的 几何图形直线形正Δ形Δ正四面体四面体四面体八面体 键角180°120°109°28，180°90° 例C2H2C2H4 SO2CH4NH3H2O [Cu(H2O)6]2+ 判断物质的杂化类型，空间结构 首先可以根据经验判断，先记住几种杂化的典型物质，再将给出的物质和他们相互比较一下，一般同族的而且化学式类似，杂化类型相同。 eg：判断下列分子的杂化类型并判断分子的空间构型及是否具有极性 H 2S，PH 3 ，NF 3 ，CCl 4 , 解：（1）H 2S，中心原子是S，我们学过H 2 O是SP3不等性杂化，V字型，具有极性，O和S是同族元素，而 且H 2S和H 2 O分子式非常类似，所以H 2 S也是SP3不等性杂化，V字型，具有极性。 （2）PH 3 ，中心原子是P，我们学过NH 3 是不等性杂化，三角锥型，具有极性，N和P是同族元素， 而且NH 3和PH 3 分子式非常类似，所以PH 3 也是SP3不等性杂化，三角锥型，具有极性。 （3）CCl 4 ，中心原子C，我们学过CH 4 ，为SP3等性杂化，正四面体，非极性分子，CCL 4 和CH 4 分子 式非常相似，所以CCl 4 也为SP3等性杂化，正四面体，非极性分子。如果C相连接的四个原子不完全相同， 常用软件课程设计

三元相图的绘制详解

三元相图的绘制 本实验是综合性实验。其综合性体现在以下几个方面： 1.实验内容以及相关知识的综合 本实验涉及到多个基本概念，例如相律、相图、溶解度曲线、连接线、等边三角形坐标等，尤其是在一般的实验中（比如分析化学实验、无机化学实验等）作图都是用的直角坐标体系，几乎没有用过三角坐标体系，因此该实验中的等边三角形作图法就具有独特的作用。这类相图的绘制不仅在相平衡的理论课中有重要意义，而且对化学实验室和化工厂中经常用到的萃取分离中具有重要的指导作用。 2.运用实验方法和操作的综合 本实验中涉及到多种基本实验操作和实验仪器（如电子天平、滴定管等）的使用。本实验中滴定终点的判断，不同于分析化学中的大多数滴定。本实验的滴定终点，是在本来可以互溶的澄清透明的单相液体体系中逐渐滴加试剂，使其互溶度逐渐减小而变成两相，即“由清变浑”来判断终点。准确地掌握滴定的终点，有助于学生掌握多种操作，例如取样的准确、滴定的准确、终点的判断准确等。 一.实验目的 1. 掌握相律，掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。 2. 掌握用溶解度法绘制三组分相图的基本原理和实验方法。 二.实验原理 三组分体系K = 3，根据相律： f = K–φ+2 = 5–ф 式中ф为相数。恒定温度和压力时： f = 3–φ 当φ= 1，则f = 2 因此，恒温恒压下可以用平面图形来表示体系的状态与组成之间的关系，称为三元相图。一般用等边三角形的方法表示三元相图。 在萃取时，具有一对共轭溶液的三组分相图对确定合理的萃取条件极为重要。在定温定压下，三组分体系的状态和组分之间的关系通常可用等边三角形坐标表示，如图1所示：

图1 图2 等边三角形三顶点分别表示三个纯物质A，B，C。AB，BC，CA，三边表示A和B，B和C，C和A所组成的二组分体系的组成。三角形内任一点则表示三组分体系的组成。如点P 的组成为：A%＝Cb B%=Ac C%=Ba 具有一对共轭溶液的三组分体系的相图如图2所示。该三液系中，A和B，及A和C 完全互溶，而B和C部分互溶。曲线DEFHIJKL为溶解度曲线。EI和DJ是连接线。溶解度曲线内（ABDEFHIJKLCA）为单相区，曲线外为两相区。物系点落在两相区内，即分为两相。 图3（A醋，B水，C氯仿）绘制溶解度曲线的方法有许多种，本实验采用的方法是：将将完全互溶的两组分（如氯仿和醋酸）按照一定的比例配制成均相溶液（图中N点），再向清亮溶液中滴加另一组分（如水），则系统点沿BN线移动，到K点时系统由清变浑。再往体系里加入醋酸，系统点则沿AK上升至N’点而变清亮。再加入水，系统点又沿BN’由N’点移至J点而再次变浑，再滴加醋酸使之变清……如此往复，最后连接K、J、I……即可得到互溶度曲线，如图3所示。 三. 实验准备 1. 仪器：具塞磨口锥形瓶，酸式滴定管，碱式滴定管，移液管，分析天平。 2. 药品：冰醋酸，氯仿，NaOH溶液（0.2mol·mol–3），酚酞指示剂。

第8章-三元相图-笔记及课后习题详解(已整理-袁圆-201487)(DOC)

第8章三元相图 8.1 复习笔记 一、三元相图的基础 三元相图的基本特点：完整的三元相图是三维的立体模型；三元系中的最大平衡相数为四。三元相图中的四相平衡区是恒温水平面；三元系中三相平衡时存在一个自由度，所以三相平衡转变是变温过程，反应在相图上，三相平衡区必将占有一定空间。 1．三元相图成分表示方法 （1）等边成分三角形 图8-1 用等边成分三角形表示三元合金的成分 三角形内的任一点S都代表三元系的某一成分点。 （2）等边成分三角形中的特殊线 ①等含量规则：平行于三角形任一边的直线上所有合金中有一组元含量相同，此组元为所对顶角上的元素。 ②等比例规则：通过三角形定点的任何一直线上的所有合金，其直线两边的组元含量之比为定值。 ③背向规则：从任一组元合金中不断取出某一组元，那么合金浓度三角形位置将沿背离此元素的方向发展，这样满足此元素含量不断减少，而其他元素含量的比例不变。 ④直线定律：在一确定的温度下，当某三元合金处于两相平衡时，合金的成分点和两平衡相的成分点必定位于成分三角形中的同一条直线上。 （3）成分的其他表示方法： ①等腰成分三角形：两组元多，一组元少。 ②直角成分坐标：一组元多，两组元少。 ③局部图形表示法：一定成分范围内的合金。 2．三元相图的空间模型

图8-2 三元匀晶相图及合金的凝固（a）相图（b）冷却曲线 3．三元相图的截面图和投影图 （1）等温截面 定义：等温截面图又称水平截面图，它是以某一恒定温度所作的水平面与三元相图立体模型相截的图形在成分三角形上的投影。 作用：①表示在某温度下三元系中各种合金所存在的相态； ②表示平衡相的成分，并可以应用杠杆定律计算平衡相的相对含量。 图8-3 三元合金相图的水平截面图 （2）垂直截面 定义：固定一个成分变量并保留温度变量的截面，必定与浓度三角形垂直，所以称为垂直截面，或称为变温截面。 常用的垂直截面有两种： ①通过浓度三角形的顶角，使其他两组元的含量比固定不变； ②固定一个组元的成分，其他两组元的成分可相对变动。 图8-4 三元相图的垂直截面图

三元相图的绘制详解

三元相图得绘制 本实验就就是综合性实验。其综合性体现在以下几个方面: １、实验内容以及相关知识得综合 本实验涉及到多个基本概念,例如相律、相图、溶解度曲线、连接线、等边三角形坐标等，尤其就就是在一般得实验中（比如分析化学实验、无机化学实验等）作图都就就是用得直角坐标体系,几乎没有用过三角坐标体系,因此该实验中得等边三角形作图法就具有独特得作用。这类相图得绘制不仅在相平衡得理论课中有重要意义，而且对化学实验室与化工厂中经常用到得萃取分离中具有重要得指导作用。 2、运用实验方法与操作得综合 本实验中涉及到多种基本实验操作与实验仪器（如电子天平、滴定管等）得使用。本实验中滴定终点得判断，不同于分析化学中得大多数滴定。本实验得滴定终点,就就是在本来可以互溶得澄清透明得单相液体体系中逐渐滴加试剂,使其互溶度逐渐减小而变成两相,即“由清变浑”来判断终点。准确地掌握滴定得终点,有助于学生掌握多种操作,例如取样得准确、滴定得准确、终点得判断准确等。 一、实验目得 1、掌握相律，掌握用三角形坐标表示三组分体系相图。 2、掌握用溶解度法绘制三组分相图得基本原理与实验方法。 二、实验原理 三组分体系Ｋ= 3,根据相律: f ＝K–φ＋2＝5–ф 式中ф为相数。恒定温度与压力时: ｆ= ３–φ 当φ= 1,则f = 2 因此,恒温恒压下可以用平面图形来表示体系得状态与组成之间得关系,称为三元相图。一般用等边三角形得方法表示三元相图。 在萃取时,具有一对共轭溶液得三组分相图对确定合理得萃取条件极为重要。在定温定压下,三组分体系得状态与组分之间得关系通常可用等边三角形坐标表示,如图1所示：

图1图2 等边三角形三顶点分别表示三个纯物质Ａ,B,C。AＢ，ＢC,ＣA，三边表示Ａ与B,B与C,C 与A所组成得二组分体系得组成。三角形内任一点则表示三组分体系得组成。如点P得组成为：Ａ%=Cb B%＝Ac Ｃ%=Ba 具有一对共轭溶液得三组分体系得相图如图2所示。该三液系中,A与B,及A与C完全互溶,而B与C部分互溶。曲线DEFHIJＫL为溶解度曲线。EI与DJ就就是连接线。溶解度曲线内(ＡBＤEFHＩJKLCＡ)为单相区,曲线外为两相区。物系点落在两相区内,即分为两相。 图3(A醋,B水,C氯仿) 绘制溶解度曲线得方法有许多种,本实验采用得方法就就是：将将完全互溶得两组分(如氯仿与醋酸）按照一定得比例配制成均相溶液(图中N点）,再向清亮溶液中滴加另一组分(如水),则系统点沿BＮ线移动,到K点时系统由清变浑。再往体系里加入醋酸,系统点则沿AＫ上升至N’点而变清亮。再加入水，系统点又沿BN’由N’点移至J点而再次变浑,再滴加醋酸使之变清……如此往复,最后连接Ｋ、J、Ｉ……即可得到互溶度曲线,如图3所示。 三、实验准备 1、仪器:具塞磨口锥形瓶,酸式滴定管,碱式滴定管,移液管，分析天平。 2、药品:冰醋酸,氯仿,NaOＨ溶液(０、2mｏl·ｍol–3),酚酞指示剂。 四、操作要点（各实验步骤中得操作关键点) １、因所测得体系中含有水得成分,所以玻璃器皿均需干燥。

(完整版)中心原子杂化轨道类型的判断方法

中心原子杂化轨道类型的判断方法 徐长明（湖北省十堰市房县第三中学442100） 摘要：杂化轨道理论能解释大多数分子的几何构型及价键结构。在使用该理论时，首先必须确定中心原子的杂化类型，在未知分子构型的情况下，判断中心原子杂化轨道类型有时比较 困难，成为教学难点。 关键词：杂化轨道理论；价层电子对互斥理论；等电子原理 高中化学选修模块《物质结构与性质》（人教版）中介绍了杂化轨道理论，这一重要理论能解释大多数分子几何构型及价键结构。在使用该理论时，首先必须确定中心原子的杂化形式，在未知分子构型的情况下，判断中心原子杂化轨道类型有时比较困难，成为教学难点。下面总结几种高中阶段判断中心原子杂化轨道类型的方法。 一、根据价层电子对互斥理论判断 教材中介绍了价层电子对互斥理论，根据该理论能够比较容易而准确地判断AB m型共价化合物分子或离子的空间构型和中心原子杂化轨道类型。中心原子的价电子对数与价电子对的几何分布、中心原子杂化 轨道类型的对应关系如下表（价电子对数＞4 的，高中阶段不作要求）。 运用该理论的关键是能准确计算出中心原子的价 电子对数，其计算方法是： 1．价电子对数n ＝σ键的电子对和中心原子上的孤电子对，中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb) 2.σ键的电子对可由分子式确定。例如，H20中0有2对σ键电子对；NH3中N有3对σ键电子对 3．式中a为中心原子的价电子数对于主族元素，中心原子（A）的价电子数＝最外层电子数；x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，氢为1 ，其他原子等于“8-该原子的价电子数”。离子在计算价电子对数时，还应加上负离子的电荷数或减去正离子的电荷数（绝对值） 4．杂化轨道由形成σ键的电子对和孤电子对占据，因此分子或离子的空间构型为杂化轨道构型去掉孤电子对后剩余的形状。 例如：指出下列分子或离子的中心原子的杂化轨道类型，并预测它们的空间构型： ⑴BeCl2 ⑵SO3 ⑶NH4＋ 解析：⑴是AB2型分子，BeCl2 的价电子对数 n＝1／2（2-2×1）+2=2，Be 采用sp 杂化，无孤电子对，故分子呈直线型； ⑵是AB3型分子，SO3的价电子对数n＝1／2（6-3×2）+3＝3，S 采用sp2杂化，无孤电子对，故分子呈平面三角形 ⑶是AB4 型离子，NH4＋的价电子对数n＝1／2（5-1-4×1）+4＝4，N 采用sp3杂化，无孤电子对，故分子呈正四面体 二、根据分子的空间构型判断

三元相图软件安装与使用指南

三元相图软件安装与使用指南 日前，我在小木虫网站上传了二元合金相图软件和三元相图软件，有部分虫友反映三元相图软件的安装与使用有些问题，因此，我制作了本指南，希望能对广大虫友有所帮助。 本人电脑系统：Windows xp sp3， Vista和Windows 7系统可能无法兼容此软件。 一、三元相图软件安状 1．将下载到的三元相图软件解压到非系统盘（如：D:\）下，打开文件夹“三元相图软件”，运行SETUP．EXE文件，出现如下界面： 点击“Continue”，出现如下界面：

输入一个用户名，单位名可不输。然后“确认”，知道出现如下界面： 点击“OK”后出现如下界面： 点击电脑图标（如图示），进入如下界面：

直接“Continue”，出现如下界面： 点击“OK”，软件到此安装完毕。

2．运行软件 点击“开始”，运行TERNARY中的Ternary Phase Diagrams，如下图： 出现如下界面（根据电脑配置，有时候也不会出现此界面） 出现这种情况是因为你的机器配置太好，内存过多造成，呵呵！ 按如下方法解决： 开始---运行---msconfig---Boot.ini---高级----MAXMEN设置为768，重起电脑。出现如下界面，打钩确认。 再次运行运行TERNARY中的Ternary Phase Diagrams，出现如下界面：

根据系统配置不同，有的在设置好运行的时候会要求输入cdkey，见压缩文件cdkey.txt文件，手动输入即可，复制不行（有时需要输入几次，若出现错误，忽略退出重新运行即可）。 点击“确认”，出现如下界面，选择“三元相图软件”文件夹中“data”文件夹在你电脑上的位置（见前面开始解压文件的位置）。确认无误后出现如下界面： 至此，软件设置完成，点击Keywords，输入相关元素符号查询即可（输一个元素符号，点击一次后面的“Search”，最后点“OK”），如下：

第三章多元凝聚系统相图及其应用(精)

第三章多元凝聚系统相图及其应用 和传统化学不同，本书不讨论含水系统，而把注意力集中在凝聚态相图同时，和金属物理或物理冶金学不同，本书主要是讨论金属氧化物系统相图。无机材料化学是一门应用学科，因此，本书除了介绍一些必要的基本原理外，重点放在解释如何分析相图，以及讨论相图对实际过程的指导意义。 多元凝聚系统的相律表达式为f * = C–Φ+ 1，f*为条件自由度，C为独立组元数，Φ为相数，数字1代表温度变量。本书采用大多数无机材料化学类文献[3~7]约定俗成的说法，在下文中把f *称为自由度，并以通常代表自由度的符号f来表示。于是，凝聚系统相律便写成为 f = C –Φ+ 1 。（3–1） 对于二元凝聚系统，C = 2，于是（3–1）式便成为f = 3–Φ。可见在二元凝聚系统中，平衡共存的相最多只有3个，最大自由度f = 2，是温度和任意1个浓度项这2个热力学强度因素。 §3.1 二元系统相图 3.1.1KF–BaTiO3系统和提拉法低温制备单晶 图3–1 KF–BaTiO3相图，纵标为温度T， 横标为BaTiO3的物质的量分数x[7] 参见Karan C, Skinner B J. J. Chem. Phys., 1953, 21: 2 225[8] 图3–1为KF–BaTiO3系统相图。这是一种最简单的具有一个低共熔点(eutectic point)的二元系统相图[1]，或称为二元固态不互溶凝聚系统相图[2]。本书相图（二元系统及下文的

三元系统立体相图）纵标单位一般为绝对温度T（个别相图仍保留摄氏温度t），横标为物质的量分数x或质量分数w等。 由图3–1可见，如欲将BaTiO3熔融，用提拉法生长BaTiO3单晶，温度要求高达1 885 K。若加入一定量的KF，就可在比1 106 K略高一点的温度，提拉出质量合格的BaTiO3单晶[7]，而使制备温度下降700 K左右。通常配料控制在靠近BaTiO3的一侧。但BaTiO3含量过高时，拉制温度会过高[7]，这是由于此种情况下在比1 106 K稍高一点的温度时，系统的液相量过少。一般可通过实验确定最佳的原料配比和提拉温度。 3.1.2 CaO–Al2O3系统和转熔过程的包晶反应 一、CaO–Al2O3系统 此系统的相图如图3–2所示。本书和大部分无机材料化学类文献[3, 7, 8]一样，把分子式为CaAl2O4的化合物，写成CaO·Al2O3，简写为CA，其他以此类推。系统中CA、CA2、六铝酸钙CA6和铝酸三钙C3A均为不一致熔融化合物（物理化学教科书往往称它们为不稳定化合物[12,]），它们各自的分解温度［或称为转熔温度(peritectic temperatures)］亦已在图中标出。七铝酸十二钙C12A7在通常的温度下为一致熔融化合物(或称为稳定化合物[1, 2]、同成分熔融化合物)。有的文献认为它的熔点为1 665 K[7, 9]，但较为经典的文献则认为它的熔点为1 728 K[10]，后一个数据与图3–2中C12A7组成附近的两个低共熔点温度较为相符。C3A 和CA在完全干燥的空气中于1 633 K时，能生成质量分数50.65%Al 2O3和49.35%的CaO两者的低共熔混合物(eutectic mixture)[7]，在此种情况下，C12A7在相图中当然没有稳定的相区。最近报道C12A7具有宝贵的电性能。 此相图的化合物与水泥密切相关。C12A7虽然在硅酸盐水泥和矾土水泥中均有存在，但它的水化活性较差，是水泥中不希望有的矿物组成。此外，C12A7还是一种良的导体，但是好的电导体却很少是透明的[26]。Nature（03 Oct. 2002）报道了在氢气气氛中，通过热处理，可把氢离子结合进C12A7，从而把它做成透明的。C3A与水反应强烈，硅酸盐水泥中C3A含量较高时，水化速度较快。CA是矾土水泥的主要矿物，CA和水化合时反应较快，产物强度也较高，所以矾土水泥也称为快硬高强水泥。此外，CA2常作为耐火水泥的主要矿物。

中学杂化轨道类型归纳

换个角度理解杂化轨道类型中学阶段学会简单的杂化类型判断，对d轨道参与杂化的不作要求，即仅限于sp、sp2、sp3三种类型的判断，就此三种杂化类型的判断方法作如下归纳。 1、取代法 以中学常见的、熟悉的基础物质分子为原型，用其它原子或原子团取代原型分子中的部分原子或原子团，得到的新分子中心原子与原型分子对应的中心原子的杂化类型相同。如： (1)CH3CH=CH2分子中C原子的杂化类型判断，看作乙烯基取代了甲烷分子中的一个H 原子，则甲基C原子为sp3杂化，也可看作甲基取代了乙烯分子中的一个H原子，故两个不饱和C原子均为sp2杂化； (2)(CH3)3N看作三个甲基取代了NH3分子中的三个H原子而得，所以其分子中N原子采用sp3杂化； (3)H2O2看作羟基取代了H2O分子中一个H原子，H2O2中O原子应为sp3杂化； (4)B(OH)3看作三个羟基取代了BF3中的F原子，可知B(OH)3中B原子为sp2杂化。 2、价电子对数计算法 对于AB m型分子(A为中心原子，B为配位原子)，分子的价电子对数可以通过下列计算确定：n=1/2（中心原子的价电子数-每个配位原子予中心原子提供的价电子数×m），配位原子中卤素原子、氢原子提供1个价电子，氧原子和硫原子按提供2个价电子计算；若为离子，须将离子电荷计算在内：n=1/2（中心原子的价电子数-每个配位原子提供的价电子数× SO42－的n=4，中心原子S原子为sp3杂化；NO3－的n=3，中心原子N原子为sp2杂化；ClO3－、ClO4－的n均为4，Cl原子均为sp3杂化（但离子空间构型不同，从价层电子对互斥模型看，前者为三角锥形，后者为正四面体型）。 这种方法不适用于结构模糊或复杂的分子、离子，如NO2+、H2B=NH2等的中心原子杂化类型学生就很难用该法进行判断，但可以从其它途径确定。可以利用等电子体进行判定。 3、等电子原理应用 等电子体具有相同的结构特征，则等电子体的中心原子的杂化类型相同。用此方法将结构模糊或复杂的分子、离子转化成熟悉的等电子体，然后进行确定。如NO2+、H2B=NH2分别与CO2、CH2=CH2互为等电子体，而CO2、CH2=CH2中心原子C原子分别为sp、sp2杂化，则NO2+中心原子N原子为sp杂化，H2B=NH2中心原子B、N原子均为sp2杂化。 4、价键匹配法 从杂化轨道理论可知，原子之间成键时，未杂化轨道形成键，杂化轨道形成键，若未参与成键，剩余的必然是杂化轨道上的孤对电子。在能够明确结构式的分子、离子中心原子杂化类型分析时，可直接用下式判断：杂化轨道数n=中心原子的σ键数+中心原子的孤电子对数（多重键中只有一个σ键，其余均为π键），可方便找到中心原子的杂化类型。如： (1)SiF4分子中Si原子轨道杂化类型分析，基态Si原子有4个价电子，与4个F原子恰好形成4个σ键，无未成键电子，n=4，则SiF4分子中Si原子采用sp3杂化； (2)基态C原子有4个价电子，在HCHO分子中，C原子与2个H原子形成2个σ键，与O原子形成C=O双键，C=O双键中有1个σ键、1个π键，C原子无剩余价电子，n=3，则HCHO分子中C原子采用sp2杂化；

杂化类型判断

杂化轨道类型判断 摘要 1、杂化轨道类型与什么有关 2、杂化轨道类型判断方法有哪些 3、解析杂化轨道类型的判断方法。 关键词 杂化轨道、价层电子对数、数轴法、中心原子 正文 1、 在无机化学中, 准确地预测和判断共价多原子分子或离子的中心原子轨道杂化类型是确定分子或离子空间构型、原子间成键情况及有关性质的前提. 由于原子结合成分子的复杂性和多样性, 即使同一元素的原子在不同分子或离子中做中心原子时, 往往也采用不同的杂化类型( 例如价电子结构为2s2p的C 原子做中心原子时, 在CH中呈sp杂化,CO中呈sp杂化, 而在CO中则呈sp 杂化) . 中心原子轨道杂化类型的预测和分析,需在列出中心原子价电子结构的基础上, 充分考虑与其键合原子的结构、数目及可能出现复键的形式, 分析中心原子价电子是否需要激发, 是否需要预留纯粹的部分轨道形成π键或大π键, 以及中心原子在轨道杂化后是否含孤对电子及其数目等诸多不确定因素, 采用试探的方法进行分析和确定杂化类型. 一般在预知分子空间构型的前提下, 中心原子轨道杂化类型较易确定, 但对不知空间构型且结构比较复杂的分子或离子, 中心原子轨道杂化类型的确定就比较困难。现在也有简单判断杂化轨道类型的说法：中心原子通过杂化轨道与成键原子的价层轨道形成共价键的时候, 为了保证分子的稳定性最强, 杂化轨道间也必须采取夹角最大、斥力最小的分布. 所以, 成键时中心原子杂化轨道中填充的必定是σ键电子对和孤电子对, 而不可能是π键电子, π键电子只能填充在非杂化轨道中. 2、价层电子对数判断法，中心原子成键数目判断法，数轴法判断法，不饱和度判断法（不 要求） 3、 （一）价层电子对数判断中心原子的杂化轨道类型 不需要预知共价多原子分子或离子的空间构型, 只要简单的计算出其价层电子对数, 即可预测中心原子轨道可能的杂化类型, 然后再根据其原子轨道上电子的具体排布等进一步确定杂化情况( 杂化轨道中无孤电子对存在的为等性杂化, 有孤电子对存在的为不等性杂化) . 如SF的中心原子S 的价电子数为6, 键合原子F 各提供1 个成键电子, 价电子对数= ( 6+ 1×6) / 2= 6, 则S 应发生spd杂化; AsO中心原子As 的价电子数为5, 原子O 属氧族, 可认为不提供电子, 离子带3 个负电荷, 价电子对数= ( 5+3) / 2= 4, 则As 应发生sp杂化; COCl中心原子C 的价电子数为4, 键合原子O 属氧族,可认为不提供电子, 每个Cl 提供一个成键电子, 价电子对数= ( 4+ 1×2) / 2= 3, 则C 应发生sp杂化; XeOF中心原子Xe 的价电子数为8, 键合原子O 可认为不提供电子, F 各提供一个成键电子, 价电子对数= ( 8+ 1×4) / 2= 6, 则Xe 应发生spd杂化( 键合原子数少于价电子对数存在孤电子对, 因而为不等性杂化) . （二）、中心原子的成键数目判断杂化轨道类型 设H为中心原子的杂化轨道数，S为端基与中心原子形成σ键的数目，m为孤电子对，n为配位