高中化學擺爛筆記
如你所見，我擺爛了，唉 12.22
原子結構速通
基本概念+構造原理
能層: 電子層 $K, L, M, N,O,P,Q $
能級: 電子亞層， 能層中能量相等的區域， 同一能級中不同軌道能量相等
\(n\)號能層中有\(n\)個能級， 每個能級依次具有\(1, 3, 5, 7...\)個軌道，
每個軌道至多兩個電子，易推\(n\)號能層中最多\(2n^2\)個電子
構造原理: 實質是能級的能量大小順序： \(1s, 2s2p, 3s3p, 4s3d4p\).
填入電子時按能量從小到大， 失電子先失最外層
電子排布式: 按能層順序書寫
能量最低原則: 基態原子的核外電子優先占據能量較低的原子軌道
泡利原理： 每個軌道至多容納兩個自旋相反的電子
洪特規則： 同一軌道，基態原子的電子總是優先單獨占據一個軌道， 且自旋相同
特殊情況: 一個能級的軌道處於半滿或者全滿最穩定
基態原子應該是最穩定的結構， 所以Cu，Cr不符合構造原理
原因是按照構造原理 Cu為\([Ar]3d^{9}4s^2\), 4s全滿但3d不是， 此時如果4s給一個電子到3d，則有\([Ar]3d^{10}4s^1\)一個半滿一個全滿，更穩定
價層電子：主族，0族最外層電子 ，副族，VIII族最外層和次外層
電離能： 第一電離能(\(I_1\))表示基態原子失去一個電子所需能量，成周期變化。總體來說同一周期，從左到右半徑減小，失電子能力變弱，第一電離能變大
23，56反常：\(\ce{IIA>IIIA , VA>VIA}\), 這是由於2，5主族形成半滿結構，更穩定。例：N>O
應用： 1. 電離能越小，越容易失去電子， 金屬性越強。 2. 判斷化合價：例如\(I_1,I_2, I_3\)相差無幾, \(I_4\)突然變大，這意味着最外層有3電子
電負性： 不同元素的原子對鍵合電子的吸引力大小， 非金屬性越大得電子能力越強，對電子的吸引力越大，電負性越高。
電負性與非金屬性的區別在於，電負性強調共用電子對的偏移方向，而非金屬性強調電子得失
電負性差值\(>1.7\)為離子，\(<1.7\)為分子。 例：\(\ce{AlCl_3}\)為共價分子
化學鍵： 包括金屬鍵(金屬單質中)，離子鍵(\(\ce{NH4Cl}\)), 共價鍵
電子對偏移：不同原子間，極性鍵。 不偏移： 同種原子，非極性
極性分子： 正負電中心重合，原子排列對稱， 大多沒有孤電子。(\(\ce{CO2SO3C6H6}\))。 非極性分子： 不重合。 極性易溶於極性溶劑，非極性易溶於非極性
\(\sigma\)鍵: 頭碰頭(s-s, s-p, p-p) 重疊程度大，穩定性高， 軸對稱可繞軸旋轉，不易斷裂。
\(\pi\)鍵：肩並肩， pp(\(\ce{CH2=CH2}\),雙鍵一個\(\sigma\)一個\(\pi\)), dp(金屬配合物)
鍵能: 從能量因素衡量化學鍵強弱的物理量， 鍵能為1mol氣態分子離解成氣態原子所吸收的能量。
鍵長: 分子中兩個原子核間的平衡距離 鍵角：兩個共價鍵的夾角
鍵能越大，鍵長越短，分子越穩定， 鍵長鍵角決定分子立體構型
分子間作用力: 范德華力 < 氫鍵 < 化學鍵
晶體
晶體：微粒周期有序排列，有自范性，熔點固定， 有各向異性， 晶體在不同方向上物理性質有差別， 自發成多面體結構 。 識別： 看有無固定熔點， 對固體射線衍射 。 制法：熔融態物質凝固， 溶質析出，氣態凝華。
非晶體：亂排，啥都沒有
晶胞：晶體的基本單元， 相鄰晶胞無空隙， 所有晶胞平行排列，取向相同。 可認為：晶體由晶胞平移得到。
晶胞上原子被n個晶胞共有，每個分得\(\frac 1n\)
晶格能： 1mol晶體離子成為氣態離子釋放的能量， 越大晶體越穩定， 熔點越高，硬度越大。
| 分子晶體 | 原子晶體 | 金屬晶體 | 離子晶體 | |
|---|---|---|---|---|
| 硬度 | 較小（范德華力） | 很大（共價鍵） | 很難說（金屬鍵） | 較大（離子鍵） |
| 熔沸點 | 較低 | 很高 | 很難說 | 較高 |
| 溶解性 | 相似相溶 | 大多難容任何溶劑 | 常見溶劑難容 | 大多易容於水等極性溶劑 |
| 酸，大多有機物(除有機酸)(\(\ce{SiO2}\)不是) | \(\ce{SiC, SiO2}\) |
熔沸點：原子>離子>分子，同種看半徑。 分子晶體：相對分子質量，有氫鍵則反常大，相對分子質量相似時看極性，極性越大越高
有機物：同分異構體支鏈越多，支鏈之間影響越大，越不穩定
石墨屬於混合晶體，其層內碳碳共價鍵比金剛石短， 熔沸點高於金剛石
金剛石結構：每個C被12個六元環共用(每兩條鍵可以成一個環，所以可以有\(C_4^2\)個， 由於每個六元環末尾可以為“船“或”乙“狀， 所以總共有\(2C_4^2 = 12\)個)， 每個六元環最多4個碳原子共面， 分”船“或”乙“狀
二氧化硅： 最小環12個原子 二氧化碳： 每個\(CO_2\)分子周圍等距緊鄰的有12個\(CO_2\)
金屬晶體：