氧化数和化合价的区别与联系（Alevel化学之AS阶段Physical Chemistry知识点）

Ionic equations, acids and bases

根据Bronsted-Lowry理论，酸（acid）是质子供体，碱（base）是质子受体。一些酸是双质子（diprotic），因此可以提供两个质子（比如硫酸）。有一些碱也是双质子，可以接受两个质子（比如碳酸根离子）。

可以使用指示剂（indicator），例如甲基橙（methyl orange）和酚酞（phenophthalein）来确定反应的终点（end-point）。标准溶液（standard solution）应为浓度（concentration）为。

滴定法（tritration）中，标准溶液参与中和反应，两种溶液的体积都准确测量，便可计算出未知溶液的浓度。

反向滴定（back tritration）中，滴定法用于计算反应后剩余的酸或碱的摩尔量。

需要掌握的公式有

需要掌握的物质及其化学方程式有

Oxidation and reduction

Oxidation 氧化——减少电子

Reduction 还原——增加电子

Oxidising agent 氧化剂

Reducing agent 还原剂

Redox reaction 氧化还原反应中，氧化剂失去的电子和还原剂得到的电子数量相当。

Oxidation number 氧化数（化合价）

单质里原子的化合价为0.

在化合物里，电负性越强的元素化合价为负数，例如氟（F）一半化合价为-1.

在化合物里所有元素的化合价总和为0.

在多数化合物中，氧元素（O）化合价为-2，氢元素（H）为+1.在所有的离子中，化合价的总和和离子所带电荷数相等。

Rates of reaction

Kinetics 动力学是研究反应的反应速率，也就是反应物消失的速度或是产物产生的速率。

Activation energy barrier 反应速率由激活能壁垒决定的，而不是熵变的大小。

测量反应速率的物理方法有：

——测定随时间变化的反应生成的气体体积

——测量随时间变化的反应物的重量

——根据颜色随时间的变化判定（colorimeter）

测量反应速率的化学方法有：

——根据一定时间间隔提取反应物，然后用化学分析法测定（例如滴定法）

——使用clock method

反应速率可以根基反应物浓度-时间的斜率，或生成物浓度-时间的斜率得到。

反应物越集中，速度越快，因为分子间碰撞的机会更多。同理，提高压力在气态的反应中起到相同的作用。

温度提高，反应速率提高，主要是因为由于能量足够支持更多的分子间碰撞。

Energy distribution curve 能量分布曲线可以展示在不同能量范围内的分子占比。

只有能量大于激活能的分子能够发生反应，这部分是能量分布在激活能右边的区域。

Catalyst 催化剂是反应的捷径——降低激活能。

Equilibria

很多化学反应无法完全——他们会处于动态平衡（dynamic equilibrium）,平衡位置会根据反应条件的改变而发生改变。变化的方向可以根据Chatelier's Principle来预测。

反应物浓度增加会使平衡向右移动。

在含有气相的反应中提高压力时，平衡会向气体少的方向移动。提高温度，会使得平衡向吸热的反应方向移动。

减小颗粒的尺寸或者提高表面积可以加速反应，但是不使平衡移动。

加入催化剂，只影响反应速度，不使平衡移动。

Equilibrium constant 平衡常数

如果反应组分都是气体，平衡常数也可以用组分的压力表示：