应用化学专业英语第二版万有志主编版主要课文翻译

  本文关键词：应用化学专业英语，由笔耕文化传播整理发布。

现代元素周期表的竖列叫做族。每一族的元素在最外层能级上有相同的电子数，因而有相反的化学性质，水平的行叫做周期。每一新周期预示着主电子能级的开始。例如，na从第三行开始。它的最外电子层是第三层第一个电子，因为每一行就开始了一个新的能级，所以我们可以从上到下预测原子的大小，因为当电子远离中子是，容易移动，我们也可以预测到原子越大，电离能越低，电离能是能移动电子的能量。

在化学中，元素被分为两大类，金属元素和非金属元素，金属元素通常很硬，有光泽的元素，是可竖的，有延展性，我们也知道电子可以导电导热，现代社会建设中所需的许多坚固框架就是来自金属。五千多年前，金属的发明和使用将人类文明带出石器时代。第二类元素的特点是缺乏金属性，它们是非金属元素。非金属元素通常是气体或液体并不导电。在普遍性之外也有许多需要值得注意的例外，也有非常硬的非金属和很软的金属。比如，C的一种非金属（金刚石）是现知最硬的物质。汞，一种金属，在室温下为液体。几乎每个人对金属有普遍的认识。 除了物理性质之外，金属和非金属在化学性质上也有不同，我们将在后面章节中讨论。区别金属和非金属的性质也不是绝对的，许多元素有折中的性质，许多可归为独立的一类。

划分元素并不局限于将他们划分为这两类。我们发现所有的金属并不完全相同，所以进一步分类是有可能的。这就像人类分为两种性别，男和女。但后来发现可以根据性格进一步划分（内向和外向）。关于金属，我们首先注意到许多化学性质并不活泼。一些金属如铜、金、银是非常耐腐蚀、耐生锈的。许多金属制的硬币和珠宝，不仅因为他们相对稀有美观，也因为他们有化学惰性。由于这个原因他们被称为贵金属。发现于几百年前沉船上的金币和银币沉入海底后，仍然可以打磨出他们原有的光泽。其他的金属却很不同，他们与水和空气反应很剧烈，实际上锂、钠、钾必须保存在油中，因为他们可以与水剧烈地反应（可以达到爆炸）。这些金属可以归纳为我们所知的活泼金属。因此，铜、银、金可以归为一类金属，锂、钠、钾可以归为另一类。以这些金属的相似关系，我们也适当的进行了归类。

到目前为止，周期表中我们主要强调的是竖列。包含一族元素。事实上，在水平行上也有许多相同的特征。周期表中水平行中的元素叫做周期元素。每一周期是以一族元素结束的，称为惰性气体。这些元素就像贵金属一样，由单原子组成性质不活泼。低一周期包含两种元素，H和He。第二、三周期有八种元素，第四、五周期有十八种元素。第六周期有三十二种元素，第七周期有26种（第七周期如果排满将包含三十二种元素）。

每一族是按该元素上方的数字编号的，最常用的是罗马数字后紧随A和B。另一种方法最终被接受，从第一族到第十八族。现在还不确定哪种方法胜出，或选用其他方法会被普遍接受。

4总结

化合物宿命包括：水，盐，糖，氨和石英。

Compounds common names include water , salt , sugar, ammonia ,and quartz.

1.阳离子命名（the names of cations )

(1).单原子阳离子的名称同元素的名称相同，后跟随离子一词。

The names of monatomic cations are the same as the name of the element , with the addition of the word ion .

例如：钠离子 Sodium ion

(2) 当一种元素可以形成不止一种阳离子，用编码---罗马数字等于离子电荷数来命名。

When an element can form more than one kind of cation , we use the stock number , a Roman numeral equal to the change of the cation .

例如： 亚铜离子（Cu+） copper（I) ion 铜离子（Cu2+） copper（II) ion

亚铁离子（Fe2+） iron（II) ion 铁离子（Fe3+） iron（III） ion

2.阴离子命名（Names of Anions）

（1）单原子阴离子命名时，元素名作为第一部分，加上后缀—ide。

Monatomic anion are named by adding the suffix—ide and the first part of the name of the element.

例如：氟离子（F-） flouride 氯离子（cl-） chloride 溴离子(Br-) bromide

(2)含氧酸跟命名是以元素命名作主干，加后缀—ate。

The names of oxoanions are formed by adding the suffix-ate to the stem of the name of the element.

例如：碳酸跟（CO32-） carbonate.

（3)然而，许多元素可以形成有不同数目氧原子的含氧酸根，含氧较多数目的离子加后缀-ite.

However，many element can form a variety of oxoanions with different numbers of oxygen atoms. The ion with larger number of oxygen is given the suffix-ate. And that with smaller number of oxygen atoms is given the suffix-ite.

例如：硝酸根（NO3-） nitrate 亚硝酸跟(NO2-) nitrite

(1)'' 若超过两种含氧酸根，具有最少氧原子数目的含氧酸根加前缀hypo-并加后缀-ite，

具最多数目氧原子的含氧酸根加前缀per-并加后缀-ate。

Some element form more than two oxoanions. The name of oxoanion with the smallest number of oxygen atoms is formed by adding the prefix hypo- to the -ite form of the name. The oxoanion with a higher number of oxoanion atoms is named with the prefix pre- add to the -ate form of the name.

例如： ClO- hypochorite ClO2- chalorite ClO3- chalorate ClO4- perchlorate

（2）"含H阴离子，命名是将这些阴离子在开头加“hydrogen".

Some anions include hydrogen , the name of these anions begin with "hydrogen".

例如：HCO3- hydrogen carbonate

（3）”含氧酸命名是源于对应的含氧酸根，并用-ic acid代替-ate，或用-ous acid代替-ite。

The formulas of oxoanions are derived from those of the corresponding oxoanions, -ic oxoacides are the parent of -ate oxoanions and -ous oxoacides are the parents of -ite oxoanion.

例如：H2SO4 sulfuric acid H3PO4 phosphoric acid

3.离子化合物命名（names of Ionic compound）

（1）命名是以阳离子在前，阴离子在后的方式。

An ionic compound is named with cation name first , followed by the name of the anion.

例如;KCI potassium chloride NH4NO3 ammonium nitrate

(2)水合物命名是首先给出化合物名字，后用希腊前缀加hydrate， 前缀表示有多少水分子。Hydrates are named by first giving the name of the compound, then adding the word hydrate with Greek prefix indicating how many molecules of water are found.

例如;CuSO4.5H2O copper（II)sulfate pentahydrate

4.分子化合物命名（names of molecular compounds）

分子化合物命名是用希腊前缀表示每种原子出现的数目，没有前缀的话则表示只有一个原子。

Molecular compound are named by using the Greek prefixes to indicate the number of each type of atom present. No prefix is used if only one atom of an element is present.

例如： PCI3 phosphorus trichloride N2O dinitrogen oxiden

SF6 sulfur hexafluoride N2O5 dinitrogen pentoxide

5.单价金属离子.

命名和书写二元离子化合物，先写金属再写非金属，金属名字不变，阴离子是在词根后加-ide.

In both naming and writing the formular for a binary ionic compound , the metal comes first and the nonmental second. The unchanged English name of the metal is used . The name of the anion includes only the English root plus ide.

例如： NaCl sodium chloride CaO calcium oxide

6.多原子离子化合物命名 同上阴离子命名.

5化学动力学：基本原理

化学动力学（反应速率）和平衡和动态平衡有关—也就是，反应在平衡时是朝着两个方向同时进行的，但是反方向的速率完全相等。上面提到的能量因素也影响反应速率。然而，动力学现象，大多情况下明显不处于平衡状态，这些在理论上的处理比平衡状态更难。因此，尽管热力学能告诉我们在给定温度，压力，浓度条件下，从反应物到具体产物的特定反应是否可以进行，但我们即无法知晓在分子水平上反应如何发生（反应机理）的，也无法知晓达到平衡的速度有多快。由于缺乏有利的机理反应可能无限慢。反应动力学和机理是紧密相连的；反应速率在很大程度上取决于反应分子在空间上如何取向，来建立新键和断裂旧键，有多少潜在的反应分子有足够的能量打破能磊（活化能）生成新键，（对于液相反应）溶剂分子怎样重排有利于活化过程。

反应速率表达为在t时刻每秒特定产物的增加，或者每秒生成物的减少量在。对于液相反应，通常用浓度替代总量，对于气体用分压替代。注意到速率值取决于我们怎样定义它。例如，在液相中，I离子和砷酸生成I3-离子和亚砷酸，

H3AsO4+3I-+2H+===H3AsO3+I3-+H2O

这个反应速率可定义为d【I3】/dt，或-[H3AsO4]/dt。但是式9.1的计量系数告诉我们最后一个反应速率在数值上是其他两个的两倍。因此我们必须说清反应速率指什么（就像碘离子的消失速率或亚砷酸的生成速率）否则会引起歧义。

反应速率方程和机理的关系

速率方程，有时也叫速率定律，在时间t内，它和反应物剩余量的活度有关。与平衡表达式不同，，速率方程的形式通常不能简单地通过化学计量方程式来获得，除非这个反应是已知的完全一步反应。速率方程必须由实验确定，这个过程包括是否反应为一步反应。活度（事实上是浓度，对于气体是分压）和能量在试验中增加的程度（反应级数）取决于速率方程，并告诉我们哪些分子或哪些片段，在实际中参与反应的控速步。任何没有涉及到的反应物粒子在平静构型和过渡态将不会影响观测反应速率，会在随后的反应中快速消耗。因此反应式9.1中，正反应速率从砷酸，碘离子，氢离子的方面来看是一级反应，（从整体上看是三级反应）。我们不能决定水的反应级数，因为它是溶剂，它的活度一直不变。

d[I3]/dt=kf[H3AsO4][I-][H+] (9.2）

在式9.2中，kf是正反应速率常数，平衡态的组成是[H4AsO4].尽管它包含着额外的一个或多个水分子的元素，因此我们不能决定溶剂的反应级数。式9.2不能从式9.1中获得。但是考虑到在方程式的浓度因素，

立刻告诉我们逆反应的速率定律。因此，根据式9.1平衡表达式写为：K=[H3AsO3][I3-]/{[H3AsO4][I-]3[H+]2} (9.3)

并且，在平衡时，正逆反应速率必须相等。-d[I3-]/dt=kr[H3AsO3][I3-]/{[H3AsO4][I-][H+]2} (9.4) 上面的平衡常数K通过kf/kr得到，逆反应对I-是负二级，对H+是正一级反应。这就意味着逆反应的过渡态包含了砷酸和I3-离子的元素并少了两个I和H，即就是[H2AsO3I].正反应也如此，除水分子外，溶剂的加入不影响实验结果。在某种情况下，速率方程会包含竞争反应途径的总和。例如，一种氧化反应将大气污染物SO2转化成硫酸（酸雨的组成），在云中的小水滴包含着溶解的臭氧，O3：

SO2(g)+H2O(l)==H2SO3(aq)==HSO3-(aq)+H+(aq) (9.5)

HSO3-+O3==H++SO42-+O2 (9.6)

式/9.6的反应速率证明是：-d[HSO3-]/dt=（k1+k2/[H)[HSO3][O3] (9.7)

这暗示两个平衡历程：一种[H+]和过渡态组成[HSO6]和速率常数看k1无关，另一种[H+]与平衡态【SO6]2-速率常数k2有关。（事实上，式9.5中，【H+]也影响着整个液相臭氧氧化过程，通过SO2的溶解平衡。 相当复杂的速率方程可由链反应得到，例，Br2和H2在气相中200*C到300*C间形成HBr。有些反应在链载体上被引发（这儿一个Br*原子是以Br2均裂出来的）接着引发更多的载体（H*+Br2===HBr+Br*，Br*+H2==HBr+H*,如此下去），直到终止链反应。HBr的生成速率方程式如下所示：d[HBr]/dt=k1[H2][Br2]1/2/{1+k2[HBr]/[Br2]｝

链反应在某些聚合反应，有机卤化反应，燃烧和爆炸过程中很重要。通常它们涉及自由基（一个分子或原子有单价电子，如Br*），当它们和普通成对电子的分子反应时，它们会生成其他的自由基，详细讨论会在标准文献中提到。

像9.4式这样的微分方程经常用积分形式使用，这样速率常数可以通过测定浓度的简单方法来确定，而不需要确定特定时间的速率。然而速率方程的积分或许很难或可能给出不合适的结果。在这本书中，我们主要关心这类反应速率，读者可查阅文献来了解动力学的积分速率方程。

温度对速率的影响

温度对速率常数的依赖关系通常有Arrhenius公式给出：K=Aexp（-Ea/RT) (9.9)

方程式中Ea是Arrhenius活化能（一般约50-100KJ/mol）。前指数系数A包括了反应物分子碰撞频率和它们相互取向以适合反应的概率。因此，lnK是k氏温度倒数的线性函数，所以，如果我们知道任意两个温度的K，并且在一个温度下Ea已知，我们可以用式9.9计算其他温度。这个方法不适用于两个或两个以上的相似步骤进行反应且Ea不同的情况（除非可以用方程式9.9分别求出不同反应步骤的数值。如可用式

9.7求出两种温度下k1和k2值。如在多步反应中，各步骤在温度改变时速率也变化的话，该方法也不适用。在其他情况下，lnK曲线对T-1关系将得到，在大多情况下，简单地使用Arrhenius公式就可得到关系。

对于式9.9的另一种选择就是现代动力学的艾琳公式，它是源于在平衡下反应物的过渡态，通过kBT/h给出的。这儿，kB是玻尔兹曼常数，h是普朗克常数，再结合△G=-RTlnK和△G*=-nF△E,可得到K=kBT/h exp（-△G/RT)=2.083*10T exp[-(△H-T△S)/RT] (9.10)

这里△G，△H和△S分别是自由能，自由焓和自由熵。因此，ln（K/T)对T应该是线性方程，这有点和Arrhenius预期不同，但实际上在不可避免的误差内，要么符合9，9式要么符合9.10式，对于液相反应，△H==Ea-RT。

压力对速率的影响

压力对K的影响取决于活化体积△V，是△G对压力的导数，（ЭlnK/ЭP)T=-△V/RT (9.11) 如果△V=在实验压力变化中可被看作常数，（在压力超过100MPa后准确性很差）。lnK变成压力的线性函数 lnkp=lnk0-P△V=/RT (9.12)

艾琳法具有以下优点：伪热动力活化参数可以很容易地控制反应平衡真实的热动力学参数联系起来，在另一方面Arrhenius方程使用速率的外推法和内推法更简单。

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