过氧化氢合成方法研究进展*

汇总了近年来H₂O₂的合成方法的主要研究进展,着重介绍了开发的在更温和的反应条件下实现H₂O₂合成的新方法,包括它们的基本原理、优越性和局限性等。推荐将此部分内容在基础无机化学教材中进行更新和补充,这不仅可以丰富元素化学教学内容、拓宽本科生认识范围、增强其环保意识,还可以起到激发学生探索科学、提高创新思维和能力的作用。     

非金属元素砷的同素异形体研究进展*

依据砷化学的快速发展,分别对砷元素3种典型单质(灰砷、黑砷、黄砷)以及多种新型结构的砷同素异形体的制备、结构、化学特性及应用等方面进行综合介绍,为砷元素的教学及科研提供全新且丰富的素材。     

高氮含能配合物M（ATZ）（bpy）m·nH2O液相生成反应的热动力学

合成了6种固态高氮含能配合物M（ATZ）（bpy）m·nH2O（（1）M=Mn,m=2,n=3;（2）M=Co,m=2,n=7;（3）M=Ni,m=2,n=0;（4）M=Cu,m=1,n=0;（5）M=Pb,m=1,n=3;（6）M=Zn,m=1,n=1;ATZ=5,5′-偶氮四唑,bpy=2,2′-联吡啶）。对它们的结构和性能进行了表征。用RD496-CK2000微热量计测定了298.15 K下各配合物的液相生成反应焓变分别为：ΔrHm^θ（1）=241.245±0.060 kJ/mol,ΔrHm^θ（2）=-256.875±0.050 kJ/mol,ΔrHm^θ（3）=-265.172±0.038 kJ/mol,ΔrHm^θ（4）=-236.538±0.038 kJ/mol,ΔrH^θm（5）=-249.698±0.038 kJ/mol,ΔrHm^θ（6）=-185.072±0.048 kJ/mol。通过试验测定得到的所有液相反应的ΔrHm^θ均为负值,有利于目标物生成;并改变反应温度,研究了它们的液相生成反应的热动力学。改变温度研究了液相生成反应的热动力学,利用反应热化学数据和动力学方程结合热动力学实验数据计算了活化焓（ΔH≠^θ）、活化熵（ΔS≠^θ）、活化自由能（ΔG≠^θ）、表观反应速率常数（k）、表观活化能（E）、指前常数（A）和反应级数（n）。     

含能配合物M（BTA）（phen）m·nH2O生成反应的热动力学

合成了6种固态含能配合物M（BTA）（phen）m·nH2O（M=Mn,Co,Ni,Zn,m=2,n=5;M=Cu,m=2,n=1;M=Pb,m=1,n=1;BTA=N,N′-二四唑胺,phen=1,10-菲咯啉）,并对它们进行了表征.用RD 496-CK2000型微热量计测定了298.15 K下各配合物的液相生成反应焓ΔrHmθ;改变反应温度,在实验和计算基础上,得到了液相生成反应的热力学参数（活化焓、活化熵和活化自由能）,速率常数和动力学参数（表现活化能、频率因子和反应级数）.     

基于1H-苯并咪唑-2-羧酸的三个镧系超分子化合物的结构、热分解动力学和荧光性质

在水热条件下合成了三个镧系超分子化合物[Ln(HBIC)₃]_n [Ln=Sm (1), Ho (2), Yb (3); H₂BIC=1H-苯并咪唑-2-羧酸], 其中化合物1、2呈单晶态, 化合物3则为粉末样品; 借助单晶X射线衍射(XRD)、粉末衍射、元素分析、红外(IR)光谱、热分析等手段对化合物进行了表征. 结构分析表明, 1-3为同构化合物, 都呈现二维的平面结构, 其中每一个镧系金属中心与来自五个HBIC^-配体的三个氮原子和五个氧原子以两种新的配位模式配位形成一个轻微扭曲的双帽三棱柱几何构型, 相邻的二维(2D)平面进一步通过强的氢键作用形成了一个三维(3D)的超分子结构. 热重分析结果表明, 化合物1-3在360 ℃前均保持稳定, 呈现出良好的热稳定性. 基于Kissinger和Ozawa-Doyle两种方法, 通过差示扫描量热(DSC)技术研究得到了化合物1热分解的动力学参数(指前因子A_K=1.286×10⁸ s^-1; 活化能E_K=199.3 kJ·mol^-1, E_O=205.2 kJ·mol^-1). 另外, 也研究了室温下化合物1和3的固态发光性能, 结果表明, 化合物1和3分别在可见光区和近红外光区呈现出相应镧系金属离子的特征发射.     

精品课程建设经验介绍 ——以国家级精品课程无机化学与化学分析的创建和成效为例

提出要把教学研究当作科学研究去搞的理念,以创建新的课程内容体系、致力于有特色的立体化教材体系建设、努力改革教学方法、开辟第二课堂和努力建设示范课程并切实发挥辐射带动作用为内容,讲述了国家级精品课程无机化学与化学分析的创建和成效,阐述了国家级精品课程建设工程是教学质量提高的基石的观点。     

均苯四酸辅助的异构化二吡啶基三唑钴配合物的合成、表征及其对高氯酸铵的催化分解

在水热条件下,以辅助配体均苯四酸,合成了3个二吡啶基三唑钴（Ⅱ）配位化合物,[Co（3,3′-Hbpt）2（H2pm）（H20）2]·2H20（1）,[Co（4,4′Hbpt）（pm）o．5（H20）]。3H20（2）和[Co（3,4′Hbpt）（pm）05（H20）3]′2H20（3）（其中3,3′-Hbpt为3,5-二（3．吡啶）-1氢-1,2,4-三唑,4,4′-bpt为3,5-二（4-吡啶）-1氢-1,2,4-三唑,3,4′-Hbpt为3-（3-吡啶）-5-（4′-吡啶）-1氢-1,2,4-三唑,H4pm为均苯四酸）．通过元素分析、红外、热重以及单晶X射线衍射等技术手段对化合物进行了表征．结构分析表明,在化合物1中,H2pm^2-以双单齿模式桥连相邻的金属离子形成一维的链,链与链之间进而通过3,3′-Hbpt与羧酸基团构成的O-H…N氢键作用形成了一个二维层状结构;化合物2呈现出具一维通道的三维结构,其中,pm^4-以单齿和双单齿配位模式与钴离子配位形成二维网格结构,相邻的层之间再通过Hbpt连接形成三维的开放式结构;在化合物3中,钴离子与3,4′-Hbpt中的吡啶氮原子形成螺旋链,pm^4-则进一步以双单齿桥连模式将相邻的螺旋链连接成一个二维结构．借助DSC技术探究了化合物1-3对高氯酸铵的热分解效应,结果发现,添加化合物1和2之后高氯酸铵热分解速率明显加快,放热量大为增加,有望成为新型含能燃烧催化剂．     

5-氨基间苯二甲酸钠和5-羟基间苯二甲酸钠的热力学性质

在水溶液中合成了5-氨基间苯二甲酸钠(1)和5-羟基间苯二甲酸钠(2)固态样品,元素分析和TG-DTG确定其组成符合C8H5O4NNa2·H2O(1)和C8H4O5Na2·H2O(2).用精密自动绝热热量计测定了它们在78～400K温区的低温热容,将实验值用最小二乘法拟合,得到热容随温度变化的多项式方程,用此方程进行数值积分,得到该温区内每隔5K的舒平热容值和各种热力学函数值.用RD496-2000型微热量计测定了样品在298.15K时的标准摩尔溶解焓分别为ΔsolHmθ(1,s)=-44.552±0.164kJmol-1和θΔsolHm(2,s)=-36.055±0.154kJmol-1,计算了其水合阴离子标准摩尔生成焓分别为θΔfHm(C8H5O4N2-,aq)=-684.56±1.67kJmol-1和ΔfHmθ(C8H4O52-,aq)=-1263.43±2.13kJmol-1.用RBC-II型精密转动弹热量计测定了样品的恒容燃烧热分别为ΔcU(1,s)=-13382.14±5.28Jg-1和ΔcU(2,s)=-10339.15±4.15Jg-1,计算了它们的标准摩尔燃烧焓和标准摩尔生成焓分别为ΔcHmθ(1,s)=-3252.90±1.28kJmol-1和θΔcHm(2,s)=-2522.64±1.01kJmol-1,ΔfHmθ(1,s)=-1406.46±1.66kJmol-1,θΔfHm(2,s)=-1993.79±1.46kJmol-1.     

无机化学中体现“高阶性”的化学键教学设计*

基于对大学授课应做到“高阶性、创新性和挑战度”的科学理解,将“高阶性”作为化学键教学内容改革的重点突破方向。教学改革应从内容高阶性的内涵、内容结构重组、强化学科融合和充分发挥育人功能等4个方面进行突破。利用新的设计与研究方法,实现学生科学素养提升和发展的目标。这种教学方式能够突出创新思维培养和科学研究方法训练,激发学生的学习积极性和主动性,以实现“知识-能力-素养”的教学目标,从而有效提高课堂教学质量。     

非金属元素氮的同素异形体概述

依据全氮物质的研究进展对非金属氮元素的同素异形体进行了归纳,按结构不同可将其分为分子氮、聚合氮、金属氮和原子簇氮等4类。分别对各种同素异形体的组成、结构、存在与合成进展以及应用进行了综合介绍,为丰富氮元素的教学和扩展应用研究提供重要素材。