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化学公式速查表

CSCA 考试必备公式

基本概念

名称	公式	单位
物质的量	$n = \frac{N}{N_A}$	mol
摩尔质量	$M = \frac{m}{n}$	g/mol
阿伏伽德罗常数	$N_A = 6.02 \times 10^{23}$	/mol
物质的量浓度	$c = \frac{n}{V}$	mol/L
气体摩尔体积	$V_m = 22.4\,\text{L/mol}$	L/mol
质量分数	$w = \frac{m_{\text{solute}}}{m_{\text{solution}}} \times 100\%$	%
密度	$\rho = \frac{m}{V}$	g/mL
理想气体方程	$PV = nRT$	-
稀释公式	$c_1V_1 = c_2V_2$	-

化学计量

名称	公式	单位
质量守恒	$\sum m_{\text{reactants}} = \sum m_{\text{products}}$	-
气体密度(STP)	$\rho = \frac{M}{22.4}$	g/L
混合气体平均摩尔质量	$\bar{M} = \sum x_iM_i$	g/mol
理论产率	$\text{Yield} = \frac{m_{\text{actual}}}{m_{\text{theoretical}}} \times 100\%$	%

热化学

名称	公式	单位
反应热	$\Delta H = H_{\text{products}} - H_{\text{reactants}}$	kJ/mol
盖斯定律	$\Delta H = \sum \Delta H_i$	kJ/mol
燃烧热	$Q = n \Delta H_c$	kJ
中和热	$\Delta H = \frac{Q}{n}$	kJ/mol
键能与焓变	$\Delta H = \sum E_{\text{broken}} - \sum E_{\text{formed}}$	kJ/mol

化学平衡

名称	公式	单位
平衡常数(浓度)	$K_c = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$	-
平衡常数(压力)	$K_p = \frac{(P_C)^c(P_D)^d}{(P_A)^a(P_B)^b}$	-
反应商	$Q_c = \frac{[C]^c[D]^d}{[A]^a[B]^b}$	-
转化率	$\alpha = \frac{n_{\text{reacted}}}{n_0} \times 100\%$	%

化学动力学

名称	公式	单位
反应速率	$v = -\frac{\Delta[A]}{\Delta t} = \frac{\Delta[B]}{\Delta t}$	mol/(L*s)
速率方程	$v = k[A]^m[B]^n$	-
阿伦尼乌斯方程	$k = Ae^{-E_a/(RT)}$	-
半衰期(一级反应)	$t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$	s

电化学

名称	公式	单位
法拉第常数	$F = 96485\,\text{C/mol}$	C/mol
电解质量	$m = \frac{MIt}{nF}$	g
电池电动势	$E_{\text{cell}} = E^\circ_{\text{cathode}} - E^\circ_{\text{anode}}$	V
能斯特方程	$E = E^\circ - \frac{0.0592}{n}\log Q$	V

酸碱平衡

名称	公式	单位
pH定义	$\text{pH} = -\log[H^+]$	-
pOH定义	$\text{pOH} = -\log[OH^-]$	-
水的离子积	$K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}$	-
pH + pOH	$\text{pH} + \text{pOH} = 14$	-
弱酸电离常数	$K_a = \frac{[H^+][A^-]}{[HA]}$	-
缓冲溶液	$\text{pH} = \text{p}K_a + \log\frac{[A^-]}{[HA]}$	-

溶解平衡

名称	公式	单位
溶度积	$K_{sp} = [M^{n+}]^m[A^{m-}]^n$	-
溶解度	$S = \frac{n}{V}$	mol/L
沉淀条件	$Q > K_{sp}$	-

交互式模拟

通过可视化交互工具理解抽象的化学概念。

酸碱中和反应可视化

模拟盐酸与氢氧化钠的中和反应，观察 pH 值变化和离子结合过程。

HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2OpH = -\log[H^+]

5 分钟基础交互式

摩尔计算交互工具

选择物质，在质量、摩尔、粒子数、气体体积之间自由转换，理解摩尔概念。

n = \frac{m}{M}n = \frac{N}{N_A}

5 分钟入门交互式

物质分类交互练习

拖拽物质到正确的分类区域，掌握纯净物与混合物、单质与化合物的分类。

5 分钟入门交互式

化学命名法交互练习

化学式与名称互练，涵盖氧化物、酸、碱、盐四大类化合物。

5 分钟入门交互式

化学反应速率交互模拟

浓度-时间曲线与粒子碰撞动画，调整温度和催化剂观察反应速率变化。

v = -\frac{\Delta[A]}{\Delta t}k = Ae^{-E_a/(RT)}

5 分钟基础交互式

氧化还原反应与原电池模拟

原电池动画，展示电子流动、离子迁移和电极电位，理解氧化还原反应。

E_{cell} = E_{cathode}^\circ - E_{anode}^\circ

5 分钟基础交互式

溶液与pH交互模拟

酸碱滴定模拟，实时显示pH变化曲线和溶液颜色变化。

pH = -\log[H^+]K_w = [H^+][OH^-] = 10^{-14}

5 分钟基础交互式

原子结构与元素周期律交互演示

交互式元素周期表，展示电子构型和周期趋势（原子半径、电离能、电负性）。

E_n = -13.6\frac{Z^2}{n^2}\text{ eV}

5 分钟基础交互式

化学键与分子结构交互演示

对比离子键、共价键和金属键，Lewis结构可视化，理解分子极性。

\Delta EN = |EN_A - EN_B|

5 分钟基础交互式

离子反应交互演示

从分子方程式到离子方程式的转换演示，识别旁观离子和净离子方程式。

Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl\downarrow

5 分钟基础交互式

有机化学交互演示

烃类分子结构展示，官能团识别，同分异构体计数。

C_nH_{2n+2}C_nH_{2n}

5 分钟基础交互式

准备好练习了吗？

通过练习题巩固公式应用