物理化學(xué)總結(jié)

1、叮叮小文庫(kù)第二章熱力學(xué)第一定律一、基本概念系統(tǒng)與環(huán)境，狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)，廣度性質(zhì)與強(qiáng)度性質(zhì), 過(guò)程與途徑，熱與功，內(nèi)能與焓。二、基本定律熱力學(xué)第一定律： AU=Q+WO 焦耳實(shí)驗(yàn)：AU=f（T） ; H=f（T）三、基本關(guān)系式1、 體積功的計(jì)算WV= pedV 恒外壓過(guò)程：W= PeAV可逆過(guò)程：W nRTIn# nRThf2、熱效應(yīng)、焓等容熱：Qv = AU （圭寸閉系統(tǒng)不作其他功） 等壓熱：Qp = AH （圭寸閉系統(tǒng)不作其他功） 焓的定義：H=U+pV ; dH=dU+d（pV）T2焓與溫度的關(guān)系：AH= t, CPdT3、等壓熱容與等容熱容Uh熱容定義：cv （可）v ； CP （二T）

2、p定壓熱容與定容熱容的關(guān)系：Cp Cv nR熱容與溫度的關(guān)系：Cp=a+bT+c令四、第一定律的應(yīng)用1、理想氣體狀態(tài)變化等溫過(guò)程：AU=0 ; H=0 ; W= Q= pedV 等容過(guò)程：W=0 ; Q= AU= CvdT ； H= CpdT 等壓過(guò)程：W= peAV ; Q=AH= CpdT ； U= CvdT 可逆絕熱過(guò)程：Q=0 ；利用PlVlp2V2丫求出T2,W= AU= CvdT ； /H= CpdT不可逆絕熱過(guò)程：Q=0 ；利用 Cv(T2-Tl)= pe(V2-Vl)求出 T2,W= AU= CvdT; AH= CpdT2、相變化可逆相變化：AH =Q=n A_H ;w = p

3、(V2-Vi)= pVg= nRT ;AU=Q+W3、熱化學(xué)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)；熱化學(xué)方程式；蓋斯定律；標(biāo)準(zhǔn)摩 爾生成焓。摩爾反應(yīng)熱的求算：rHm(298)B fHm(B,298)23反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系一基爾霍夫定律:(rHm)PBCp,m(B)。B關(guān)于節(jié)流膨脹：恒焓過(guò)程卩J-T稱(chēng)為焦耳一湯姆遜系數(shù)第三章熱力學(xué)第二定律一、基本概念自發(fā)過(guò)程與非自發(fā)過(guò)程二、熱力學(xué)第二定律1、熱力學(xué)第二定律的經(jīng)典表述克勞修斯，開(kāi)爾文，奧斯瓦爾德。實(shí)質(zhì)：熱功轉(zhuǎn)換的 不可逆性。2、熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式 （克勞修斯不等式）QdS“=可逆;不可逆1、熵的導(dǎo)出：卡若循環(huán)與卡諾定理QiTi - T2Ti2、熵的定義:dSQrT

4、3、熵的物理意義：系統(tǒng)混亂度的量度 4、絕對(duì)熵：熱力學(xué)第三定律 5、熵變的計(jì)算(1)理想氣體等溫過(guò)程：S Qr nRlnV2 nRln Pl TMP2(2)理想氣體等壓過(guò)程:nC p,m(5)可逆相變化過(guò)程:n HT(6)化學(xué)反應(yīng)過(guò)程：rSm(298)BSm(B,298)四、赫姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)1、定義：a=U-TS ； G=H-TS等溫變化：AA=AU -TAS; AG=AH -TAS2、 應(yīng)用：不做其他功時(shí)，AAt,v 0 ;自發(fā)、平衡AGt,p0 ;自發(fā)、平衡3、熱力學(xué)基本關(guān)系式dA=-SdT-PdV; dG=-SdT+VdP4、AA和AG的求算由基本式：G H (TS)gpVT變化

5、：恒T:H(T2S2 佝G h T S理想氣體二G nRTIn 旦Pi平衡相變相變：v.非平衡相變G 0設(shè)計(jì)過(guò)程:(1)由 H, SpVT變化+平衡相變G ; (2)由各步的Gi G廣由 QHnDSm D rG m = D rH m - T D S 爲(wèi) 化學(xué)反應(yīng)：由 DfGmDm = ? “BDfGm,B求其它反應(yīng)求五、1、克拉配龍方程dp =dTD gHmTD Vm克-克方程ln p2Pivap1TiI1?第四章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)、化學(xué)勢(shì)的概念1、化學(xué)式的定義和物理意義B ()PZB)；在T、P及其他物質(zhì)的量保持不變的情況下，增加ImolB物質(zhì)引起系統(tǒng)吉布斯函數(shù)的增量。2、化學(xué)勢(shì)的應(yīng)用在等溫等

6、壓不作其他功時(shí)，B B 0自發(fā)；=0平衡；逆向自發(fā)3、化學(xué)時(shí)表示式理想氣體：RTln(p/p )純固體和純液體：亠、拉烏爾定律和亨利定律1、拉烏爾定律PA=P*XA ； PA=P* ax,A適用于液態(tài)混合物和溶液中的溶劑2、亨利定律PB=kx,BXB=k b,BbB=k%,B% B；PB = kx,Bax,B=kb,Bab,B=k%,Ba%,B適用于溶液中的溶質(zhì)。1、液態(tài)混合物和溶液中各組分的化學(xué)勢(shì)1、理想液態(tài)混合物(T, p, mix) x (T) RT ln x標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下的液態(tài)純物質(zhì) 理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)D mixG = RT ? nB InXb B=-R ? nB InxB p

7、?D mixVD mixH D mixU 都為 0D mixS =-禗 mixG琪?TRT In ax2、真實(shí)液態(tài)混合物(T, p,mix) x(T)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)軇?、理想稀溶液溶劑： a(T,p,sIn)xa(T) RTln Xa標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)軇﹛b（T） RT ln XbXb=1且符合亨利定律的溶質(zhì)（假溶質(zhì)：B（T,p,sln）標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下 想狀態(tài)）。4、真實(shí)溶液溶劑A(T , p, s ln)x，a(T) RT In ax, A ； ax,A=fx,A X；標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)軇?。溶質(zhì)：b（T,P,s In） xb（T） RTI nax,B ;ax,B

8、= y，b xb;標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下 xb=1且符合亨利定律的溶質(zhì)（假 想狀態(tài)）。B（T,p,sln）b，B（T） RT|nab，B； ab,B= y，b bB；標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下 bB=1且符合亨利定律的溶質(zhì)（假 想狀態(tài)）。B(T,p,sln)%，b(T) RT| na%，B； a%,B= y，b%B;標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下B%=1且符合亨利定律的溶質(zhì)（ 般為假想狀態(tài)）。三、各種平衡規(guī)律1、液態(tài)混合物的氣液平衡pA=pAax,A ； pB=pAax,B ； p=p A+pB2、溶液的氣液平衡PA=pAax,A ； pB=kx,Bax,B=kb,Bab,B = k%,Ba%,B ； P=Pa+Pb3、理

9、想稀溶液的凝固點(diǎn)降低，Tf*RTfTffusH m,AXb4、沸點(diǎn)升高22R(Tb ) M ADTb=-$bBD vapH m,A5、范特霍夫滲透壓公式CbRTPV = nBRT ,或 P第五章化學(xué)平衡一、化學(xué)平衡的條件D rGm 0,即桫聽(tīng) 0,即 0,正反應(yīng)不能進(jìn)行（但逆反應(yīng)可進(jìn)行）桫?X T,pD rGm = 0,即:桫?色=0,反應(yīng)達(dá)到平衡桫？X T ,p二、化學(xué)平衡常數(shù)與平衡常數(shù)表達(dá)式如:Zn+2HCI（aq）=H 2+ZnCl 2 （ aq）p(H2)/p c(ZnCI2)c2(HCI)(Pb/ P $ )B Kp(p$)K；(c$RT / p$)Ky8/P$ ) BKnP/ (P

10、$“b)三、標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的求算rGm(T)RT In K四、范特荷夫等溫方程rGm(T)rGm(T) RTI nJRT I nJ /K五、平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系范特荷夫等壓方程rGm(T)rHm T rSm ；口(丁)RT InKdlnKrHmdTRT2|nK T2rHm11K T,RT1T2五、各種因素對(duì)平衡的影響分壓、總壓、惰性氣體、溫度第六章相平衡亠、相律1、物種數(shù)、獨(dú)立組分?jǐn)?shù)、相數(shù)、自由度數(shù)2、相律公式1、單組分系統(tǒng)f=C-(+2ln p2Pivap(Ti2、水的相圖三面、三線(xiàn)、一點(diǎn)雙組分系統(tǒng)1、克-克方程1、相律分析(=3,f=0根據(jù)f=C-林1 （一般固定壓力）,0=2,f=1 ;2

11、、杠桿規(guī)則 3、步冷曲線(xiàn)四、典型相圖1、6.3.4理想液態(tài)混合物甲苯-苯相圖2、6.6.2部分互溶系統(tǒng)水-正丁醇相圖3、6.8.1生成穩(wěn)定化合物苯酚-苯胺相圖第七章電化學(xué)電解質(zhì)溶液一、電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)1、電導(dǎo)G=1/R ;單位：S（西門(mén)子）2、電導(dǎo)率G=kAI 或 k=G I/A ;單位：S/m3、摩爾電導(dǎo)率An= Kc4、無(wú)限稀釋摩爾電導(dǎo)率AnA A5、離子的電遷移U 上；t ；t t 1lQ IU U ，二、電解質(zhì)溶液的活度1、電解質(zhì)的化學(xué)勢(shì)（電解質(zhì)溶液的濃度用mB或bB表示）1/1/);m (m m )b RT In aBaB a ;a (a a )1/m /m ;(2、離子強(qiáng)度2mBZ

12、B3、德拜一休克爾極限公式可逆電池?zé)崃W(xué)一、可逆電池的構(gòu)成電池反應(yīng)互為逆反應(yīng)；充放電時(shí)電流無(wú)窮小1、可逆電池?zé)崃W(xué)1、rGmzFE; rGm zFE ; F 96500C/mol3、HrmrGmT r Sm4、QrT rSm；電池反應(yīng)做了其他功。2、r SmzF ( t ) p三、能斯特方程1、電池反應(yīng)的能斯特方程0.0592 , E E z 9J ；常用2、電極反應(yīng)的能斯特方程a(O)a(H)；不常用四、可逆電極的種類(lèi)1、第一類(lèi)電極金屬電極；氣體電極2、第二類(lèi)電極難溶鹽電極；難溶氧化物電極3、氧化還原電極五、電極電勢(shì)的應(yīng)用1、測(cè)定電池反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù) 2、測(cè)定電解質(zhì)的3、測(cè)定溶液的pH值六、

13、極化現(xiàn)象和超電勢(shì)1、濃差極化電極反應(yīng)速度比離子遷移速度快造成的。2、電化學(xué)極化電極反應(yīng)速度比電子移動(dòng)速度慢造成的。3、極化結(jié)果E Ee ；對(duì)陽(yáng)極n總為正；對(duì)陰極 n總為負(fù)。第十章界面現(xiàn)象一、表面吉布斯函數(shù)1、產(chǎn)生表面分子與內(nèi)部分子的差別。2、定義及單位G(_A)T,p,nB ； J/m2或N/m ;因此又稱(chēng)表面張力。3、影響因素物質(zhì)本性、溫度、相鄰相、溶質(zhì)的種類(lèi)。4、表面熱力學(xué)在溫度、壓力、組成不變的情況下，dG dA Ad縮小表面積和降低表面張力為自發(fā)方向。二、彎曲液面的表面現(xiàn)象1、附加壓力p 2 /r2、飽和蒸氣壓In （區(qū)）K/rPo3、毛細(xì)管現(xiàn)象,2 coshgR三、新相生成與介安狀態(tài)

14、1、過(guò)飽和蒸汽與人工降雨2、過(guò)冷現(xiàn)象與晶種3、過(guò)飽和溶液與種鹽4、過(guò)熱現(xiàn)象與沸石四、固體表面的吸附作用1、物理吸附與化學(xué)吸附范德華力與化學(xué)鍵力；又無(wú)選擇性；單分子層與多分 子層。2、吸附曲線(xiàn)等溫線(xiàn)（判斷單多層）；等壓線(xiàn)（判斷吸附類(lèi)型）、等 量線(xiàn)（求吸附熱）3、吸附等溫式弗倫德里希：a m kPnbp朗格謬爾：V V飛五、溶液表面的吸附1、溶液的表面張力各類(lèi)溶質(zhì)對(duì)表面張力的影響2、吉布斯吸附公式cRT六、潤(rùn)濕現(xiàn)象9 90不潤(rùn)濕;1、接觸角00 =0完全潤(rùn)濕;0 =1完全不潤(rùn)濕2、楊氏方程s g si l g COS七、表面活性劑1、定義溶于水后能顯著降低水的表面張力的物質(zhì)2、分類(lèi)離子型、非離子型

15、。3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一端親水基一端親油基。4、應(yīng)用乳化、去污（增溶）、浮選、改變潤(rùn)濕角第一章化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)4、關(guān)于反應(yīng)速率的基本概念1、反應(yīng)速率的表示1 dCBdt2、反應(yīng)速率的測(cè)定測(cè)定不同時(shí)刻的濃度（化學(xué)法、物理法） 線(xiàn)，t時(shí)刻切線(xiàn)的斜率即為t時(shí)的反應(yīng)速率3、基元反應(yīng)和非基元反應(yīng)一步完成的反應(yīng)為基元反應(yīng)，基元反應(yīng)遵守質(zhì)量作用 定律。是否基元反應(yīng)只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。4、速率方程與速率常數(shù)質(zhì)量作用定律是速率方程的特殊形式，對(duì)于非基元反 應(yīng)也有類(lèi)似的式子。速率常數(shù)僅與溫度和催化劑有關(guān)，而與濃度無(wú)關(guān)。5、反應(yīng)級(jí)數(shù)速率方程中濃度幕之和稱(chēng)之。基元反應(yīng)一定為正整數(shù)，非基元反應(yīng)可為0或小數(shù)二、濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響1

16、、一級(jí)反應(yīng)微分式：dCAdtkCA與濃度的一次方成正比;k的單位為時(shí)間-1；積分式：ln蟲(chóng) ckt以lnct作圖得一直線(xiàn)；半衰期：ln2t1/2k與起始濃度無(wú)關(guān)。2、二級(jí)反應(yīng)與準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)微分式：dc dtkc半衰期：G 總 一一與起始濃度的一次方成反比。 準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)：對(duì)于 A+B=Y+Z，當(dāng)A大大過(guò)量或B 大大過(guò)量時(shí)，可按一級(jí)反應(yīng)處理。3、反應(yīng)級(jí)數(shù)的測(cè)定嘗試法：將一組ct數(shù)據(jù)代入不同積分公式求 k，若與濃度的二次方成正比；k的單位為濃度-1時(shí)間-1 ；積分式：11cCokt-以1/ct作圖得一直線(xiàn)；k為常數(shù)則所代公式正確；作圖法：將一組ct數(shù)據(jù)按Inct、1/ct等作圖，若 得直線(xiàn)可判定反應(yīng)級(jí)

17、數(shù)；半衰期法：根據(jù) G Kc1n 得 lg t1/2(1 n)lgc lg K，以lgti/2lg c作圖可得直線(xiàn)，從斜率可求n。微分法：根據(jù)kcn得lgn lg c lg k，以lglg c作圖可得直線(xiàn)，斜率即為n。四、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響1、阿侖尼烏斯公式微分式：d ln kEadTRT2積分式：ln k2 Ea（ 11）k1R T1T22、活化能活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子的平均能量之差復(fù)合反應(yīng)、復(fù)合反應(yīng)基本類(lèi)型1、平行反應(yīng)dCAdtK k2)CA ；CBCckik22、對(duì)行反應(yīng)dCAdtklCA klCB ；KcCB,ekik i3、連串反應(yīng)dCAdtkiCAdCB ；dtkiCAk?CBdCCdtk2 CB二、復(fù)合反應(yīng)機(jī)理近似處理方法1、平衡態(tài)法反應(yīng)物與中間物達(dá)成平衡。2、穩(wěn)態(tài)法中間物的濃度維持微小量不變。二、鏈反應(yīng)與爆炸半島1、鏈反應(yīng)分為直鏈反應(yīng)和支鏈反應(yīng)；鏈引發(fā)、鏈傳遞、鏈終止2、爆炸半島常見(jiàn)可燃?xì)怏w在空氣中的爆炸限。四、催化作用的特征1、催化劑不能改變反應(yīng)的方向和限度2、催化劑參與反應(yīng)，改變了反應(yīng)途徑，降低了反應(yīng)的活 化能3. 催化劑具有特殊的選擇性4、反應(yīng)前后