物化公式整理

1、1.E = U+T+V2.HUpV2.1 理想氣體絕熱可逆過程有3種等價的形式: 3.單原子分子:CV,m=3/2R Cp,m=5/2R 雙原子分子:CV,m=5/2R Cp,m=7/2R 多原子分子:CV,m=3R Cp,m=4R4.：反應(yīng)進(jìn)度5.基爾霍夫定律的定積分式:6. 卡諾熱機(jī)h=-W/Q2 =(T2T1)/T2 =1(T1/T2)7.熵的微觀意義： S=klnWW:宏觀狀態(tài)擁有的微觀運(yùn)動狀態(tài)的數(shù)量k：Boltzmann常數(shù)8.純物質(zhì)B在狀態(tài)(T,p)的規(guī)定熵即為下述過程的熵變:9. 等溫過程的熵變:(理想氣體)10. 絕熱過程:絕熱可逆過程, 由熵的判別式: 絕熱可逆(2)絕熱不可

2、逆過程: 對此類過程需設(shè)計(jì)一條可逆途徑, 從相同的始態(tài)到相同末態(tài), 再沿可逆途徑求算熵變.11. 變溫過程:簡單體系A(chǔ).等壓變溫: B.等容變溫:12.相變過程：平衡相變： 平衡相變是一可逆過程, 在等溫等壓下進(jìn)行. D平衡相變有:故平衡相變的熵變?yōu)? (6)即：平衡相變的熵變等于相變潛熱除以相變溫度13.理想氣體的混合過程:（1).A, B先各自等溫可逆膨脹到各自的末態(tài);(2).可逆混合.第一步的熵變?yōu)?第二步熵變?yōu)榱?4. 赫氏自由能 FUTS 狀態(tài)函數(shù),廣度性質(zhì),沒有明確的物理意義,具有能量的量綱. 15. 在等溫過程中，一封閉系統(tǒng)所能作的最大功等于系統(tǒng)的亥姆霍茲函數(shù)的減少。16. Gi

3、bbs自由能(Gibbs free energy)GHTS( F+pV17. 在一個封閉系統(tǒng)中進(jìn)行的等溫等壓過程Gibss函數(shù)值的減少等于系統(tǒng)對環(huán)境所作的最大非體積功. 18. H=U+pV F=UTS G=HTS =F+pV 19. dU=TdSpdV(1) dH=TdS+Vdp(2) dF=SdTpdV(3) dG=SdT+Vdp(4)20. 的計(jì)算 （1）等溫過程的DG: D 1理想氣體等溫過程: 22.凝聚體系等溫過程的: D=Vdp 因凝聚體系的V可視為常量,故: D=V(p2p1) 對于實(shí)際氣體, 或需考慮體積變化的凝聚相, 則可將物質(zhì)的狀態(tài)方程代入(1)式, （2）變溫過程的（d

4、p=0） 當(dāng)知道物質(zhì)的S的表達(dá)式時, 可將S的表達(dá)式代入(5)式求積分,即可求得變溫過程體系的吉布斯自由能的變化. 對于簡單等壓變溫過程: 當(dāng)Cp為常數(shù)時，S0是標(biāo)態(tài)下物質(zhì)的規(guī)定熵, 可查表得到.將S的表達(dá)式(6)代入(5)式積分可得變溫過程的21. 物質(zhì)的量濃度（molarity）（摩爾濃度） 22. 質(zhì)量分?jǐn)?shù)（mass fraction） 23.質(zhì)量摩爾濃度（molality） 24. 物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) (mole fraction) 25. 偏摩爾量(partial molar quantity) 定義: (3)Zi,m: i 物質(zhì)的偏摩爾量(partial molar quantity).

5、代入(2)式, 得: (4)Z可以是任意一種廣度熱力學(xué)量, 如體積: 對一偏摩爾量求積分dZ: ( 恒溫恒壓下積分)若保持在積分過程中體系各組分的濃度不變, 則各組分的偏摩爾量Zi,m的值也不變, 可以作為常數(shù)提出積分號外, 于是得: (5)(5)式即為偏摩爾量集合公式. 其物理含義是: 多組分體系的熱力學(xué)量等于各組分的摩爾數(shù)與其相應(yīng)的偏摩爾量乘積的總和.26.化學(xué)勢 27. 廣義G，H，U，F(xiàn)關(guān)系式（Gibss關(guān)系式，用于力平衡, 熱平衡,只作體積功的均相多組分體系） 28. 化學(xué)勢等價定義式29. 對于多相體系, 整個體系的熱力學(xué)函數(shù)值是各相的熱力學(xué)函數(shù)值之和 30. 物質(zhì)平衡判據(jù)的條件為

6、 31. 物質(zhì)流向的判據(jù) i物質(zhì)由相流入相 i物質(zhì)由相流入相 相與相達(dá)平衡32. 吉布斯-杜亥姆方程 等溫等壓 推廣至其它熱力學(xué)狀態(tài)函數(shù)Y 33. 純理想氣體的化學(xué)勢 m:溫度為T, 壓力為p的純理想氣體; : 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(standard state)下理想氣體化學(xué)勢.34.理想氣體混合熱效應(yīng)為零因?yàn)槔硐霘怏w混合物中所有分子之間均沒有作用力, 在等溫等壓條件下混合時, 體系的溫度不變, 故體系的內(nèi)能和焓均不變, 所以在混合時沒有熱效應(yīng)。35. 理想氣體混合物中任意組分i的化學(xué)勢表達(dá)式 36. 實(shí)際氣體,逸度 f:氣體的逸度(fugacity);:逸度系數(shù)(fugacity coeffician

7、t).37. 拉烏爾定律（Raoults Law）如果溶液中只有A，B兩個組分溶劑蒸氣壓的降低值與純?nèi)軇┱魵鈮褐鹊扔谌苜|(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù)。(蒸氣壓降低）38. 亨利定律（Henrys Law）在一定溫度和平衡狀態(tài)下，氣體在液體里的溶解度（用摩爾分?jǐn)?shù)x表示）與該氣體的平衡分壓p成正比。 式中 稱為亨利定律常數(shù)，其數(shù)值與溫度、壓力、溶劑和溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。若濃度的表示方法不同，則其值亦不等，即：使用亨利定律應(yīng)注意：(1)式中p為該氣體的分壓。對于混合氣體，在總壓不大時，亨利定律分別適用于每一種氣體。(2)溶質(zhì)在氣相和在溶液中的分子狀態(tài)必須相同。如HCI，在氣相為HCl分子，在液相為 和 ，則亨利定律不適

8、用。(3)溶液濃度愈稀，對亨利定律符合得愈好。對氣體溶質(zhì)，升高溫度或降低壓力，降低了溶解度，能更好服從亨利定律。39.理想溶液熱力學(xué)定義: 若溶液中任一組分在全部濃度范圍內(nèi)(0xi1)均服從拉烏爾定律,則其為理想溶液.理論模型: 滿足以下條件的體系為理想溶液(以二元溶液為例):1> A分子與B分子的大小相同,形狀相似;2> A-A;A-B;B-B分子對之間具有相同的勢能函數(shù).40. 理想溶液組分的化學(xué)勢 41. 理想溶液的通性 42. 理想稀溶液 1; 0 的溶液稱為理想稀溶液溶劑: 服從拉烏爾定律;溶質(zhì): 服從亨利定律.溶劑化學(xué)勢：同理想溶液溶質(zhì)化學(xué)勢：純?nèi)苜|(zhì)1,且服從亨利定律的

9、虛擬態(tài).43. 化學(xué)勢除了采用摩爾分?jǐn)?shù)外,還可采用其它濃度單位44. 依數(shù)性 （1）蒸汽壓的降低 非揮發(fā)性溶質(zhì) 應(yīng)用：測物質(zhì)（溶質(zhì)）的分子量 揮發(fā)性溶質(zhì) （2）溶劑凝固點(diǎn)下降 :溶劑凝固點(diǎn)降低常數(shù)(cryoscopic constant);單位: K.kg.mol-1 .的值只與溶劑的性質(zhì)有關(guān),與溶質(zhì)的性質(zhì)無關(guān). 水的=1.86K·kg · mol-1凝固點(diǎn)降低的應(yīng)用：1、防凍劑；2、測定物質(zhì)的純度（3） 沸點(diǎn)升高(boiling-point elevation) :1若溶液中加入了非揮發(fā)性溶質(zhì)沸點(diǎn)升高常數(shù)(ebullioscopic constant)Kb與凝固點(diǎn)降低常數(shù)

10、一樣,也只與溶劑的性質(zhì)有關(guān),與溶質(zhì)的性質(zhì)無關(guān).一般在相同的濃度下,沸點(diǎn)升高的幅度小于凝固點(diǎn)降低的幅度.2當(dāng)溶液中的溶質(zhì)也揮發(fā)性物質(zhì)時:B在氣相中的摩爾分?jǐn)?shù);:B在溶液中的摩爾分?jǐn)?shù).3對于不揮發(fā)溶質(zhì),B在氣相的摩爾分?jǐn)?shù)為零，同1（4） 滲透壓45. 真實(shí)溶液各組分的化學(xué)勢i: i組分的活度(activity); : i組分的活度系數(shù)(activity coefficient).46. 相率 f = K+n f：體系自由度 K:獨(dú)立組分?jǐn)?shù) :相數(shù) n: 環(huán)境變量數(shù) K=SRR =SRi Ri:各種限制條件所有的限制條件均必須的相互獨(dú)立的.濃度限制條件只有在同一相中才能使用,若兩組分分別出現(xiàn)于不同的

11、相中,雖然兩者的量之間存在某恒定的關(guān)系,也不能構(gòu)成濃度限制條件.47. 克-克方程(Clausius-Clapeyron equation) 當(dāng)單組分體系中有兩相共存時, 體系的溫度和壓力間存在一定的關(guān)系, 此關(guān)系即為克-克方程. 克拉貝龍方程 適用于純物質(zhì)任何平衡相變過程克拉貝龍-克勞修斯方程純物質(zhì)的蒸汽壓與相變溫度的關(guān)系.克-克方程的積分式.作不定積分將lnp對1/T作圖可得一直線,由直線的斜率可求得液體的蒸發(fā)潛熱Lm.48. 楚頓規(guī)則 對于正常液體(非極性,分子間不發(fā)生締合的液體),其氣化潛熱與其正常沸點(diǎn)之間有下列關(guān)系存在: Trouton規(guī)則適用于有機(jī)非極性物質(zhì),但對于極性強(qiáng)的液體,如

12、水,就不適用.49.聚相相變的壓力隨溫度變化的規(guī)律49. 水的相圖f=3OA: 冰汽兩相平衡線 f=1AC: 水汽兩相平衡線 f=1AD: 冰水兩相平衡線 f=1C: 水的臨界點(diǎn). 水在此條件下(T=587K,p=218 atm)液態(tài)水與水蒸氣兩相的界限消失, 當(dāng)體系溫度高于此溫度時, 水的液相不再存在. 臨界點(diǎn)的溫度稱為臨界溫度, 壓力稱為臨界壓力.A: 水的三相點(diǎn). 冰,水和水蒸汽三相共存水在三相點(diǎn)時,f=0, 固液氣三相共存, 體系的自由度為零. 水三相點(diǎn)的溫度為273.16K, 壓力為4.6 mmHg 虛線 OA 是形成溶液時溶劑蒸汽壓下降后的平衡線,因而有冰點(diǎn)下降、沸點(diǎn)升高等現(xiàn)象50

13、. 雙液系相圖f=4三維相圖在實(shí)際上使用和繪制均不方便, 所以二元體系的相圖常常固定某環(huán)境因素不變(如溫度或壓力),用二維平面相圖表示兩組分體系狀態(tài)的變化情況.二元體系的相圖常為:Tx圖；px圖.（1） px圖單相區(qū): f*=2(壓力和組成); 兩相區(qū): f*=1(p是濃度的函數(shù).)物系點(diǎn): 表示體系總組成及環(huán)境條件的點(diǎn). 如C點(diǎn):溶液濃度為xA,體系壓力為p.相點(diǎn): 表示體系中某一相的狀態(tài)的點(diǎn). 二元相圖中的體系點(diǎn)和相點(diǎn)可能重合,也可能分離. 重合: C點(diǎn),位于單相區(qū),體系呈液相,故C點(diǎn)既是體系點(diǎn)又是相點(diǎn).分離: H點(diǎn)是體系點(diǎn),位于兩相區(qū),體系分為兩相,其液相和氣相的狀態(tài)分別由L點(diǎn)和G點(diǎn)描述

14、.杠桿規(guī)則(lever rule)：（2） 理想溶液的T-x相圖 固定體系的壓力,描繪溶液的相變溫度與濃度的關(guān)系,一般采用T-x相圖.T-x相圖的縱坐標(biāo)為溫度T,橫坐標(biāo)為體系的組成. 圖下區(qū)域?yàn)橐合鄥^(qū);上區(qū)域?yàn)闅庀鄥^(qū);中區(qū)域?yàn)閮上鄥^(qū),體系點(diǎn)落在此區(qū)域時,體系呈氣-液兩相平衡.設(shè)體系總組成為xA,壓力為p,體系點(diǎn)為H點(diǎn),落在兩相區(qū)內(nèi),體系兩相共存.E: 液相點(diǎn),A的濃度為.F: 氣相點(diǎn),A的濃度為.記?。涸赑 圖中，氣相線總是在液相線的下面. 51. 反應(yīng)限度產(chǎn)物與反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)化學(xué)勢之差決定了反應(yīng)在給定條件下的反應(yīng)限度，即的大小52.反應(yīng)吉布斯自由能變化在恒溫,恒壓,各組分濃度不變的條件下,進(jìn)行1mol化學(xué)反應(yīng)的體系吉布斯自由能改變值.53.化學(xué)反應(yīng)親和勢A 化學(xué)親和勢(chemical affinity). A為反應(yīng)吉布斯自由能變化的相反數(shù).