物化筆記總結(jié)

1、W= pedVW= peVW=nRTln V1 nRTln p2V2p1等容熱： QV =U(封閉系統(tǒng)不作其他功) 等壓熱： Qp =H(封閉系統(tǒng)不作其他功) 焓的定義： H=U+pV ; dH=dU+d(pV)焓與溫度的關(guān)系： H=T2 CpdTT1第一章 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： U=Q+W。 焦耳實(shí)驗(yàn)： U=f(T) ; H=f(T)三、基本關(guān)系式1、體積功的計(jì)算 恒外壓過程：可逆過程：2、熱效應(yīng)、焓3、等壓熱容與等容熱容Cp ()pU熱容定義： CV ()V ；T定壓熱

2、容與定容熱容的關(guān)系：CpCVnR熱容與溫度的關(guān)系： Cp=a+bT+c'2T四、第一定律的應(yīng)用1、理想氣體狀態(tài)變化等溫過程： U=0 ; H=0 ; W=Q= pedV等容過程： W=0 ; Q=U= CV dT ; H= CpdT等壓過程： W=peV ; Q=H= CpdT ; U= CVdT 可逆絕熱過程：Q=0 ; 利用 p1V1=p2V2求出 T2,W=U= CVdT ; H= CpdT不可逆絕熱過程： Q=0 ;利用 CV(T2-T1)=pe(V2-V1)求出 T2,W=U= CVdT ; H= CpdT2、相變化可逆相變化： H=Q=n H ；p(V2-V1)=pVg=n

3、RT; U=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： r H m(298)B f H m ( B,298)反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系 基爾霍夫定律：( H ) ( rTHm)pBCp,m(B)TB第二章 熱力學(xué)第二定律、基本概念自發(fā)過程與非自發(fā)過程、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)dS=可”逆； “> ”不可逆1、熵的導(dǎo)出：卡若循環(huán)與卡諾定理2、熵的定義：dSQr3、熵的物理意義：系統(tǒng)混亂度的量度4、絕對熵：熱力學(xué)第三定律5、熵變的

4、計(jì)算( 1)理想氣體等溫過程：2)理想氣體等壓過程：QrnRlnV2 nRlnV1S nCp,mlnTT21p1p23）理想氣體等容過程：S nCV,m ln4）理想氣體 pTV 都改變的過程：S nC p,m ln T2T1nRln p1p2（5）可逆相變化過程：n _ HST（6）化學(xué)反應(yīng)過程：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： A=U-TS； G=H-TS2、應(yīng)用：不做其他功時(shí)， AT,V 0 ；自發(fā)、平衡GT,V 0 ；自發(fā)、平衡3、熱力學(xué)基本關(guān)系式 dA=-SdT-Vdp；dG=-SdT+pdV4、A和

5、G 的求算（ 1）理想氣體等溫過程 用公式： A=U-TS；G=H-TS 用基本關(guān)系式： dA=-SdT-Vdp；dG=-SdT+pdV（2）可逆相變過程 A=U-TS=W=-nRT； G=0（ 3）化學(xué)反應(yīng)過程的 G 標(biāo)準(zhǔn)熵法： G=H-TS 標(biāo)準(zhǔn)生成吉布斯函數(shù)法：rGm（2 ） 9B8 f Gm（B,2 ） 9 8（4）G 與溫度的關(guān)系 G=H-T S， 設(shè) H、S不遂溫度變化。五、化學(xué)勢1、化學(xué)式的定義和物理意義GB （ n ）T,p,nc（cB） ；在T、p及其他物質(zhì)的量保持不變的情況下，增 加 1molB 物質(zhì)引起系統(tǒng)吉布斯函數(shù)的增量。2、化學(xué)勢的應(yīng)用在等溫等壓不作其他功時(shí)， B B

6、 <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：第三章 化學(xué)平衡、化學(xué)平衡常數(shù)與平衡常數(shù)表達(dá)式K 如： Zn+2HCl(aq)=H 2+ZnCl 2(aq)；p(H2)/ p c(ZnCl 2 )2c2(HCl )RTlnK標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的求算rGm(T)三、范特荷夫等溫方程rGm(T)rGm(T) RTln J RTln J /K四、平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系rGm(T)rHm T r Sm；rGm(T) RTln K五、各種因素對平衡的影響分壓、總壓、惰性氣體、溫度。第四章 液態(tài)混合物和溶液一、拉烏爾定律和亨利定律1、拉烏爾定律pA=p

7、* 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=k x,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)。二、液態(tài)混合物和溶液中各組分的化學(xué)勢1、理想液態(tài)混合物(T,p,mix) x(T) RTln x 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)軇?、真實(shí)液態(tài)混合物(T,p,mix) x (T) RTlnax 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)?、理想稀溶液溶劑： A(T, p,sln)xA(T) RTln xA 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)軇?。溶質(zhì)： B(T, p, sln)xB(T) RTln xB

8、 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)) 。4、真實(shí)溶液溶劑： A(T, p, sln)x,A(T) RTlnax,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,sln)xB(T) RTlnax,B ; ax,B=x,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) RTlnab,B ; ab,B=b,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 ln a%, B ; a%,B= %,B%B; 標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為

9、：同溫下 B%=1 且符合亨利定律的溶質(zhì)(一般為假想狀態(tài)) 。三、各種平衡規(guī)律1、液態(tài)混合物的氣液平衡pA=p A ax,A ; pA=p A ax,A ; p=p A+p B2、溶液的氣液平衡*pA=pA ax,A；pB=kx,Bax,B=kb,Bab,B=k%,Ba%,B；p=pA+pB3、理想稀溶液的凝固點(diǎn)降低TfRTfTffusH m,AxB4、分配定律5、化學(xué)平衡6、西弗特定律第五章 相平衡、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f=C-+2二、單組分系統(tǒng)1、克-克方程ln p2vapHm （ 1 1）p1RT1 T22、水的相圖 三面、三線、一點(diǎn)。三、雙組分系統(tǒng)1、

10、相律分析根據(jù) f=C-+1（一般固定壓力），=2,f=1； =3,f=02、杠桿規(guī)則3、步冷曲線四、典型相圖1、 Mg-Ge 相圖2、 Na-K 相圖3、 Ag-Cu 相圖第六章 電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)1、電導(dǎo)G=1/R ; 單位： S（西門子）2、電導(dǎo)率G=A/l 或 =G l/A ; 單位： S/m3、摩爾電導(dǎo)率m=/c 4、無限稀釋摩爾電導(dǎo)率m5、離子的電遷移EUlUUt1電解質(zhì)溶液的活度 1、電解質(zhì)的化學(xué)勢B B RTlnaB電解質(zhì)溶液的濃度用mB 或 bB 表示）aBa ;a (a a )1/ m / m ;()1/ ;m (m m )1/2、離子強(qiáng)度I12 mB zB23、德拜

11、 休克爾極限公式lg 0.5093| z z | I適用于 25時(shí)的極稀水溶液第七章 電化學(xué)、可逆電池的構(gòu)成 電池反應(yīng)互為逆反應(yīng)；充放電時(shí)電流無窮小。、可逆電池?zé)崃W(xué)1、 rGmzFE; rGmzFE ; F 96500C/molE2、 r Sm zF( )pT3、rHmrGm T r Sm4、 QrT r Sm ；電池反應(yīng)做了其他功 三、能斯特方程1、電池反應(yīng)的能斯特方程0.0592 lg J z；常用2、電極反應(yīng)的能斯特方程E 0.0592lg a(O) za(H )不常用四、可逆電極的種類1、第一類電極金屬電極；氣體電極2、第二類電極 難溶鹽電極；難溶氧化物電極3、氧化還原電極五、電極電

12、勢的應(yīng)用1、測定電池反應(yīng)的熱力學(xué)函數(shù)2、測定電解質(zhì)的3、測定溶液的 pH 值4、濃差定氧六、極化現(xiàn)象和超電勢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)速度比電子移動速度慢造成的3、極化結(jié)果Ei Ee ；對陽極 總為正；對陰極 總為負(fù)七、金屬腐蝕與防護(hù)1、金屬腐蝕 電化學(xué)腐蝕：析氫腐蝕，吸氧腐蝕2、金屬防護(hù) 陰極保護(hù)法：犧牲陽極法，外加電流法 陽極保護(hù)法：鈍化。涂層保護(hù)法：熱鍍、電鍍、有機(jī)涂層。第八章 表面現(xiàn)象、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；因此又稱表面張力。3、影響因素 物質(zhì)

13、本性、溫度、相鄰相、溶質(zhì)的種類。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。、彎曲液面的表面現(xiàn)象1、附加壓力2、飽和蒸氣壓ln( pr ) K / r p03、毛細(xì)管現(xiàn)象2 cosgR三、新相生成與介安狀態(tài)1、過飽和蒸汽與人工降雨2、過冷現(xiàn)象與晶種3、過飽和溶液與種鹽4、過熱現(xiàn)象與沸石5、淬火與回火四、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；又無選擇性；單分子層與多分子層。 2、吸附曲線 等溫線（判斷單多層） ；等壓線（判斷吸附類型） 、等量線（求吸附熱）3、吸附等溫式 弗倫德里希： a V kp n m朗格謬爾：

14、bp1 bp五、溶液表面的吸附1、溶液的表面張力 各類溶質(zhì)對表面張力的影響 2、吉布斯吸附公式cRT六、潤濕現(xiàn)象>90°，不潤濕；1、接觸角 =0，°完全潤濕； <90°，潤濕； =180，°完全不潤濕。2、楊氏方程s g s l l g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 離子型、非離子型。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、改變潤濕角第九章 化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)、關(guān)于反應(yīng)速率的基本概念1、反應(yīng)速率的表示1 dcBB dt2、反應(yīng)速率的測定測定不同時(shí)刻的濃度（化學(xué)法、物理法） ，作 c

15、t 曲線， t 時(shí)刻切線的斜率即 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，對于非基元反應(yīng)也有類似的式子。 速率常數(shù)僅與溫度和催化劑有關(guān)，而與濃度無關(guān)。5、反應(yīng)級數(shù) 速率方程中濃度冪之和稱之。 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、濃度對反應(yīng)速率的影響1、一級反應(yīng)微分式：dcAdtkcA反應(yīng)速率與濃度的一次方成正比； k 的單位為時(shí)間 -1；微分式：dcdtkc2反應(yīng)速率與濃度的二次方成正比； k 的單位積分式：ln c k

16、t 以 lnct 作圖得一直線； ln 2半衰期：t1/ 2k 與起始濃度無關(guān)。2、二級反應(yīng)與準(zhǔn)一級反應(yīng)為濃度 -1時(shí)間-1；積分式： cc0kt以 1/ct 作圖得一直線；半衰期： t1/2kc0與起始濃度的一次方成反比。準(zhǔn)一級反應(yīng)：對于 A+B=Y+Z ，當(dāng) A 大大過量或 B 大大過量時(shí)，可按一級反應(yīng)處理。3、反應(yīng)級數(shù)的測定嘗試法：將一組 ct 數(shù)據(jù)代入不同積分公式求 k，若 k 為常數(shù)則所代公式正 確；作圖法：將一組 ct 數(shù)據(jù)按 lnct、1/ct 等作圖，若得直線可判定反應(yīng)級數(shù)； 根 據(jù)t1/ 2 Kc1 nlg t1/ 2(1n)lgc lg K ，以lg t1/ 2 lg c作

17、圖可得直線，從斜率可求 n。微分法：根據(jù) 可得直線，斜率即為 四、溫度對反應(yīng)速率的影響1、阿侖尼烏斯公式n。d ln k微分式： dT積分式： lnk2k1kcn 得 lgEaRT2Ea 1 1n lg c lg k ，以 lg lg c 作圖2、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。第十章 復(fù)合反應(yīng)動力學(xué)、復(fù)合反應(yīng)基本類型1、平行反應(yīng)dcA (k1 k2 )cA ； dtcBk1cck22、對行反應(yīng)dtk1cAk 1c B；Kc B,ek1cA,ek13、連串反應(yīng)dcAk1cAdt 1 A 、復(fù)合反應(yīng)機(jī)理近似處理方法 1、平衡態(tài)法dcB k1cA k2c B dt 1 A 2 Bdcck2cB dt對于 A B k1 Dk1k2D k2 C ；若 k1 k 1