華東理工大學第7,12,15,16,17章公式

1、化學動力學化學動力學tnVvddBB 1 反應速率反應速率)dd(ddBAAtctnVv 1消耗速率消耗速率)dd(ddPPPtctnVv 1生成速率生成速率一、反應速率的定義一、反應速率的定義二、反應速率方程二、反應速率方程積分法積分法, ,微分法微分法 TkRTEddlndef2a )/(aeRTEAk )(lna121211TTREkk 三、活化能定義三、活化能定義四、阿侖尼烏斯方程四、阿侖尼烏斯方程五、平衡態(tài)與恒溫態(tài)處理法五、平衡態(tài)與恒溫態(tài)處理法獨立子系統(tǒng)的統(tǒng)計熱力學獨立子系統(tǒng)的統(tǒng)計熱力學 jjNjNgNj! jjNjVENxNgNj!),( jjNjNgj! jjNjVENxNgj!

2、),(maxlnln 一、微觀狀態(tài)數(shù)一、微觀狀態(tài)數(shù) 定域子系統(tǒng)定域子系統(tǒng) 離域子系統(tǒng)離域子系統(tǒng) 二、最概然分布二、最概然分布 在含有大量粒子的系統(tǒng)中，最概然分布代表了一切可能在含有大量粒子的系統(tǒng)中，最概然分布代表了一切可能的分布。的分布。 擷取最大項法擷取最大項法 )/exp()/exp(kTgkTgNNiijjij 22222228zzyyxxlnlnlnmht IhJJ2281 )(r hv)(v21 三、麥克斯韋三、麥克斯韋- -玻爾茲曼分布玻爾茲曼分布 在在j,i兩個能級上的子數(shù)之比：兩個能級上的子數(shù)之比： 四、能級公式四、能級公式平動平動 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 振動振動 )/exp()/exp(

3、kTgkTNgNiiijjj kTiiigq/e nevrtqqqqqq 2322 hmkTVq trr ThIkTq 228Ikh228 rTTq/-/-vvvee 12kh/v e,0egq 0n,0ngq 0五、子配分函數(shù)五、子配分函數(shù) 子配分函數(shù)的析因子性質(zhì)子配分函數(shù)的析因子性質(zhì) 平動配分函數(shù)平動配分函數(shù) 轉(zhuǎn)動配分函數(shù)轉(zhuǎn)動配分函數(shù) 線形分子線形分子 振動配分函數(shù)振動配分函數(shù)雙原子分子雙原子分子 電子配分函數(shù)電子配分函數(shù) 核配分函數(shù)核配分函數(shù) 六、玻爾茲曼關系式六、玻爾茲曼關系式 lnkS 界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象一、界面張力一、界面張力 界面張力界面張力界面中單位長度的收縮張力；它沿界面的界面

4、中單位長度的收縮張力；它沿界面的切線方向作用于邊緣上，并垂直于邊緣。切線方向作用于邊緣上，并垂直于邊緣。 jjjjnpTnVTnpSnVSiiiiiiiiiiiiAGAAAHAUXXXXdnApVTSGdnAVpTSAdnApVSTHdnAVpSTU,s,s,s,sssssdddddddddddddddd 二、有界面相時的熱力學基本方程二、有界面相時的熱力學基本方程rpp 2)()( rpp 2)g() l ( rRTMppr 2ln rRTMppr 2ln 三、拉普拉斯方程三、拉普拉斯方程球形液滴球形液滴球形氣泡球形氣泡四、開爾文方程四、開爾文方程凸面液體凸面液體凹面液體凹面液體TcRTc

5、22)1(2 液液氣氣固固液液固固氣氣,=cos 五、吉布斯等溫方程五、吉布斯等溫方程六、楊氏方程六、楊氏方程bpbp 1 pbp1七、蘭繆爾吸附等溫式七、蘭繆爾吸附等溫式電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液一、電解質(zhì)溶液中各組分的活度一、電解質(zhì)溶液中各組分的活度A*AAlnaRT BBu,*Bu,Buln bbaRT Bu,bbbaaaaK ,*,lnbbaRT ,*,lnbbaRT 二、離子平均活度二、離子平均活度 1 ,defbbaaa /defbbaBu,baaaK 1 abbdef 1 ,defbb三、第一類電解質(zhì)溶液三、第一類電解質(zhì)溶液 aaaabb,Bbbbb , 1 bb 1/bba四、徳拜四

6、、徳拜- -休克爾極限公式休克爾極限公式IzAz lg222121iiiiiizcIzbI 或或離子強度離子強度五、遷移數(shù)五、遷移數(shù)1 ttuuuIIItuuuIIIt,def,def遷遷電電前前后后B,B,BB,nnnn 電電遷遷QFnztB,BB 希托夫法希托夫法 六、電導率與摩爾電導率六、電導率與摩爾電導率電導率電導率 -1mS/S AGl 摩爾電導率摩爾電導率 -12mmolmS/ c 強電解質(zhì)稀溶液強電解質(zhì)稀溶液 cA mm ),( ,)(,)(mm1 zzFuuFuuz ),( ,)(,)(mm1 zzFuuFuuz mm 離子的摩爾電導率離子的摩爾電導率 FuzBBB )(),(

7、,mm1 離子獨立運動定律離子獨立運動定律)( ,mm1 七、應用七、應用（1 1）計算弱電解質(zhì)的解離度和解離平衡常數(shù)）計算弱電解質(zhì)的解離度和解離平衡常數(shù) 1112ccccKcMXXM-價型電解質(zhì)價型電解質(zhì)奧斯特瓦德沖淡定律奧斯特瓦德沖淡定律 mmmmmmm2m,)( cccKKccK2（2 2）計算微溶鹽的溶解度和溶度積）計算微溶鹽的溶解度和溶度積,/mmm ，水水實實驗驗c ccccKczMzMsp,水水實驗實驗（3 3）計算水的離子積）計算水的離子積電化學電化學一、電化學系統(tǒng)的熱力學一、電化學系統(tǒng)的熱力學熱力學基本方程熱力學基本方程 電化學勢電化學勢： Fziii S)()(dddddA

8、nVpSTUiiKi 11S)()(dddddAnpVTSGiiKi 11 ddddS)()(AnpVTSiiKi 110電化學平衡電化學平衡00111 )(BBB)()(d 或或iiKin開路開路 閉路閉路 zFEW )(BBB電電 1 二、電池反應的電勢和標準電勢二、電池反應的電勢和標準電勢反應電勢（閉路）反應電勢（閉路） BBBmr zFzFGE1反應電勢（開路）反應電勢（開路） BBBmr zFzFGE1電池反應的標準電勢電池反應的標準電勢 BBBmr zFzFGE1mrln,lnKzFRTEKRTG 能斯特方程能斯特方程 BBBBBBmrmrln,lnazFRTEEaRTGG 電池反

9、應的溫度系數(shù)電池反應的溫度系數(shù)zFSTETGzFTEpppmrmr, 1 pTETEzFHmr三、電極反應的電勢和標準電勢三、電極反應的電勢和標準電勢電極反應的電勢電極反應的電勢 -）標準氫電極）標準氫電極指定電極（指定電極（+標準氫電極）標準氫電極）指定電極）指定電極）(EEE 電極反應的標準電勢電極反應的標準電勢 -）標準氫電極）標準氫電極指定電極（標準狀態(tài)）（指定電極（標準狀態(tài)）（+標標準準氫氫電電極極）標標準準狀狀態(tài)態(tài)）指指定定電電極極(EEE 電極反應的能斯特方程電極反應的能斯特方程 ROROln aazFRTEE 四、各種類型的電極四、各種類型的電極1.1.金屬金屬- -金屬離子電

10、極；金屬離子電極；2.2.金屬汞齊金屬汞齊- -金屬離子電金屬離子電極；極；3.3.鉑鉑- -非金屬非金屬- -非金屬離子電極；非金屬離子電極；4.4.氧化氧化- -還原還原電極；電極；5.5.金屬金屬- -微溶鹽微溶鹽- -微溶鹽的負離子電極。微溶鹽的負離子電極。五、電化學平衡計算五、電化學平衡計算 正確寫出電極反應，電池反應；正確設計并書寫電池；正確寫出電極反應，電池反應；正確設計并書寫電池；熟練應用電池和電極反應的能斯特方程；掌握由電池電動熟練應用電池和電極反應的能斯特方程；掌握由電池電動勢（和電池電動勢溫度系數(shù)）計算熱力學函數(shù)的方法。勢（和電池電動勢溫度系數(shù)）計算熱力學函數(shù)的方法。1.

11、1.電池或電極反應電勢的運算；電池或電極反應電勢的運算；2.2.化學反應熱力學函數(shù)和標準平衡常數(shù)的計算；化學反應熱力學函數(shù)和標準平衡常數(shù)的計算；3.3.水的離子積、微溶鹽溶度積和配合物不穩(wěn)定常數(shù)的計算；水的離子積、微溶鹽溶度積和配合物不穩(wěn)定常數(shù)的計算；4.4.離子平均活度因子的計算；離子平均活度因子的計算；5.5.濃差電池電動勢的計算（電極濃差與溶液濃差電池）。濃差電池電動勢的計算（電極濃差與溶液濃差電池）。六、極化現(xiàn)象與超電勢六、極化現(xiàn)象與超電勢超電勢超電勢 塔費爾方程塔費爾方程 jbaln 0000 acaaaccc,),()(),()( EjEEjE電解池電解池 IREEIRjEjEjE

12、 ccaaca)()()()() 00（電解池電解池原電池原電池 IREEIRjEjEjE aaccac)()()()() 00（原電池原電池min/ t -3OHdmmol/- 310cmin/ t -1-3-1mindmmol/ k3 3. .解：解： 22141222214124132322432122020023CHOCHCHOCHCHCH1CHOCHCHCHCHOCHCOCHCHOCHCHCOCHCHOCHCHCOCHCHCOCHCHOCHCHCHOCHCH333433333333333333333ddddddckkkccktcckkcckckckcckckccktcckckcckc

13、ktc )molkJ.C,3 .785;*;m101101.325PaC35(l)kg25)-C/(100.56-25)-C/(.)dm/(kgC),/(.)mN/.-1mvapo7-o2o6-o3-o-1 5237432110108519078506008320052410633HppSWrttt汽化焓汽化焓為為（已知乙醇的正常沸點（已知乙醇的正常沸點液體溫度是多少度？液體溫度是多少度？到上述小液滴的水平，到上述小液滴的水平，辦法使液體的蒸氣壓達辦法使液體的蒸氣壓達）若用加熱的）若用加熱的（壓力壓力）小液滴表面下的附加）小液滴表面下的附加；（；（表面的蒸氣壓表面的蒸氣壓）小液滴）小液滴（）過

14、程的熵變化）過程的熵變化；（；（）環(huán)境消耗的非體積功）環(huán)境消耗的非體積功求：（求：（的小液滴。的小液滴。半徑半徑下定溫定壓可逆分散為下定溫定壓可逆分散為，在在乙醇乙醇。今將。今將為為體積質(zhì)量與溫度的關系體積質(zhì)量與溫度的關系（溫度的關系為溫度的關系為已知乙醇的表面張力與已知乙醇的表面張力與 8167.7JJ.10.m.m.m/mN10.mN10.dmkg.dmkg.C.3-222rs,s-13-13-3-3-os 55372326310864313821108643107764010304341013821350832005244776253510560253510859107850603516WrrNAAAGW ）（）（面張力分別為面張力分別為下乙醇的體積質(zhì)量和表下乙醇的體積質(zhì)量和表）解：（解：（ -1-1s-1KJ.KJ.KmN.)( 15321068431008320100832025313ATSTpp K.351.5K8.324540670101325136282ln*ln-(5)422760PaPa/.(4)136282PaPa.*.*ln)(rrrmva