物理化學(xué)總結(jié)

1、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。焦耳實驗：U=f(T) ; H=f(T)三、基本關(guān)系式1、體積功的計算 W= pedV恒外壓過程：W= peV可逆過程：2、熱效應(yīng)、焓等容熱：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=3、等壓熱容與等容熱容熱容定義：；定壓熱容與定容熱容的關(guān)系：熱容與溫度的關(guān)系：Cp=a+bT+cT2四、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=

2、0 ; W=Q=pedV等容過程：W=0 ; Q=U= ; H=等壓過程：W=peV ; Q=H= ; U=可逆絕熱過程：Q=0 ; 利用p1V1=p2V2求出T2, W=U=;H=不可逆絕熱過程：Q=0 ; 利用CV(T2-T1)=pe(V2-V1)求出T2, W=U=;H=2、相變化可逆相變化：H=Q=nH；p(V2-V1)=pVg=nRT ; U=Q+W3、熱化學(xué)物質(zhì)的標(biāo)準態(tài)；熱化學(xué)方程式；蓋斯定律；標(biāo)準摩爾生成焓。摩爾反應(yīng)熱的求算：反應(yīng)熱與溫度的關(guān)系基爾霍夫定律：。關(guān)于節(jié)流膨脹 ：恒焓過程J-T稱為焦耳湯姆遜系數(shù)第三章 熱力學(xué)第二定律一、基本概念自發(fā)過程與非自發(fā)過程二、熱力學(xué)第二定律1

3、、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)表達式（克勞修斯不等式） “=”可逆；“”不可逆三、熵1、熵的導(dǎo)出：卡若循環(huán)與卡諾定理2、熵的定義：3、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、熵變的計算（1）理想氣體等溫過程：（2）理想氣體等壓過程：（3）理想氣體等容過程：（4）理想氣體pTV都改變的過程：（5）可逆相變化過程：（6）化學(xué)反應(yīng)過程：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，AT,V0 ；自發(fā)、平衡 GT,P0 ；自發(fā)、

4、平衡3、熱力學(xué)基本關(guān)系式dA=-SdT-PdV；dG=-SdT+VdP4、A和G的求算由基本式：pVT變化：恒T：理想氣體相變：設(shè)計過程：pVT變化+平衡相變(1)由DH, DS ® DG；(2)由各步的DGi ®DG平衡相變非平衡相變化學(xué)反應(yīng)：由其它反應(yīng)求由 求：由 求五、1、克拉配龍方程克-克方程第四章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)一、化學(xué)勢的概念1、化學(xué)式的定義和物理意義 ；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，0自發(fā)；0平衡；逆向自發(fā)3、化學(xué)時表示式理想氣體：純固體和純液體：二、拉烏爾定律和亨

5、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=kb,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 標(biāo)準態(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) 都為02、真實液態(tài)混合物 標(biāo)準態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)軇?、理想稀溶液溶劑： 標(biāo)準態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)軇?。溶質(zhì)： 標(biāo)準態(tài)為：同溫下xB=1且符合亨利定律的溶質(zhì)（假想狀態(tài)）。4、真實溶液溶劑： ；ax,A=fx,A x; 標(biāo)準態(tài)為：同溫下的液態(tài)純?nèi)軇?。?/p>

6、質(zhì)： ; ax,B=x,B xB; 標(biāo)準態(tài)為：同溫下xB=1且符合亨利定律的溶質(zhì)（假想狀態(tài)）。; ab,B=b,B bB; 標(biāo)準態(tài)為：同溫下bB=1且符合亨利定律的溶質(zhì)（假想狀態(tài)）。; a%,B=%,B%B; 標(biāo)準態(tài)為：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=pax,A ; pB=pax,B ; p=pA+pB 2、溶液的氣液平衡pA=pax,A；pB=kx,Bax,B=kb,Bab,B=k%,Ba%,B；p=pA+pB3、理想稀溶液的凝固點降低，4、沸點升高5、范特霍夫滲透壓公式第五章 化學(xué)平衡一、化學(xué)平衡的條件二、化學(xué)平衡常數(shù)與平

7、衡常數(shù)表達式如：Zn+2HCl(aq)=H2+ZnCl2（aq）三、 標(biāo)準平衡常數(shù)的求算四、 范特荷夫等溫方程五、平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系范特荷夫等壓方程； 五、各種因素對平衡的影響分壓、總壓、惰性氣體、溫度。第六章 相平衡一、相律1、物種數(shù)、獨立組分數(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2、水的相圖三面、三線、一點。三、雙組分系統(tǒng)1、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、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

8、 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(西門子)2、電導(dǎo)率G=A/l 或=G l/A ; 單位：S/m3、摩爾電導(dǎo)率m=/c4、無限稀釋摩爾電導(dǎo)率5、離子的電遷移 ； ；二、電解質(zhì)溶液的活度1、電解質(zhì)的化學(xué)勢（電解質(zhì)溶液的濃度用mB或bB表示） 2、離子強度3、德拜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)；充放電時電流無窮小。二、可逆電池?zé)崃W(xué)1、2、3、4、 ；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；常用2、電極反應(yīng)的能斯特方程 ；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

9、氧化物電極3、氧化還原電極五、電極電勢的應(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；對陽極總為正；對陰極總為負。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 ；J/m2或N/m；因此又稱表面張力。3、影響因素物質(zhì)本性、溫度、相鄰相、溶質(zhì)的種類。4、表面熱力學(xué)在溫度、壓力、組成不變的情況下，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2、飽和蒸氣壓3、毛細管現(xiàn)象三、新相生成與介安

10、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：朗格謬爾：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、吉布斯吸附公式六、潤濕現(xiàn)象1、接觸角=0°，完全潤濕；90°，潤濕；90°，不潤濕；=180°，完全不潤濕。2、楊氏方程七、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

11、型。3、結(jié)構(gòu)特點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。第十一章 化學(xué)動力學(xué)基礎(chǔ)一、關(guān)于反應(yīng)速率的基本概念1、反應(yīng)速率的表示2、反應(yīng)速率的測定測定不同時刻的濃度（化學(xué)法、物理法），作ct曲線，t時刻切線的斜率即為t時的反應(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)只能通過實驗確定。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

12、1、一級反應(yīng)微分式： 與濃度的一次方成正比；k的單位為時間-1；積分式： 以lnct作圖得一直線；半衰期： 與起始濃度無關(guān)。2、二級反應(yīng)與準一級反應(yīng)微分式： 與濃度的二次方成正比；k的單位為濃度-1時間-1；積分式： 以1/ct作圖得一直線；半衰期： 與起始濃度的一次方成反比。準一級反應(yīng)：對于A+B=Y+Z，當(dāng)A大大過量或B大大過量時，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)；半衰期法：根據(jù)得，以作圖可得直線，從斜率可求n。微分法：根據(jù)得，以作圖可得直線，斜

13、率即為n。四、溫度對反應(yīng)速率的影響1、阿侖尼烏斯公式微分式：積分式：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。復(fù)合反應(yīng)一、復(fù)合反應(yīng)基本類型1、平行反應(yīng) ；2、對行反應(yīng) ；3、連串反應(yīng) ； ；二、復(fù)合反應(yīng)機理近似處理方法1、平衡態(tài)法反應(yīng)物與中間物達成平衡。2、穩(wěn)態(tài)法中間物的濃度維持微小量不變。三、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、爆炸半島常見可燃氣體在空氣中的爆炸限。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)前后催化劑的數(shù)量及化學(xué)性質(zhì)不變第十二章 分散系統(tǒng)膠體分散系統(tǒng) 1 < d <100