大學(xué)物理化學(xué)知識(shí)整理

1、第1章 理想氣體1、理想氣體：在任何溫度、壓力下都遵循PV=nRT狀態(tài)方程的氣體。2、分壓力：混合氣體中某一組分的壓力。在混合氣體中，各種組分的氣體分子分別占有相同的體積(即容器的總空間)和具有相同的溫度。混合氣體的總壓力是各種分子對器壁產(chǎn)生撞擊的共同作用的結(jié)果。每一種組分所產(chǎn)生的壓力叫分壓力，它可看作在該溫度下各組分分子單獨(dú)存在于容器中時(shí)所產(chǎn)生的壓力。，其中。 分壓定律： 道爾頓定律：混合氣體的總壓力等于與混合氣體溫度、體積相同條件下各組分單獨(dú)存在時(shí)所產(chǎn)生的壓力的總和。3、壓縮因子Z Z=4、范德華狀態(tài)方程 5、臨界狀態(tài)(臨界狀態(tài)任何物質(zhì)的表面張力都等于0) 臨界點(diǎn)C蒸氣與液體兩者合二為一，

2、不可區(qū)分，氣液界面消失； 臨界參數(shù)： (1)臨界溫度氣體能夠液化的最高溫度。高于這個(gè)溫度，無論如何加壓 氣體都不可能液化； (2)臨界壓力氣體在臨界溫度下液化的最低壓力； (3)臨界體積臨界溫度和臨界壓力下的摩爾體積。6、飽和蒸氣壓：一定條件下，能與液體平衡共存的它的蒸氣的壓力。取決于狀態(tài)，主要取決于溫度，溫度越高，飽和蒸氣壓越高。7、沸點(diǎn)：蒸氣壓等于外壓時(shí)的溫度。8、對應(yīng)狀態(tài)原理處在相同對比狀態(tài)的氣體具有相似的物理性質(zhì)。 對比參數(shù)：表示不同氣體離開各自臨界狀態(tài)的倍數(shù) (1)對比溫度 (2)對比摩爾體積 (3)對比壓力 9、10、壓縮因子圖：先查出臨界參數(shù)，再求出對比參數(shù)和，從圖中找出對應(yīng)的Z

3、。11、阿瑪格定律： 12、單原子理想氣體,雙原子理想氣體第2章 熱力學(xué)第一定律1、熱力學(xué)第一定律：自然界一切物體都具有能量，能量有各種不同形式，它能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，從一個(gè)物體傳遞給另一個(gè)物體，在轉(zhuǎn)化和傳遞過程中能量的總和不變，U=Q+W（適用于非開放系統(tǒng)）。2、 廣度性質(zhì)（有加和性）：U,H,S,G,A,V系統(tǒng)的某一性質(zhì)等于各部分該性質(zhì)之和 強(qiáng)度性質(zhì)（無加和性）：P,T系統(tǒng)中不具加和關(guān)系的性質(zhì)3、恒容熱：(dV=0,W=0) 恒壓熱：(dP=0,W=0)，非體積功不為0時(shí)4、單純變溫過程的熱的計(jì)算恒容過程：恒壓過程：對于理想氣體，對于理想氣體、單原子分子，5、相：系統(tǒng)中物理性質(zhì)、

4、化學(xué)性質(zhì)相同，且均勻的部分。 相變：系統(tǒng)中物質(zhì)從一個(gè)相轉(zhuǎn)移至另一個(gè)相。6、反應(yīng)進(jìn)度：用來描述某一化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行程度的物理量。單位：mol ， ，是正值。7、可逆過程 能夠通過同一方法、手段另過程反方向變化而使系統(tǒng)回復(fù)到原狀態(tài)的同時(shí)，環(huán)境也能回到原狀態(tài)（即環(huán)境不發(fā)生任何變化）的過程。 特點(diǎn)：（1）可逆意味著平衡，動(dòng)力無限小，速度無限慢； （2）逆向進(jìn)行后，系統(tǒng)和環(huán)境能恢復(fù)到原來的狀態(tài)，在環(huán)境中不留下 任何影響； （3）等溫可逆膨脹，系統(tǒng)對環(huán)境做最大功；等溫可逆壓縮，環(huán)境對系統(tǒng)做最小功。 8、dV(PV)9、標(biāo)準(zhǔn)態(tài)：任一溫度、標(biāo)準(zhǔn)壓力（最新國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)壓力為100KPa)下純理想氣體（純固體、純

5、液體）的狀態(tài)。10、 標(biāo)準(zhǔn)摩爾焓：1mol處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下的氣體所具有的焓值。11、 標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓：反應(yīng)進(jìn)行了1mol反應(yīng)進(jìn)度時(shí)，反應(yīng)系統(tǒng)的焓的變化值。12、 標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓:在溫度為T，參與反應(yīng)的物質(zhì)都在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下，由穩(wěn)定相單質(zhì)生成1mol相某化合物B的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。13、 標(biāo)準(zhǔn)摩爾燃燒焓: 在溫度為T，參與反應(yīng)的物質(zhì)都處在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，1mol相B物質(zhì)在純氧中氧化反應(yīng)生成指定的穩(wěn)定產(chǎn)物時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓。14、節(jié)流膨脹：Q=0,H=0,U=-(pV)一般情況下T隨p減小而減小，有特殊氣體p是增大的。15、在絕熱的房間內(nèi)，打開正在運(yùn)轉(zhuǎn)的冰箱門，室內(nèi)空氣的溫度將逐漸升高。第3章 熱力學(xué)第二定律1、

6、熱力學(xué)第二定律：克勞修斯不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；開爾文不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不引起其他變化。（第二類永動(dòng)機(jī)不可能）2、自發(fā)過程在一定環(huán)境條件下，環(huán)境不做非體積功，系統(tǒng)中自動(dòng)發(fā)生的過程。特點(diǎn)：（1）一切自發(fā)過程都是單向進(jìn)行且有限度； （2）自然界一切自發(fā)過程都是不可逆過程； （3）自發(fā)過程具有對環(huán)境做功的能力，而反自發(fā)過程都需要消耗外界功。3、熵增原理：絕熱系統(tǒng)只能發(fā)生墑變大于零或等于零的過程，而不能發(fā)生墑變小于零的過程。4、熱力學(xué)第三定律：在絕對零度時(shí)，純物質(zhì)完美晶體（晶體內(nèi)部無任何缺陷，質(zhì)點(diǎn)形成完全有規(guī)律的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，而且質(zhì)點(diǎn)均處于最低能級）的熵

7、值為零。5、四個(gè)熱力學(xué)基本方程的適用條件：(1)封閉系統(tǒng)，可逆； (2)封閉系統(tǒng)，不可逆，但組成恒定。第四章 化學(xué)平衡1、化學(xué)平衡是指在宏觀條件一定的可逆反應(yīng)中，化學(xué)反應(yīng)正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)物和生成物各組分濃度不再改變的狀態(tài)。 2、 ，其中=1mol/L 有凝聚態(tài)參加反應(yīng)時(shí)不算入。3、 四種平衡常數(shù)之間的關(guān)系 4、 只與溫度有關(guān)，與溫度、壓強(qiáng)有關(guān)，與溫度、壓強(qiáng)、有關(guān)；當(dāng)時(shí)就都只與溫度有關(guān)。5、 的計(jì)算 (1)； (2)； (3)通過化學(xué)方程式加減，由已知求未知。第5章 多組分系統(tǒng)熱力學(xué)與相平衡1、 分類：混合物(選用相同標(biāo)準(zhǔn)態(tài))和溶液(選用不同標(biāo)準(zhǔn)態(tài))。2、 拉烏爾定律和亨利定律 A、拉烏爾

8、定律在一定溫度下、在稀溶液中，溶劑的蒸氣壓等于純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮号c溶液中溶劑的摩爾分?jǐn)?shù)的乘積：。 適用條件：理想稀溶液即無限稀溶液(1)的溶劑和理想液態(tài)混合物中任意組分。 B、亨利定律在一定溫度下，在稀溶液中，揮發(fā)性溶質(zhì)B在氣相中的分壓力與其在溶液中的組成成正比：. 適用條件：理想稀溶液的溶質(zhì)。 當(dāng)幾種氣體溶于同一溶劑且均達(dá)平衡，而且對每種氣體皆形成稀溶液時(shí)，則其中任何一種氣體都遵循亨利定律。 亨利系數(shù)的影響因素：溶液、溶劑的種類，溫度(溫度越高，亨利系數(shù)越大)。 拉烏爾定律對于溶劑，及亨利定律對于揮發(fā)性溶質(zhì)，僅對于無限稀溶液，即理想稀溶液成立。實(shí)際上在溶質(zhì)摩爾分?jǐn)?shù)近于 0 的很小范圍內(nèi)成立。

9、若 A 與 B 性質(zhì)相近，適用的范圍還要寬些。3、4、 相數(shù)P 氣體：所有的氣體都算一個(gè)相 液體：互溶的液體才算一個(gè)相 固體：有多少固體就有多少相5、 獨(dú)立組分?jǐn)?shù)C C=S-R-R S物質(zhì)種類數(shù) R化學(xué)反應(yīng)數(shù) R除的其他濃度約束條件6、 自由度數(shù)F F=C-P+n 7、 三相點(diǎn)與冰點(diǎn)的區(qū)別：三相點(diǎn)是物質(zhì)本身的性質(zhì)，不能加以改變；冰點(diǎn)是在大氣壓力下水、冰、氣三相共存，隨大氣壓而改變。8、 PX圖：液相線在上，氣相線在下；TX圖：氣相線在上，液相線在下。9、 杠桿規(guī)則： 10、 依數(shù)性：蒸氣壓降低、凝固點(diǎn)降低、沸點(diǎn)升高。第6章 電化學(xué)1、 正極：電勢高的極是正極，電流由正極流向負(fù)極； 負(fù)極：電勢低

10、的極是負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極。2、 陰極：發(fā)生還原作用的極稱為陰極，得電子；陽極：發(fā)生氧化作用的極稱為陽極，失電子。3、 電導(dǎo)G=1/R=k.(A/l)，單位S或4、 電導(dǎo)率k單位長度、單位截面積導(dǎo)體的電導(dǎo)，單位。5、 摩爾電導(dǎo)率將含1mol電解質(zhì)的溶液置于兩個(gè)相距1m的平行板電極之間，此時(shí)溶液所具有的電導(dǎo)。單位： 6、 法拉第定律：Q=It=zF=zF()，其中F=96485。7、 電池常數(shù)。8、9、 電導(dǎo)率k隨濃度增加而增大，摩爾電導(dǎo)率隨濃度增加而減小，R隨濃度增大而減小。第七章 表面現(xiàn)象1、表面功：在等溫等壓定組成的條件下，可逆地增大系統(tǒng)的表面積時(shí)所作的功。2、比表面能（系統(tǒng)增大1m2

11、表面積時(shí)環(huán)境所作的表面功）、比表面吉布斯函數(shù)、表面張力（作用在表面上，企圖使表面收縮的力，它是表面不對稱力場的度量。方向：與液體表面相切。）3、固體通過吸附自動(dòng)降低表面能。4、吸附量：單位質(zhì)量的吸附劑所吸附的吸附質(zhì)的數(shù)量。5、吸附平衡時(shí)，吸附速率等于脫附速率。6、朗繆爾吸附理論：認(rèn)為s-g分子碰撞是吸附的先決條件。 假定(1)吸附是單分子層的； (2)固體表面的吸附作用是均勻的； (3)被吸附的分子之間無橫向相互作用；朗繆爾吸附方程：氣體 其中表面覆蓋率 b 吸附系數(shù)b=/ 其中飽和吸附量，=1時(shí)的吸附量 溶液(把p都換成c)朗繆爾混合吸附方程：7、BET吸附理論：接受朗繆爾理論假定的(2)、

12、(3)，但認(rèn)為吸附是多分子層的。 BET吸附方程： 其中吸附質(zhì)的蒸氣壓 適用條件0.05<<0.35 用途：求固體比表面的最好方法。8、吸附的本質(zhì)：物理吸附不成鍵，不發(fā)生原子重排等，物理過程 化學(xué)吸附成鍵，表面化學(xué)反應(yīng)9、物理吸附與化學(xué)吸附對比 物理吸附化學(xué)吸附吸附力范德華力化學(xué)鍵力吸附熱近似于液化熱近似于焓變選擇性無有層數(shù)單層或多層單層10、表面活性劑SAA：加入少量即能夠明顯降低水的表面張力的物質(zhì)。大量正吸附。SAA的特征：不對稱性一頭親水基（極性），一頭疏水基（非極性）； 會(huì)形成膠束：球狀、棒狀、層狀； 膠柱多相、低G、穩(wěn)定。SAA的分類離子型（電離） 非離子型（不電離）SA

13、A的應(yīng)用a、改變潤濕程度 噴灑農(nóng)藥、棉布的防水處理 b、增溶作用 c、起泡作用（增強(qiáng)泡沫的穩(wěn)定性） 泡沫的穩(wěn)定性是相對的，不穩(wěn)定性是絕對的。11、表面吸附：的現(xiàn)象 正吸附，； 負(fù)吸附反之。12、表面吸附量：1表面上的溶質(zhì)比同量溶劑在體相中所溶溶質(zhì)的超出量。 大于0正吸附，越正正吸附越強(qiáng)；小于0負(fù)吸附，越負(fù)負(fù)吸附越強(qiáng)。13、Gibbs吸附方程 14、在一定條件下，液體的分子間作用力越強(qiáng)，表面張力越大。15、鋪展： 鋪展系數(shù) G<0,鋪展；G>=0，不鋪展。16、附加壓力：界面兩側(cè)(p與p外)的壓力差。 方向指向彎曲液面曲率半徑的中心 大小由液膜形成的氣泡 其他彎曲界面17、潤濕：反應(yīng)

14、液體表面與固體表面的親和程度。 G= DG值越負(fù)，則潤濕程度越大 Young 方程： <90º，潤濕 >90º，不潤濕 =90º，完全潤濕18、亞穩(wěn)狀態(tài)包括 蒸氣的過飽和 溶液的過飽和 液體的過冷、過熱原因新相難以產(chǎn)生方法加入新相種子第8章 化學(xué)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)1、化學(xué)動(dòng)力學(xué)的任務(wù)(1)反應(yīng)速率 (2)反應(yīng)機(jī)理2、反應(yīng)速率：單位時(shí)間內(nèi)單位體積中反應(yīng)進(jìn)度的變化。 對于等容反應(yīng) 反應(yīng)速率r與B的選擇無關(guān)，但與方程式的寫法有關(guān)。 簡單反應(yīng)：機(jī)理中只包含一個(gè)基元反應(yīng)3、化學(xué)反應(yīng) 復(fù)合反應(yīng)：機(jī)理中包含多個(gè)基元反應(yīng)基元反應(yīng)：基元反應(yīng)是組成一切化學(xué)反應(yīng)的基本單元。4、反應(yīng)分子數(shù)：在基元反應(yīng)中直接發(fā)生碰撞的粒子數(shù)。5、影響反應(yīng)速率的因素 A、濃度 速率方程(動(dòng)力學(xué)方程)：表示反應(yīng)速率和濃度等參數(shù)之間的關(guān)系或表示濃 度等參數(shù)和時(shí)間之間的關(guān)系的方程式。速率方程由實(shí)驗(yàn)確定，因此是經(jīng)驗(yàn)方程。反應(yīng)級數(shù) 其中、為分級數(shù)，反應(yīng)級數(shù)n=+ 分級數(shù)表示各物質(zhì)濃度對反應(yīng)速率的影響程度； 速率系數(shù) 各物質(zhì)濃度均為1mol.時(shí)的反應(yīng)速率。其單位與反應(yīng)級數(shù)有關(guān)。零級反應(yīng)n=0，k單位mol. 特點(diǎn)：(1)t呈直線，斜率為-k； (2)半衰期：，與初始濃度成正比； (3)完成反應(yīng)時(shí)間有限，為a/k。一級反應(yīng)n=1，k單位 特點(diǎn)：(1)lnt呈直線，斜率為-k；. (2)半