大學 物理化學 筆記總結(jié)電子版本

大學物理化學筆記總結(jié)defffpVV,mPP,mV,mP,mV,mP,m-1-1VV,mvV,m2defffpVV,mPP,mV,mP,mV,mP,m-1-1VV,mvV,m21物理化學的定義，相變化（物質(zhì)在熔點沸點間的轉(zhuǎn)化）物理化學的基本組成：1化學熱力學（方向限度）學動力學（速率與機理）3構(gòu)化學物理化學的研究方法、熱力學方法、動力學方法、量子力學方法系統(tǒng)、環(huán)境的定義。系統(tǒng)的分類：開放系統(tǒng)，封閉系統(tǒng)，隔離系統(tǒng)系統(tǒng)的性質(zhì)：強度性（不可加），廣延性（可加）。系統(tǒng)的狀態(tài)狀態(tài)函數(shù)及其性質(zhì)：1單值函數(shù)2僅取決于始末態(tài)3全分性質(zhì)。熱力學能、熱和功的定義熱分：潛熱，顯熱。功分：膨脹功、非膨脹功。熱力學一定律的兩表述：1一類永動機不可制成。2封閉體系：能量可從一種形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N形式，但轉(zhuǎn)變過程中能量保持不變。、恒容熱、恒壓熱，焓的定義。HUPV恒容熱：①封閉系統(tǒng)②W=0恒壓熱：①封閉系統(tǒng)②d=0理想氣的熱力學能焓是溫的函數(shù)。C,C,，CC的定義。△

uCV,m(T-T1)△H=nCP,m(T-TCV,m=a+bT+cT+/a+bT-1+cT+…7單原子分子C=RCR雙原子分子=R=R2

單=CP,mC=RJmol·k可逆過程定義及特點：①阻力與動力相差很小量②完成一個循環(huán)無任何功和熱交換③膨脹過程系統(tǒng)對環(huán)境做最大功，壓縮過程環(huán)境對系統(tǒng)做最小功可逆過程完成一個循環(huán)△W、Q、

△

u

△

H的計算等容過程：W=0Q△u△CV,m-T)△C(T2-T1)等壓過程：W=--V1H△u=nCV,m(T2-T1)△H=n(T-T1③等溫過程：Q=WV④絕熱可逆過程：W=nC(T-T)/

△H=0

Q=0

△

C(T-T)TT△H=nC(T2-T1=()=(2)=()T122相變化程H及計算△△V=見書1-10化學計量系數(shù)

化學反應進度

（必與指定的化學反應方程對應）

2P,m11可逆熱效率：P,m11可逆熱效率：=即：化學反應熱效應定義，蓋斯定律：一個化學反應，不管是一步完成或是經(jīng)數(shù)步完成，反應的總標準摩爾焓變是相同的，即蓋斯定律。標準摩爾反應焓變：)=rm

（B，T）化學反r

的計算r

THf

（B，T）Hf

：在溫度為T，由參考狀態(tài)的單質(zhì)生成B=1）時的標準摩爾焓變2Brm（B，T）cm

T=-H焓變

：在溫度為，B完全氧化成相同溫度下指定產(chǎn)物時標準摩爾B由標準摩爾燃燒焓變計算某物質(zhì)Hf

基?；艄剑?rm

=(298.15K)+r

B

C

m

(dT298.15

B用于計算任意溫度T時的()rm注意：溫度適用范圍，反應各物質(zhì)無相變化，當有時分段進行。積分溶解熱、微分溶解熱、積分稀釋熱、微分稀釋熱的定義。熱力學二定律的兩表述：1克勞休斯）不可能把熱由低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體而不留下其他變化。2開爾文）不可能從單一熱源取熱使之全部轉(zhuǎn)換為功而不留下其他變化（第二類永動機不可制成）第一類永動機：不消耗任何能量做功。第二類永動機：從單一熱源取熱使之全部轉(zhuǎn)換為功自發(fā)過程（單向性，不可逆性）的定義，熱力學第二定律研究的是自發(fā)過程的方向和限度。卡諾循環(huán)的基本組成…AP1,V1,T1D（P4,V4,T2

B）C（）

因為、DA為絕熱過程TV=數(shù)推得：vvW=-nRln2(T-T)Qvv41vlnvQTQTQ0TT卡諾定：所有工作在兩個一定溫度之間的熱機，以可逆熱機的效率最大。

3irirRBRAiririrTTV,mP,mviiiv,iriririr/ir/irirRBRAiririrTTV,mP,mviiiv,iriririr/ir/TQ推1210TTR11熵的定：()熵是狀態(tài)函數(shù)只與始態(tài)與末態(tài)有關()()()(TBABir自）熱力學二定律的數(shù)表達式dSR平）

A

ir

BR熵作為據(jù)使用的例：1孤立系統(tǒng)

R

熵增加原理：在一個隔離系統(tǒng)中熵永遠不會減少）和限度

2封閉系統(tǒng)的絕熱過程

R

用于判過程的方向?qū)τ诜枪铝⑾到y(tǒng)判其是否可逆=+孤系環(huán)v熵變的算：⑴1恒溫可逆過程：2v22容可逆過程：=nln3壓可逆過程：=nlnTTvT⑵PV、T變=nRlnnCP,m=nRlnnCV,mln2TT111n⑶相變程熵變的計=同一物質(zhì)在一定下氣，液，固三態(tài)熵的量值S(s)<S(l)<S(g)mmm熵的統(tǒng)意義：熵是系統(tǒng)混亂度（無序度）的量度。宏觀:S=Kln

k)

⑷化學應的熵變：rm

i

m,i⑸氣體合過程熵變計算：nVnVT1等溫混合2非等溫混合：=(nRlnln)Tiiiii三個判：熵，吉布自由能亥姆霍茨自能。判過程的方向限度。1隔離系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)絕熱。：

dT=0,dP=0,W

/

=0）3

RG=u+pv-TS/TVWR

/

T,PW=0)A=u-TS

RG-G(對外做非膨脹功能力)：一個封閉系統(tǒng)等溫等壓條件下，過程的吉布12R斯自由能減少量大于（不可逆）或等于對外所做的非膨脹功。A1-A2W+W）（系統(tǒng)對外做最大功的能力）：一個封閉系統(tǒng)等溫條件下，過R程的亥姆霍茨自由能減少量大于（不可逆）或等于對外所做的功。

41S=defdefVTPTVPTPVx1S=defdefVTPTVPTPVx計算：⑴簡單過：等溫過程

VV

等熵過程：=u-ST凝聚體系=0⑵相變程（dT=0dP=0W=0）①可逆相變（在熔沸點相變）非凝聚體系=-nRT②不可逆相變（不在熔沸點相變）：=T△S△計算：⑴簡過程：等溫過程⑵相變程：可逆相變△

△

G=-nRTln

VV

等熵過程：△=△△T不可逆相變

△△S

△

T

TT

P

dT個定義：Hu+PVH-TSA個基本系式：du=TdS-PdVdH=TdS+VdP

不可逆也成立（狀態(tài)四個基本關系式的應用條件：1封閉系統(tǒng)，

=0

函數(shù)）Gmm

3組分純物質(zhì)4相變Pln：用于求任1mol氣體在壓強為的G麥克斯關系式①du=TdS-PdV())②dH=TdS+VdP())

P③))④))其他關系時：分別令①、②、③、④式dS=0,dV=0;dS=0,dP=0;dT=0,dP=0;dT=0,dV=0可得到))())())())偏摩爾量：多組分封閉系統(tǒng)定義混合物結(jié)構(gòu)相似，性質(zhì)相近的組分溶液：結(jié)構(gòu)不相似，性質(zhì)不相近的組分；分為溶質(zhì)，溶劑。

Vn摩爾濃度CBV

n質(zhì)量摩爾濃度mm

m：A

溶劑的質(zhì)量摩爾分數(shù):引入偏爾量:任一組分形成多組分系統(tǒng)時(混合物或溶液),1mol物質(zhì)提供的熱力學性質(zhì)和純物質(zhì)提供的熱力學性質(zhì)不同。偏摩爾定義Y

)

,,nA()

廣度性質(zhì)：V、u、H、SG、A

5BBT,V,nA(ABS,V,nA(ABS,P,nA(AB)Bu)BBBu(BBT,V,nA(ABS,V,nA(ABS,P,nA(AB)Bu)BBBu(Bir/ir/i偏摩爾的含義在等溫等壓的條件下，其他組分的物質(zhì)的量不變，物質(zhì)變化時引起的熱力學量的變化。偏摩爾的特點①恒溫恒壓②YYB

純物質(zhì)的偏摩爾量即摩爾量③強度性質(zhì)④Yf(T,C)偏摩爾的加和公式Y(jié)nAA吉布斯杜亥姆公式ndYXdY意義：表示混合物或溶AAAA液中不同組分同一片摩爾量間的關系；如果一個組分的偏摩爾量增大，則另一個組分的偏摩爾量必然減小。化學式定義：uBB)T,P,nA(A偏摩爾吉布斯自由能GB就是化學勢B廣義化學勢：u))u)BBB多組分統(tǒng)：G、A、u、H微分式：BdnuB=()T,P,nA(AT,V,nA(Adu=TdS-PdV+dnS,V,nA(AdH=TdS+VdP+dn(AB化學勢相平衡和化平衡的據(jù)。①相平衡的判據(jù)：（dT=0,dP=0,W=0）（當AA）uAA即在相變過程中自發(fā)變化的方向總是從化學勢較高的方向流向化學勢較低的一側(cè)，直至化學勢相同而達到平衡。多相平衡的條件：

A

AA②化學平衡的判據(jù)：（dT=0,dP=0,W=0）iR即在化學變化過程中自發(fā)變化的方向總是從化學勢較高的一方到化學勢較低的一方進行，直至反應物與生成物的化學勢相等達平衡為止。理想氣的化學勢⑴純理想氣體：

GG

PP

(T)

P⑵理想混合氣體任一組分：

G

RTln

PP

u

(T)ln

克拉珀龍方程：m應用于相變化過程壓強與溫度關系VVm⑴非凝聚態(tài)系統(tǒng)：封閉系統(tǒng)，單組分純物質(zhì)相變，（VHC）P

6即克—方程，其積分式①則有-P=21B2bR(T)Mf液即克—方程，其積分式①則有-P=21B2bR(T)Mf液所以i=kidlnHPTln221RTRT112用于純物質(zhì)相變過程飽和蒸氣壓與其溫度的關系

（定積分）：②P

HmRT

（不定積分）HdTHT⑵凝聚態(tài)系統(tǒng)：dPmln2Tm飽和蒸壓：在一定溫度下，與同種物質(zhì)的液態(tài)處于平衡狀態(tài)的蒸氣所產(chǎn)生的壓強。拉烏爾律：在一定溫度下，平衡時稀溶液中溶劑在其氣相時飽和蒸汽壓PA于同一溫度下該純?nèi)軇╋柡驼魵鈮篜該溶劑的摩爾分數(shù)的乘積。AAAA亨利定：在一等溫度下，微溶氣體在溶劑A中的摩爾分數(shù)與氣體在氣B相時的平衡分壓P成正比。PPkxBBBB稀溶液一組分的化勢：

％％①溶劑的化學勢：u(l)A

A

(T,P)ln

A(T,P)劑的標準化學勢：(g)RTlnAAA

PAP②溶質(zhì)的化學勢：(l)(T,P)BB(T,溶質(zhì)的標準化學勢：BB

RTln(或/C/％］）BBk(m/)(g)lnx稀溶液蒸氣壓下降1

2稀溶液的沸點上：b

R(TMb1

m2b2

k（沸點上升常數(shù)）稀溶液的凝固點降：ff

2

k(固點下降常數(shù))=

)Mf

1稀溶液的滲透壓

CRTB滲透稀溶液依數(shù)性稀溶液中溶劑的蒸氣壓下降，沸點上升，凝固降，滲透壓等的量值均與稀溶液中溶質(zhì)的數(shù)量有關而與溶質(zhì)種類這就是稀溶液的依數(shù)性。

純?nèi)軇┓峙涠ǎ?/p>

半透膜

iilnCCiiiiβCuClniiCRTCii理想液混合物在一定溫度下，液態(tài)混合物中任一組分B在全部組成范圍內(nèi)（x：０1都遵守拉烏爾定律：PAA

x

A

7AAAA自發(fā)過程(x)a=BBBB///AAAA自發(fā)過程(x)a=BBBB///B理想液混合物特點①x②總壓：PAAAABA律：（y、y示、B氣相組成）則有PAB

xAB

x

③分壓定PyxBBB理想液態(tài)混合物的微觀模型：①f②VVAAAB理想液混合物的化勢：u(l)(T,P)lnAA理想液混合物的熱學性質(zhì)特點：

A①VVVHHHmixBBmixBB③GRTnx減小BB④lnxS加B例：300K有5mol鄰二甲