物理化学重要概念公式总结教学提纲

1、物理化学重要概念公式总结精品文档收集于网络，如有侵权请联系管理员删除第一章热力学第一定律一、基本概念系统与环境，状态与状态函数，广度性 质与强度性质，过程与途径，热与功，内 能与始。二、基本定律热力学第一定律： AU=Q+W。焦耳实验：AU =f(T) ; Hf(T)三、基本关系式1、体积功的计算 加二一pedV恒外压过程： W= pe AVV1p2可逆过程：W=nRTlnV nRTln 一2p12、热效应、始等容热：Qv=AU (封闭系统不作其 他功)等压热：Qp = AH (封闭系统不作其 他功)始的定义：H = U+pV ; dH=dU+d(pV)T2始与温度的关系：AH= ti CPd

2、T3、等压热容与等容热容U、-, H、热谷定义：CV (k)V ； CP (斤)P 定压热容与定容热容的关系：Cp Cv nR热容与温度的关系：Cp=a+bT+c 2 四、第一定律的应用1、理想气体状态变化等温过程：ZU=0 ; H=0 ; W=Q= pedV 等容过程： W=0 ; Q=AU= cv仃；H= CpdT等压过程： W=-peAV ; Q=AH= CpdT ;U= CvdT可逆绝热过程：Q=0 ;利用 piVip2V2丫求出 T2,W= AU= CvdT ; zH= CpdT不可逆绝热过程：Q=0 ;利用 CV(T2-T1)= pe(V2-Vl)求出 T2,W= AU= CvdT

3、 ; zH= CpdT2、相变化可逆相变化：AH=Q=n AH ;W=- p(V2-Vi)= pVg= nRT; U=Q+W3、热化学物质的标准态；热化学方程式；盖斯定律；标准摩尔生成焰。摩尔反应热的求算：rHm(298) B fHm(B,298)反应热与温度的关系一基尔霍夫定律：-pBCp,m 。IB第二章热力学第二定律一、基本概念自发过程与非自发过程二、热力学第二定律1、热力学第二定律的经典表述克劳修斯，开尔文，奥斯瓦尔德。实 质：热功转换的不可逆性。2、热力学第二定律的数学表达式(克 劳修斯不等式)二、嫡1、2、dS 7Q “=可逆；%”不可逆嫡的导出：卡若循环与卡诺定理Qr嫡的定义：d

4、S v3、嫡的物理意义：系统混乱度的量4、绝对嫡：热力学第三定律5、嫡变的计算(1) 理想气体等温过程：S QL nRlnV2 nRIn-p1 TViP2 t2(2)理想气体等压过程：S nCp.mln；Ti(3)理想气体等容过程：S nCV，mInT(4)理想气体pTV都改变的过程：S nCDm In nRIn -P1P，mTiP2(5)可逆相变化过程:(6)化学反应过程：rSm(298)BSm(B,298)四、赫姆霍兹函数和吉布斯函数1、定义：A=U-TS; G=H-TS等温变化：AA=AU -TAS; AG=AH -TAS2、应用：不做其他功时，AAt,vWQ自发、平衡Gt,vWQ自发、

5、平衡3、热力学基本关系式dA=-SdT-Vdp; dG=-SdT+pdV4、AA和AG的求算(1)理想气体等温过程用公式：AA=A U-TAS; 二= H - TAS用基本关系式：dA=-SdT-Vdp;dG=-SdT+pdV(2)可逆相变过程AA=AU-TA=W=-nRT; AG=0(3)化学反应过程的 AG标准嫡法：bG= H -TAS标准生成吉布斯函数法：rGm(298)B fGm(B,298)(4) AG与温度的关系AG=AH-TAS 设 ah、AS不遂 温度变化。五、化学势1、化学式的定义和物理意义, G、B (-)T,p,nc(cB)；在丁、p及其他物质的量 n B保持不变的情况下

6、，增加 ImolB物质引起 系统吉布斯函数的增量。2、化学势的应用在等温等压不作其他功时，b b 逆向自发3、化学时表示式理想气体：RTln(P/P )纯固体和纯液体：第三章化学平衡一、化学平衡常数与平衡常数表达式如：Zn+2HCl(aq尸H 2+ZnCl2 (aq);K p(H2)/p c(ZnCl2)c2(HCl)二、标准平衡常数的求算rGm(T)RT In K三、范特荷夫等温方程rGm(T)rGm(T) RT ln J RT ln J /K四、平衡常数与温度的关系rGm(T)出 TrSm ;rGm(T) RTlnK五、各种因素对平衡的影响分压、总压、惰性气体、温度。第四章液态混合物和溶液

7、一、拉乌尔定律和亨利定律1、拉乌尔定律PA=P*XA ； pA=P*ax,A适用于液态混合物 和溶液中的溶剂。2、亨利定律PB=kx,BXB=kb,BbB=k%,B%B；PB=kx,Bax,B = kb,Bab,B=k%,Ba%,B 适用于溶液中 的溶质。二、液态混合物和溶液中各组分的化学势1、理想液态混合物(T，P，mix) x (T) RTln x标准态为：同温下 的液态纯溶剂。2、真实液态混合物(T,p,mix) x(T) RTlnax 标准态为：同温 下的液态纯溶剂。3、理想稀溶液溶剂：A(T,p.sln)xa(T) RTlnxA 标准态为：同温下的液态纯溶剂。溶质：B(T,p,sln

8、) xb(T) RTlnxB 标准态为：同温下xb=1且符合亨利定律的 溶质(假想状态)。4、真实溶液溶剂：A(T,p,sln)x，a(T) RTlnax,a ；ax,A=fx,A x;标准态为：同温下的液态纯溶 剂。溶质：B(T,p,sln) xb(T) RTlnax,b ； ax,B=XB xb;标准态为：同温下xb=1且符合亨利定律 的溶质(假想状态)。B(T,p,sln)bJT) RTln%；ab,B= ”,B bB；标准态为：同温下 bB = 1且符合 亨利定律的溶质(假想状态)。B(T,p,sln)%, b (T) RTln a%, b；a%,B= ,b%B;标准态为：同温下B%=

9、1且符合亨利定律的溶质（一般为假想状态）。三、各种平衡规律1、液态混合物的气液平衡pA=p；ax,A ； pA=pAax,A ； p=pA+pB2、溶液的气液平衡 * pA=pAax,A;pB=kx,Bax,B = kb,Bab,B=k%,Ba%,B； p=p A+p B3、理想稀溶液的凝固点降低*丁 RTfTfTfh - xBfus H m,A4、分配定律5、化学平衡6、西弗特定律第五章相平衡一、相便1、物种数、独立组分数、相数、自由 度数2、相律公式f=C-/2:、单组分系统1、克-克方程p2 vapH m 11ln （一）PiR Ti T22、水的相图点。三、双组分系统1、相律分析根据f

10、=C-（+1 （一般固定压力）， （=2,f=1 ; （j=3,f=02、杠杆规则3、步冷曲线四、典型相图1、Mg-Ge 相图2、Na-K相图3、Ag-Cu 相图第六章电解质溶液一、电解质溶液的电导1、电导G=1/R ;单位：S（西门子）2、电导率G= k川或后G l/A ;单位：S/m3、摩尔电导率Am= k/C4、无限稀释摩尔电导率5、离子的电迁移_UU U ，t t 1二、电解质溶液的活度1、电解质的化学势（电解质溶液的浓 度用mB或bB表示）b b RTlnaB1/1/1/aB a ; a (a a ) m /m ;();m(mm);2、离子强度I 2 mBz23、德拜休克尔极限公式l

11、g 0.5093|z z | ；适用于 25c 时 的极稀水溶液第七章电化学一、可逆电池的构成电池反应互为逆反应；充放电时电流 无穷小。二、可逆电池热力学1、rGmzFE； rGmzFE ;F 96500C/mol2、rSm ZFgp3、rHmrGmT rSm4、Qr T rSm ;电池反应做了其他功三、能斯特方程1、电池反应的能斯特方程0.0592,E E -IgJ ;常用2、电极反应的能斯特方程0.0592, a(O)不常用Ig ,z a(H) )四、可逆电极的种类1、第一类电极金属电极；气体电极2、第二类电极难溶盐电极；难溶氧化物电极3、氧化还原电极五、电极电势的应用1、测定电池反应的热

12、力学函数2、测定电解质的3、测定溶液的pH值4、浓差定氧六、极化现象和超电势1、浓差极化电极反应速度比离子迁移速度快造成 的。2、电化学极化电极反应速度比电子移动速度慢造成 的。3、极化结果Ei Ee；对阳极Y总为正；对阴极 与总为 负。七、金属腐蚀与防护1、金属腐蚀电化学腐蚀：析氢腐蚀，吸氧腐蚀2、金属防护阴极保护法：牺牲阳极法，外加电流 法。阳极保护法：钝化。涂层保护法：热镀、电镀、有机涂 层。第八章表面现象一、表面吉布斯函数1、产生表面分子与内部分子的差别。2、定义及单位,G、。一(A)T,p,nB ; J/m2或 N/m;因此又称表 A.面张力。3、影响因素物质本性、温度、相邻相、溶质

13、的种 类。4、表面热力学在温度、压力、组成不变的情况下，dG dA Ad缩小表面积和降低表面张力为自发方向。二、弯曲液面的表面现象1、附加压力p 2 / r2、饱和蒸气压ln(-pL) K / r Po3、毛细管现象,2 cosh gR三、新相生成与介安状态1、过饱和蒸汽与人工降雨2、过冷现象与晶种3、过饱和溶液与种盐4、过热现象与沸石5、淬火与回火四、固体表面的吸附作用1、物理吸附与化学吸附范德华力与化学键力；又无选择性；单 分子层与多分子层。2、吸附曲线等温线（判断单多层）；等压线（判断吸附类型）、等量线（求吸附热）3、吸附等温式弗伦德里希：a m kPn朗格谬尔：V Vbp1 bp五、溶

14、液表面的吸附1、溶液的表面张力各类溶质对表面张力的影响2、吉布斯吸附公式cRTc)T六、润湿现象1、接触角00 =0；完全润湿；9 90,不润湿；0 =180,完全不润湿。2、杨氏方程s g s l l g c0s七、表面活性剂1、定义溶于水后能显著降低水的表面张力的 物质。2、分类离子型、非离子型。3、结构特点一端亲水基一端亲油基。4、应用乳化、去污（增溶）、浮选、改变润 湿角。第九章化学动力学基础一、关于反应速率的基本概念1、反应速率的表示1 dCBB dt2、反应速率的测定测定不同时刻的浓度（化学法、物理 法），作ct曲线，t时刻切线的斜率即为 时的反应速率。3、基元反应和非基元反应一步

15、完成的反应为基元反应，基元反 应遵守质量作用定律。是否基元反应只能 通过实验确定。4、速率方程与速率常数质量作用定律是速率方程的特殊形 式，对于非基元反应也有类似的式子。速率常数仅与温度和催化剂有关，而 与浓度无关。5、反应级数速率方程中浓度号之和称之。基元反 应一定为正整数，非基元反应可为 0或小 数。二、浓度对反应速率的影响1、一级反应dCA微分式：IT kCA 反应速率与侬 度的一次方成正比；k的单位为S-1;积分式：lnC： kt 以lnct作图得 C一直线；:In2半衰期：tl/2k 与起始侬度无2、二级反应与准一级反应 dc . 2微分式：.kc 反应速率与侬度的二次方成正比；k的

16、单位为浓度-1时间- 1；11积分式：c c0 kt 以1/ct作图得一直线；,、一 , X 一，、，半衰期：t1/2 -与起始浓度的一次方成反比。准一级反应：对于 A+B=Y+Z ,当A 大大过量或B大大过量时，可按一级反应 处理。3、反应级数的测定尝试法：将一组ct数据代入不同积分 公式求k,若k为常数则所代公式正确；作图法：将一组ct数据按lnct、1/ct等作图，若得直线可判定反应级数；半衰期法：根据t1/2 KC1n得lgt2(1 n)lgc lg K ,以 igtilgc作图可得直线，从斜率可求 n。微分法：根据kcn得lg nlgc igk,以igigc作图可得直线, 斜率即为n。四、温度对反应速率的影响1、阿仑尼乌斯公式d in k Ea微分式：IT请积分式:ink2 kiEH2、活化能活化分子的平均能量与反应物分子的 平均能量之差。第十章复合反应动力学复合反应基本类型1、平行反应dcAdt(ki卜2底；cBk1cck22、对行反应cB,ecA,ekik ikicA卜6 K出i B3、连串反应dCAdtdcB .kicA ,kicAd dtk2cBk