【2022】物理化学知识点归纳

TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第一章气体 （1）\o"CurrentDocument"第二章热力学第一定律 （3）\o"CurrentDocument"第三章热力学第二定律 （5）第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用 （8）\o"CurrentDocument"第五章相平衡 （11）\o"CurrentDocument"第六章化学平衡 （13）\o"CurrentDocument"第七窣统计热力学基础 （15）\o"CurrentDocument"第八章电解质溶液 （17）\o"CurrentDocument"第九章可逆电池的电动势及其应用 （19）\o"CurrentDocument"第十章电解与极化 （21）\o"CurrentDocument"第十一章化学动力学基础（一） （22）\o"CurrentDocument"第十二章化学动力学基础（二） （23）\o"CurrentDocument"第十三章表面物理化学 （25）\o"CurrentDocument"第十四章胶体分散系统和大分子溶液 （26）乐山师范学院化学与1•:乐山师范学院化学与1•:命科学学院乐山师范学院化学与生曲科学学院乐山师范学院化学与生曲科学学院乐山师范学院化学与命科学学院乐山师范学院化学与命科学学院物理化学知识点归纳根裾傅献彩物理化学第五版总结编写，红色的公式耍求觅点笮握.蓝色的公式乎握。第一章气体理想气体状态方程pV=nRTpV=—RT适用j•理想气体，近似适用r低压蚁体。5个经验定律Boyle-Mamote定仲：等温条件卜一定呆的z（体，体积与压力成反比。=p2V2Avogadro定伴：等温等咏卜，l“j体积的ft种\体所介分子数相叫。..07*Dalton分压定律：混合气体的总压等丁芥K体分乐之和。p,=px,=Amagat分体积定律：在一定的温度压力卜，浞介/（体的体积等P组成该浞介氕体ft组分的分体积之和。K=Krf=-^p分子运动的逨率分布dr代农分子速率介dr代农分子速率介fv〜（v+dv）之间的分子占总分子数的分数。_|dE代农分子能显介JF-（Z总分子数的分数。_|dE代农分子能显介JF-（Z：+dE）ZM的分子占总分子数的分数，代农能R超过A的分子占总分子数的分数。^=exp[-^代表能黾超过毛与能吊超过乓的分子数的比依。代农能R超过A的分子占总分子数的分数。^=exp[-^代表能黾超过毛与能吊超过乓的分子数的比依。根均方速率:。=跨=橙注怠：w是一个分子的质黾，A/是1嘹尔物质的质帛，中位均为：kg.分子碰撺频率和平均自由程一个分子移动，M:他分子不动，移动稽的分子在单位时问内与:風:他分子扣碰撺的次数:z'=va7rd2n当Jt他分子也动吋.一个分子在羊位时问内与其他分子朴I碰掎的次数：z^=^lv^d2n屯位体积、单位时间内分子的碰揀频率：同种分子:z=^nz'同种分子:z=^nz'=辱兀dW*=不M种分子:隙流定律分子隙流逨中.与分子质吊的T方根成反比。vanderxvaals方扭临界点为：匕=处vanderwaals对比状态力稅S.压缩闪子z_pym_Pv一RT-nRTnz>i,表明在同温同压卜，实际气体的体积大十理想气体的体积,即实际气体难于压湘。?7Z<1.则况相反。先求对比压力和对比温度，SltffiW子阍得到压缩因子,再求体积。

第二章热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律的本质是能歌守怛定律.对raw系统，其数学农达式为\u=o^w微小过程变化：dr=只作体积功：6U=8O-p^V现想/c体的内能只是温度的函数。焓和热容由P人多数化卞反沌是在等叫卜进行的，为了方便，定义-•个新的函数焓，H=U+pV焓足状态函数，是广度性质，以打能鼠甲位，本身没科物理意义.在等伍卜没打非体积功的热效闷等r焓的改变巧。等容热容:等乐热容:等容热容:等乐热容:对丁现想蚁体：Cp-Cv=nRS.理想气体各苺本过程屮w、0、AC/、A/f的计算过程Wo\uMi汽由膨胀0000等温可逆一，^?rin」》vx00等容可逆0j>drJ>dr£:c，等压可逆-p^yO=MJ-WJ>dr绝热过程J>drPi^-pyx1-r0£：cx多方过枵O=\U-W焦邛-汤姆逊系数z/=f—)=-—(—]，用于判断气体节流膨胀时的温度变化。\^P)HCp[dp)T热效成的计算不做非体积功的等压过程：Op=\H不做廿体积功的等容过程：Ov=AO'化学反应等压热效放与等容热效应的关系：Op-Ov={^e)RT由准摩尔生成焓求标准摩尔反应焓变：=B由标准摩尔燃烧焓求标准摩尔反应焓变：\h2=-^u3\h2(B)B基尔霜夫定伸\Ha(T2)=\HJTl)+^\CpdT用P计算在其它温度卜的反hV热。乐山师范学院化学命科乎尔院乐山师范学院化学命科乎尔院乐山师范学院化学命科乎尔院乐山师范学院化学命科乎尔院第三章热力学第二定律热机效率Wn=——可逆热机的效率：=Camot定理：热力学第二定律的数学表达式——Clausius不等式A5a^b-E—^0.判断过程是否可逆。>»AAHelmholtzA巾能和Gibbsfl巾能A=U-TSG=H-TS=U+pV-TS=A+pV体系变化方向判据熵判据：对r绝热体系ds>o：Helmholtz14巾能判据：等温等容茶什卜'不做北膨胀功<LJ<0Gibbs自由能判据:等温等压条件F不做非膨账功dG<05.热力学函数的祸本关系式组成悄定（无相变、无化学变化），不做非体积功的封闭系统的热力学堪木方程热力学稱本方程全微分与系数的关系Maxwell关系dU=TdS-pdVyds).(dU\，’P[dV)Tm=-mAH=TAS+V6p卜鬥\cS)idT\yp)sd.J=-5dT-pdrl，-m(:dG=-SdT+V6p\dT14對表屮^：而两列要求公推牙Gibbs-HelmholtzJjfi乐山师范学院化学与生曲科学学院乐山师范学院化学与生曲科学学院乐山师范学院化学与生曲科学学院乐山师范学院化学与生曲科学学院7.一些苺本过程的AS.A.4.AG的计算AS的计算（1）理想/（体单纯pPT过程的计算』8OldU-SWrnCVmdT-pdKdS= = = T T T积分结！^A5=nCvmlii^i+7?Ahi^-=wCmlni+/?^ln^-戶P2p.m特例:恒溫过打:怛容过程:AS=nR]n^=nRhi-^-V1PlAS=7iCr_ln」＞A（2）恒容过程：A5=J^y^-dTfwCnAS=I―drJT•4逆扣变SS=SH/T汄为足怛溫的人热源•过稅为可逆（3）恒扭过程:（4） 相变过R:（5） 环境过程：M=么/么=-Q体系/75+（6） 绝对熵的计算：利用热力7：第三定冲计算的燜为绝对熵.过程通常涉及多个W变过程，5—个淙合计算过稈。几体肴书126页。C7）标准摩尔反应熵的计算△C?的计ff<1）平衡相变过程：AG=O<2）恒温过程：j\G=AH-T^S（3）廿相温过柠：SG=MI-^（TS）=AH-（T2S2-TlS｝）決汚：题H?7耍ilffAG.—畋足怛温过程；打不足怛温.题H必然公给出绝对熵。A.4的计算（1）te温恒容不做廿体积功可逆过程:AJ=O乐山师范学院化学与1•:乐山师范学院化学与1•:命科学学院乐山师范学院化学与1•:乐山师范学院化学与1•:命科学学院恒温：ZL4=AC7-TAS=AG-A(pr)非怛温过程：A.4=At/-A(7^)=決窍：题目打要计»Azl，一般是怛温过程；W不足怛温，题目必然会给出绝对熵。乐山师范学院化学与生曲科学学院乐山师范学院化学与生曲科学学院乐山师范学院化学与生曲科学学院乐山师范学院化学与生曲科学学院第四章多组分系统热力学及其在溶液中的应用1.溶液组成的表示物质的量分数（摩尔分数）:xR=nJn质黾摩尔浓度：fnB=nB/WA物质的黾的浓度：cB=uB/V质虽分数：cos=W5/WS农示溶质，.4农示洛剂，未W明的农示洛液。偏睁尔虽广度性质冰有偏摩尔5bz.3=〔菪L集合公式：Z=YubZb5=1不M物质相同类型的偏呼尔IR之叫的关系（Gibbs-Duliem公式）：=X.x3dZs=05=1 5=1同种物质不同偏摩尔黾之叫的关系，H要将热力学关系式屮所介的广度变學:用偏時尔黾代待.强度性质不变：H=U^pV^HB=UB+pVBA=U-TS=>Ab=Ub-TS3G=H-TS=>Gb=Hb-TSG=H-TS=>Gb=Hb-TS3化学势r.r^cr.r^c多组分体系热力学基本方柷dCr=TdS-p6V+pBd”BBdH=7cLS+Vdp+^//5d??5Bd_4=-SdT-p^V+Z"5山'5B6G=-SdT-V^p+[p3dn8B上述公忒适用r没科非体积功的系统。利用二阶偏导数与求导次序无关.可得到化学势随温度、压力、体积、熵的影响。稀溶液的两个经验定律Raoult定律：pA=p'AxAHemy定律：p5=kxxB=kjnB=kccB化学势的稃种表示纯理想体：p(T.p)=//e(T)+RTln(p/pQ)纯实际体：p(T.p)=//e(T)+Tln(//)混合理想蚁体：pB(T.p)=pQ(T)^RT]n(p5/pG)=";(7\/?)+灯ln.\5理®溶液："5(厂尸)=";(厂尸)+RT\nx5 (厂P)=//e(r)+f^稀济液屮的洛剂：Aj(厂P)=/^(r^+^nnx,稀溶液屮的溶质:Ps(T.p)=/4(T,p)+RThixB%(r，妁="e(D+似In(屹/p&)=P；(T.p)+RT]n^戒T'p)="㊀(T^RTln(^We/pe)=A#O'，p)+RT\n^ (T,p)=//e(T)+RTln(^ce/pQ)啡现想溶液的溶剂：/<,(T,p)=//*(7,p)+AZlnaA=/,x,非理想溶液的溶质：(T.p)= (T,p)+RT]naBxaB,=/Bxx=A(厂P)+RT]naBmaBm= /m6=/J3(T,p)+RThiaBca3c=yBccs/ce稀溶液的依数性：乐山师范学院化学与1•:乐山师范学院化学与1•:命科学学院第十四章胶体分散系统和大分子溶液胶体系统及其特点胶体：分散扣粒子在M方叫上的线度在1〜lOOnm范|利的高分散系统称为胶体。对丁•山金城及难洛r水的肉化物、硫化物成氢氣化物等在水中形成胶体称憎液溶胶（简称为胶体）。憎液溶胶的粒子均是由数n众多的分子构成，存在着很大的相界而，w此憎液溶胶具有卨分散性、多相性以及热力学不稳定性的特点。胶体系统的动力学性质（1） 布朗运动体粒子由〒•受到分散介质分子的不平衡掩击而不断地作不规则地运动，称此运动为介朗运动。其根均方位移可按下列爱w斯ft—布朗位移公式计算x=（RTt!3Lnri］/-式中：f为时间，r为粒子半社，//为介质的粘度。（2） 扩散、沉降及沉降平衡扩敗是指当存浓度梯度存在时，物质粒子（包栝胶体粒子）冈热运动而发生宏观上的定向位移之现象。沉降足指胶体粒子因里力作用而发生下沉的现象。沉降平衡：当胶体粒+的沉降速率与其扩散速*相等时，胶体粒子在介质的浓度随尚度形成-•定分布并且不随时fH顺变，这一状态称为胶体粒了处f•沉降平衡。其数密度C与謎h的关系为ln（C2/CJ=-（Mg/RT）［｛l-（p0/pM-么）］穴屮p及po分別为粒子及介质的密度，M为粒+的摩尔质竜，g为隶力加速度。此式适用r•单级分散粒了在朮力场中的沉降平衡。光学性质3将点光源发出的一來呵见光照射到胶体系统时，在垂1'［于入射光的方向上可以观察到一个发亮的光锥，此现象称为丁达尔现象。丁达尔现象产生的朌冈是胶体粒子大小，小十W见光的波长，而发生光的散射之结果。散射光的强度J可由下而瑞利公式计灯:式中：To及X表示入射光的强度与波长：《及〃o分別为分散相及分散介质的折射率：a为散射角，为观测方向与入射光之间的夹劑：V为申.个分散相粒+的体积:C为分散相的数密度；/为观测者与散射中心的距离。此式适用粒子尺十小于入射光波长，粒子堪称点光源，而且小导电，还有不考虑粒子的敗射光互相小发生干涉。电学性质胶体足热力学小稳定系统，其所以能长期存在的重恐w素就是胶体粒+木身带电的结果。证叨胶体粒子带电的存：电泳、电渗、流动电势和沉降电势等电动现象。电泳与电渗是衍在外电场作用下，胶体屮分散相与分散介质发生相对运动：流动电势与沉降电势则是当外力场作用r•胶体上时，使得分散相与分散介质发生相对移动而产生屯势差。产生I•.述屯动现象的原w是w为胶体粒+具双屯层结构的缘故。斯特恩双电层模型有关胶粒带电的双层役型中以斯特恩双电层投犁使用较广。其双电层结构可用下而模型（阁12-1）表示。KH2-I图中：外热力学电势：农水冏体衣而与溶液本体的电势差。朽斯特恩电势：斯

特恩而与容液本体的电势差。;电势（流动电势）：当分散相与分散介质发生相对移动时，泔动而与溶液本体的屯势差。从电泳速率或屯渗速率计算电势的公式如下：式中：e为介质的介电常数，为真空介电常数：V为电泳速率，单位为ins1：£为电势梯度，申位为V-m\7为介质的粘度，申位为Pa-s。胶团结构报裾吸附与斯特恩双电层结构知，溶胶的胶团结构分为胶核、胶粒及胶M三个层次。以AgCl溶胶为例，当用KC1与AgNOj制格AgCl溶胶时