大学 物理化学 笔记总结电子版本

大学物理化学笔记总结defffpVV,mPP,mV,mP,mV,mP,m-1-1VV,mvV,m2defffpVV,mPP,mV,mP,mV,mP,m-1-1VV,mvV,m21物理化学的定义，相变化（物质在熔点沸点间的转化）物理化学的基本组成：1化学热力学（方向限度）学动力学（速率与机理）3构化学物理化学的研究方法、热力学方法、动力学方法、量子力学方法系统、环境的定义。系统的分类：开放系统，封闭系统，隔离系统系统的性质：强度性（不可加），广延性（可加）。系统的状态状态函数及其性质：1单值函数2仅取决于始末态3全分性质。热力学能、热和功的定义热分：潜热，显热。功分：膨胀功、非膨胀功。热力学一定律的两表述：1一类永动机不可制成。2封闭体系：能量可从一种形式转变为另一种形式，但转变过程中能量保持不变。、恒容热、恒压热，焓的定义。HUPV恒容热：①封闭系统②W=0恒压热：①封闭系统②d=0理想气的热力学能焓是温的函数。C,C,，CC的定义。△

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

单=CP,mC=RJmol·k可逆过程定义及特点：①阻力与动力相差很小量②完成一个循环无任何功和热交换③膨胀过程系统对环境做最大功，压缩过程环境对系统做最小功可逆过程完成一个循环△W、Q、

△

u

△

H的计算等容过程：W=0Q△u△CV,m-T)△C(T2-T1)等压过程：W=--V1H△u=nCV,m(T2-T1)△H=n(T-T1③等温过程：Q=WV④绝热可逆过程：W=nC(T-T)/

△H=0

Q=0

△

C(T-T)TT△H=nC(T2-T1=()=(2)=()T122相变化程H及计算△△V=见书1-10化学计量系数

化学反应进度

（必与指定的化学反应方程对应）

2P,m11可逆热效率：P,m11可逆热效率：=即：化学反应热效应定义，盖斯定律：一个化学反应，不管是一步完成或是经数步完成，反应的总标准摩尔焓变是相同的，即盖斯定律。标准摩尔反应焓变：)=rm

（B，T）化学反r

的计算r

THf

（B，T）Hf

：在温度为T，由参考状态的单质生成B=1）时的标准摩尔焓变2Brm（B，T）cm

T=-H焓变

：在温度为，B完全氧化成相同温度下指定产物时标准摩尔B由标准摩尔燃烧焓变计算某物质Hf

基希霍公式：)rm

=(298.15K)+r

B

C

m

(dT298.15

B用于计算任意温度T时的()rm注意：温度适用范围，反应各物质无相变化，当有时分段进行。积分溶解热、微分溶解热、积分稀释热、微分稀释热的定义。热力学二定律的两表述：1克劳休斯）不可能把热由低温物体转移到高温物体而不留下其他变化。2开尔文）不可能从单一热源取热使之全部转换为功而不留下其他变化（第二类永动机不可制成）第一类永动机：不消耗任何能量做功。第二类永动机：从单一热源取热使之全部转换为功自发过程（单向性，不可逆性）的定义，热力学第二定律研究的是自发过程的方向和限度。卡诺循环的基本组成…AP1,V1,T1D（P4,V4,T2

B）C（）

因为、DA为绝热过程TV=数推得：vvW=-nRln2(T-T)Qvv41vlnvQTQTQ0TT卡诺定：所有工作在两个一定温度之间的热机，以可逆热机的效率最大。

3irirRBRAiririrTTV,mP,mviiiv,iriririr/ir/irirRBRAiririrTTV,mP,mviiiv,iriririr/ir/TQ推1210TTR11熵的定：()熵是状态函数只与始态与末态有关()()()(TBABir自）热力学二定律的数表达式dSR平）

A

ir

BR熵作为据使用的例：1孤立系统

R

熵增加原理：在一个隔离系统中熵永远不会减少）和限度

2封闭系统的绝热过程

R

用于判过程的方向对于非孤立系统判其是否可逆=+孤系环v熵变的算：⑴1恒温可逆过程：2v22容可逆过程：=nln3压可逆过程：=nlnTTvT⑵PV、T变=nRlnnCP,m=nRlnnCV,mln2TT111n⑶相变程熵变的计=同一物质在一定下气，液，固三态熵的量值S(s)<S(l)<S(g)mmm熵的统意义：熵是系统混乱度（无序度）的量度。宏观:S=Kln

k)

⑷化学应的熵变：rm

i

m,i⑸气体合过程熵变计算：nVnVT1等温混合2非等温混合：=(nRlnln)Tiiiii三个判：熵，吉布自由能亥姆霍茨自能。判过程的方向限度。1隔离系统、封闭系统绝热。：

dT=0,dP=0,W

/

=0）3

RG=u+pv-TS/TVWR

/

T,PW=0)A=u-TS

RG-G(对外做非膨胀功能力)：一个封闭系统等温等压条件下，过程的吉布12R斯自由能减少量大于（不可逆）或等于对外所做的非膨胀功。A1-A2W+W）（系统对外做最大功的能力）：一个封闭系统等温条件下，过R程的亥姆霍茨自由能减少量大于（不可逆）或等于对外所做的功。

41S=defdefVTPTVPTPVx1S=defdefVTPTVPTPVx计算：⑴简单过：等温过程

VV

等熵过程：=u-ST凝聚体系=0⑵相变程（dT=0dP=0W=0）①可逆相变（在熔沸点相变）非凝聚体系=-nRT②不可逆相变（不在熔沸点相变）：=T△S△计算：⑴简过程：等温过程⑵相变程：可逆相变△

△

G=-nRTln

VV

等熵过程：△=△△T不可逆相变

△△S

△

T

TT

P

dT个定义：Hu+PVH-TSA个基本系式：du=TdS-PdVdH=TdS+VdP

不可逆也成立（状态四个基本关系式的应用条件：1封闭系统，

=0

函数）Gmm

3组分纯物质4相变Pln：用于求任1mol气体在压强为的G麦克斯关系式①du=TdS-PdV())②dH=TdS+VdP())

P③))④))其他关系时：分别令①、②、③、④式dS=0,dV=0;dS=0,dP=0;dT=0,dP=0;dT=0,dV=0可得到))())())())偏摩尔量：多组分封闭系统定义混合物结构相似，性质相近的组分溶液：结构不相似，性质不相近的组分；分为溶质，溶剂。

Vn摩尔浓度CBV

n质量摩尔浓度mm

m：A

溶剂的质量摩尔分数:引入偏尔量:任一组分形成多组分系统时(混合物或溶液),1mol物质提供的热力学性质和纯物质提供的热力学性质不同。偏摩尔定义Y

)

,,nA()

广度性质：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偏摩尔的含义在等温等压的条件下，其他组分的物质的量不变，物质变化时引起的热力学量的变化。偏摩尔的特点①恒温恒压②YYB

纯物质的偏摩尔量即摩尔量③强度性质④Yf(T,C)偏摩尔的加和公式YnAA吉布斯杜亥姆公式ndYXdY意义：表示混合物或溶AAAA液中不同组分同一片摩尔量间的关系；如果一个组分的偏摩尔量增大，则另一个组分的偏摩尔量必然减小。化学式定义：uBB)T,P,nA(A偏摩尔吉布斯自由能GB就是化学势B广义化学势：u))u)BBB多组分统：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化学势相平衡和化平衡的据。①相平衡的判据：（dT=0,dP=0,W=0）（当AA）uAA即在相变过程中自发变化的方向总是从化学势较高的方向流向化学势较低的一侧，直至化学势相同而达到平衡。多相平衡的条件：

A

AA②化学平衡的判据：（dT=0,dP=0,W=0）iR即在化学变化过程中自发变化的方向总是从化学势较高的一方到化学势较低的一方进行，直至反应物与生成物的化学势相等达平衡为止。理想气的化学势⑴纯理想气体：

GG

PP

(T)

P⑵理想混合气体任一组分：

G

RTln

PP

u

(T)ln

克拉珀龙方程：m应用于相变化过程压强与温度关系VVm⑴非凝聚态系统：封闭系统，单组分纯物质相变，（VHC）P

6即克—方程，其积分式①则有-P=21B2bR(T)Mf液即克—方程，其积分式①则有-P=21B2bR(T)Mf液所以i=kidlnHPTln221RTRT112用于纯物质相变过程饱和蒸气压与其温度的关系

（定积分）：②P

HmRT

（不定积分）HdTHT⑵凝聚态系统：dPmln2Tm饱和蒸压：在一定温度下，与同种物质的液态处于平衡状态的蒸气所产生的压强。拉乌尔律：在一定温度下，平衡时稀溶液中溶剂在其气相时饱和蒸汽压PA于同一温度下该纯溶剂饱和蒸气压P该溶剂的摩尔分数的乘积。AAAA亨利定：在一等温度下，微溶气体在溶剂A中的摩尔分数与气体在气B相时的平衡分压P成正比。PPkxBBBB稀溶液一组分的化势：

％％①溶剂的化学势：u(l)A

A

(T,P)ln

A(T,P)剂的标准化学势：(g)RTlnAAA

PAP②溶质的化学势：(l)(T,P)BB(T,溶质的标准化学势：BB

RTln(或/C/％］）BBk(m/)(g)lnx稀溶液蒸气压下降1

2稀溶液的沸点上：b

R(TMb1

m2b2

k（沸点上升常数）稀溶液的凝固点降：ff

2

k(固点下降常数)=

)Mf

1稀溶液的渗透压

CRTB渗透稀溶液依数性稀溶液中溶剂的蒸气压下降，沸点上升，凝固降，渗透压等的量值均与稀溶液中溶质的数量有关而与溶质种类这就是稀溶液的依数性。

纯溶剂分配定：

半透膜

iilnCCiiiiβCuClniiCRTCii理想液混合物在一定温度下，液态混合物中任一组分B在全部组成范围内（x：０1都遵守拉乌尔定律：PAA

x

A

7AAAA自发过程(x)a=BBBB///AAAA自发过程(x)a=BBBB///B理想液混合物特点①x②总压：PAAAABA律：（y、y示、B气相组成）则有PAB

xAB

x

③分压定PyxBBB理想液态混合物的微观模型：①f②VVAAAB理想液混合物的化势：u(l)(T,P)lnAA理想液混合物的热学性质特点：

A①VVVHHHmixBBmixBB③GRTnx减小BB④lnxS加B例：300K有5mol邻二甲