大学物理化学知识整理

理想气体1、理想气体：在任何温度、压力下都遵循PV=nRT状态方程的气体。2、分压力：混合气体中某一组分的压力。在混合气体中，各种组分的气体分子分别占有相同的体积(即容器的总空间)和具有相同的温度。混合气体的总压力是各种分子对器壁产生撞击的共同作用的结果。每一种组分所产生的压力叫分压力，它可看作在该温度下各组分分子单独存在于容器中时所产生的压力。，其中。分压定律：道尔顿定律：混合气体的总压力等于与混合气体温度、体积相同条件下各组分单独存在时所产生的压力的总和。3、压缩因子ZZ=4、范德华状态方程5、临界状态(临界状态任何物质的表面张力都等于0)临界点C——蒸气与液体两者合二为一，不可区分，气液界面消失；临界参数：(1)临界温度——气体能够液化的最高温度。高于这个温度，无论如何加压气体都不可能液化；(2)临界压力——气体在临界温度下液化的最低压力；(3)临界体积——临界温度和临界压力下的摩尔体积。6、饱和蒸气压：一定条件下，能与液体平衡共存的它的蒸气的压力。取决于状态，主要取决于温度，温度越高，饱和蒸气压越高。7、沸点：蒸气压等于外压时的温度。8、对应状态原理——处在相同对比状态的气体具有相似的物理性质。对比参数：表示不同气体离开各自临界状态的倍数(1)对比温度(2)对比摩尔体积(3)对比压力9、10、压缩因子图：先查出临界参数，再求出对比参数和，从图中找出对应的Z。11、阿玛格定律：12、单原子理想气体,双原子理想气体热力学第一定律1、热力学第一定律：自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变，△U=Q+W（适用于非开放系统）。2、广度性质（有加和性）：U,H,S,G,A,V系统的某一性质等于各部分该性质之和强度性质（无加和性）：P,T系统中不具加和关系的性质3、恒容热：(dV=0,W’=0)恒压热：(dP=0,W’=0)，非体积功不为0时压力与其在溶液中的组成成正比：.适用条件：理想稀溶液的溶质。当几种气体溶于同一溶剂且均达平衡，而且对每种气体皆形成稀溶液时，则其中任何一种气体都遵循亨利定律。亨利系数的影响因素：溶液、溶剂的种类，温度(温度越高，亨利系数越大)。拉乌尔定律对于溶剂，及亨利定律对于挥发性溶质，仅对于无限稀溶液，即理想稀溶液成立。实际上在溶质摩尔分数近于0的很小范围内成立。若A与B性质相近，适用的范围还要宽些。相数P气体：所有的气体都算一个相液体：互溶的液体才算一个相固体：有多少固体就有多少相独立组分数CC=S-R-R’S——物质种类数R——化学反应数R’——除的其他浓度约束条件自由度数FF=C-P+n三相点与冰点的区别：三相点是物质本身的性质，不能加以改变；冰点是在大气压力下水、冰、气三相共存，随大气压而改变。P—X图：液相线在上，气相线在下；T—X图：气相线在上，液相线在下。杠杆规则：依数性：蒸气压降低、凝固点降低、沸点升高。电化学正极：电势高的极是正极，电流由正极流向负极；负极：电势低的极是负极，电子由负极流向正极。阴极：发生还原作用的极称为阴极，得电子；阳极：发生氧化作用的极称为阳极，失电子。电导G=1/R=k.(A/l)，单位S或电导率k——单位长度、单位截面积导体的电导，单位。摩尔电导率——将含1mol电解质的溶液置于两个相距1m的平行板电极之间，此时溶液所具有的电导。单位：法拉第定律：Q=It=zF=zF()，其中F=96485。电池常数。电导率k随浓度增加而增大，摩尔电导率随浓度增加而减小，R随浓度增大而减小。第七章表面现象1、表面功：在等温等压定组成的条件下，可逆地增大系统的表面积时所作的功。2、σ—比表面能（系统增大1m2表面积时环境所作的表面功）、比表面吉布斯函数、表面张力（作用在表面上，企图使表面收缩的力，它是表面不对称力场的度量。方向：与液体表面相切。）3、固体通过吸附自动降低表面能。4、吸附量：单位质量的吸附剂所吸附的吸附质的数量。5、吸附平衡时，吸附速率等于脱附速率。6、朗缪尔吸附理论：认为s-g分子碰撞是吸附的先决条件。假定(1)吸附是单分子层的；(2)固体表面的吸附作用是均匀的；(3)被吸附的分子之间无横向相互作用；朗缪尔吸附方程：=1\*GB3①气体其中θ——表面覆盖率b——吸附系数b=/其中——饱和吸附量，θ=1时的吸附量=2\*GB3②溶液(把p都换成c)朗缪尔混合吸附方程：7、BET吸附理论：接受朗缪尔理论假定的(2)、(3)，但认为吸附是多分子层的。BET吸附方程：其中——吸附质的蒸气压适用条件0.05<<0.35用途：求固体比表面的最好方法。8、吸附的本质：物理吸附——不成键，不发生原子重排等，物理过程化学吸附——成键，表面化学反应9、物理吸附与化学吸附对比物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附热近似于液化热近似于焓变选择性无有层数单层或多层单层10、表面活性剂SAA：加入少量即能够明显降低水的表面张力的物质。大量正吸附。SAA的特征：不对称性——一头亲水基（极性），一头疏水基（非极性）；会形成胶束：球状、棒状、层状；胶柱多相、低G、稳定。SAA的分类——离子型（电离）非离子型（不电离）SAA的应用——a、改变润湿程度喷洒农药、棉布的防水处理b、增溶作用c、起泡作用（增强泡沫的稳定性）泡沫的稳定性是相对的，不稳定性是绝对的。11、表面吸附：的现象正吸附——，；负吸附——反之。12、表面吸附量：1表面上的溶质比同量溶剂在体相中所溶溶质的超出量。大于0正吸附，越正正吸附越强；小于0负吸附，越负负吸附越强。13、Gibbs吸附方程14、在一定条件下，液体的分子间作用力越强，表面张力越大。15、铺展：铺展系数G<0,铺展；G>=0，不铺展。16、附加压力：界面两侧(p与p外)的压力差。方向——指向弯曲液面曲率半径的中心大小——由液膜形成的气泡其他弯曲界面17、润湿：反应液体表面与固体表面的亲和程度。G=G值越负，则润湿程度越大Young方程：θ<90º，润湿θ>90º，不润湿θ=90º，完全润湿18、亚稳状态包括蒸气的过饱和溶液的过饱和液体的过冷、过热原因——新相难以产生方法——加入新相种子化学动力学基础1、化学动力学的任务——(1)反应速率(2)反应机理2、反应速率：单位时间内单位体积中反应进度的变化。对于等容反应反应速率r与B的选择无关，但与方程式的写法有关。简单反应：机理中只包含一个基元反应3、化学反应复合反应：机理中包含多个基元反应基元反应：基元反应是组成一切化学反应的基本单元。4、反应分子数：在基元反应中直接发生碰撞的粒子数。5、影响反应速率的因素A、浓度速率方程(动力学方程)：表示反应速率和浓度等参数之间的关系或表示浓度等参数和时间之间的关系的方程式。速率方程由实验确定，因此是经验方程。反应级数——其中α、β、γ为分级数，反应级数n=α+β+γ…分级数表示各物质浓度对反应速率的影响程度；速率系数——各物质浓度均为1mol.时的反应速率。其单位与反应级数有关。零级反应——n=0，k单位mol.特点：(1)—t呈直线，斜率为-k；(2)半衰期：，与初始浓度成正比；(3)完成反应时间有限，为a/k。一级反应——n=1，k单位特点：(1)ln{}—t呈直线，斜率为-k；.(2)半衰期：，与初始浓度无关。二级反应——n=2，k单位特点：a=b时(1)1/—t呈直线，斜率为k；(2)半衰期：，与初始