物化各种公式概念总结.doc

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，内能与焓.
二、基本定律 热力学第一定律：ΔU=Q+W。
三、基本关系式1、体积功的计算 δW= －p外dV
恒外压过程：W= －p外ΔV
定温可逆过程（理想气体）：W=nRT
2、热效应、焓：等容热:QV =ΔU（封闭系统不作其他功）
等压热:Qp =ΔH（封闭系统不作其他功）
焓的定义：H=U+pV ； ΔH=ΔU+Δ(pV)
焓与温度的关系:ΔH=
3、等压热容与等容热容:热容定义:；
定压热容与定容热容的关系：
热容与温度的关系：Cp,m=a+bT+cT2
四、第一定律的应用
1、理想气体状态变化
等温过程：ΔU=0 ； ΔH=0 ; W=－Q=p外dV
等容过程：W=0 ; Q=ΔU= ； ΔH=
等压过程：W=－peΔV ; Q=ΔH= ; ΔU=
可逆绝热过程:Q=0 ； 利用p1V1γ=p2V2γ求出T2,
W=ΔU=;ΔH=
CV（㏑T2-㏑T1）=nR（㏑V1—㏑V2)(T与V的关系)
Cp（㏑T2—㏑T1）=nR（㏑P2-㏑P1) (T与P的关系)
不可逆绝热过程：Q=0 ；
利用CV（T2-T1)=－p外(V2—V1)求出T2，
W=ΔU=；ΔH=
2、相变化 可逆相变化：ΔH=Q=nΔH；
Ｗ＝－p（V2-V1)=－pVg=－nRT ； ΔU=Q+W
3、实际气体节流膨胀：焦耳—汤姆逊系数：μJ—T（理想气体在定焓过程中温度不变，故其值为0；其为正值，则随p降低气体T降低；反之亦然）
4、热化学
标准摩尔生成焓：在标准压力和指定温度下，由最稳定的单质生成单位物质的量某物质的定压反应热（各种稳定单质在任意温度下的生成焓值为0）
标准摩尔燃烧焓：…………，单位物质的量的某物质被氧完全氧化时的反应焓
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
热力学第二定律的数学表达式（克劳修斯不等式)
“=”可逆；“＞"不可逆
三、熵（0k时任何纯物质的完美结晶丧子为0）
1、熵的导出：卡若循环与卡诺定理（页52
2、熵的定义：
3、熵的物理意义：系统混乱度的量度。
4、绝对熵：热力学第三定律
5、 熵变的计算
（1)理想气体等温过程：
（2）理想气体等压过程:
（3)理想气体等容过程:
(4）理想气体pTV都改变的过程：
（5）可逆相变化过程：
（6）化学反应过程：
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：ΔA=ΔU—TΔS；ΔG=ΔH—TΔS
2、应用:不做其他功时,ΔGT,p≤0 ；自发、平衡
3、热力学重要关系式：dU=TdS-pdV；dH=TdS+Vdp
【页72】 dA=-SdT- pdV；dG=-SdT+Vdp
4、ΔA和ΔG的求算
(1)理想气体等温过程
用公式：ΔA=ΔU-TΔS；ΔG=ΔH-TΔS
用基本关系式:dA=—SdT- pdV；dG=-SdT+ Vdp
（2)可逆相变过程 ΔA=ΔU-TΔS=W=—nRT；ΔG=0
（3）化学反应过程的ΔG 标准熵法：ΔG=ΔH—TΔS
标准生成吉布斯函数法：
（4）ΔG与温度的关系
ΔG=ΔH—TΔS ，设ΔH、ΔS不随温度变化.
第三章化学势
1、化学势的定义.物理意义：决定物质传递方向的限度的强度因素。 ；在T、p及其他物质的量保持不变的情况下，增加1molB物质引起系统吉布斯函数的增量。(又称偏摩尔量。1、只有系统的容量性质才有偏摩尔量，故系统强度性质没有偏摩尔量【页8有两种性质定义】2、只有在定稳T，定压P下才成为偏摩尔量）
2、化学势的应用
在等温等压不作其他功时，＜0自发;＝0平衡;＞0逆向自发
3、化学时表示式
理想气体：
纯固体和纯液体：
拉乌尔定律和亨利定律
1、拉乌尔定律
pA=p＊xA(溶液中该物质蒸汽压=纯该物质蒸汽压*溶液中该物质物质量分数【理想】) 适用于液态混合物和溶液中的溶剂。
2、亨利定律
pB=kx，xB（与溶液平衡的溶质蒸汽的分压=亨利系数＊溶质在溶液中的摩尔分数）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
标准态为：同温下的液态纯溶剂。
2、真实液态混合物
标准态为：同温下的液态纯溶剂。
3、理想稀溶液
溶剂： 标准态为:同温下的液态纯溶剂。
溶质： 标准态为:同温下xB=1且符合亨利定律的溶质。
4、真实溶液
溶剂： ；ax，A=fx,A x; 标准态为：同温下的液态纯溶剂。
溶质： ； ax,B=γx，B xB； 标准态为：同温下xB=1且符合亨利定律的溶质。
； ab，B=γb，B bB； 标准态为:同温下bB=1且符合亨利定律的溶质.
理想稀溶液的凝固点降低
第四章 化学平衡
一、化学平衡常数与平衡常数表达式
二、 标准平衡常数的求算：
三、 范特荷夫等温方程
+RT㏑QP (页114
四、平衡常数与温度的关系
；
五、平衡常数的各种表示方法：（页121
Kp、Kx是气相反应的经验平衡常数。其与标准平衡常数关系为：
Kθ=Kp（pθ）—△V（产物与反应物计量数之差）=Kx（p/ pθ)△V=Kn（p/ pθn总）△V
若△v=0则Kθ=Kp=Kx=Kn
分解压:固体物质在一定温度下分解达到平衡时产物中气体的总压力
第五章 多相平衡
一、相律
1、系统中所包含的相的总数称为相数，以Ф表示。最小值为1.正整数
2、一个系统中无论多少气体都为一个气相；系统一般一两个液相；多少固体物质便有多少固相.
3、系统中所含化学物质书称为“物种数”以S表示，最小值为1.正整数
4、足以表示系统中各相组成所需的最少独立物种数称为系统“组分数”,以K表示。
组分数=物种数-独立化学平衡数—独立浓度关系数 K=S-R-R，
自由度：在不引起旧相消失和新相形成的前提下，可在一定范围内独立变动的强度性质，以f表示
只考虑温度与压力因素的影响时f=K-φ+2，(f=K-φ+1指定温度或压力）。最小值为0
二、单组分系统 1、克—克方程
2、水的相图 三面、三线、一点.
三、二组分系统 1、步冷曲线(页170
2、看相图:有“丁"字型相则说明有不稳定化合物生成。
第六章（没学不考)
第七章 电化学
通过电极电荷量：Q=nF（n为电极反应时得失电子的物质的量,F为1mol电子电荷量，叫法拉第，通常取96.5kC/mol）
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=κA/l 或κ=G l/A ; 单位：S/m
3、摩尔电导率 Λm=κ/c
4、无限稀释摩尔电导率
5、离子的电迁移
； ；
二、电解质溶液的活度（229页表格
1、电解质的化学势(电解质溶液的浓度用mB或bB表示）
2、离子强度
电池系列 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、（△rGm)T,P=-nFE=—QE
2、
4、 ;电池反应做了其他功。
三、能斯特方程
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：微溶盐电极;微溶氧化物电极
3、第三类电极：氧化还原电极
电池表示式（1）以化学式表示电池中各种物质的组成，并需分别注明固液气等物态。对气体注明压力，对溶液注明浓度
（2）以“｜”表示不同物相之间的界面，包括电极与溶液的接界和不同溶液间的接界。盐桥以“｜|”
(3）电池中的负极(氧化反应）写在左边。
五、电极电势的应用
1、判断反应趋势2、求化学反应平衡常数3、求微溶盐活度积4、测离子平均活度
六、电动势E=φ（正极电势)-φ（负)= φ(阴)—φ（阳）
无论原电池还是电解池，相对于可逆电极电势φ，当有电流通过电极时，由于电极的极化，阳极电势升高，阴极电势降低,即
φ（阳）=φ+μ，φ（阴）=φ—μ
1、浓差极化：电极反应速度比离子迁移速度快造成的。
2、活化极化：电极反应速度比电子移动速度慢造成的。
第八章 表面现象与分散系统
一、表面吉布斯函数
1、 ；J/m2或N/m；因此又称表面张力。
2、影响因素
物质性质、温度、压力、溶质的种类。一般T（P）上升,σ下降
二、纯液体的表面现象
1、附加压力：
2、润湿现象
θ=0°,完全润湿；θ＜90°，润湿；θ＞90°，不润湿;
θ=180°,完全不润湿.
3、毛细管现象：
三、溶液表面的吸附
溶质在表面层浓度小于本体浓度，成为“负吸附”；反之为“正吸附”
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：（最多选择题、判断题)
四、表面活性剂
1、定义：作为溶质能使溶液表面张力显著降低的物质
2、分类:离子型(正负【一般不能混用】）、非离子型
3、表面活性剂在水溶液中形成胶束所需的最低浓度成为临界胶束浓度,以cmc表示
4、作用：润湿、增溶、乳化、起泡、洗涤。W/O（油包水）
分散系统（基本都是文字。【页311到页319】）
第九章 化学动力学基本原理
一、关于反应速率的基本概念
1、反应速率的表示：
2、一步完成的反应为基元反应，基元反应遵守质量作用定律(r=k[A］a［B］b）。是否基元反应只能通过实验确定.
3、速率常数k一级反应单位为s—1，二级反应单位为mol-1。dm3.s-1
速率常数仅与温度和催化剂有关,而与浓度无关.
4、反应级数
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（各级半衰期及速率公式表格【页339
1、一级反应
反应速率与浓度的一次方成正比；
以lnc对t作图得一直线；
半衰期与起始浓度无关。
2、二级反应
反应速率与浓度的二次方成正比；
以1/c对t作图得一直线；
半衰期与起始浓度的一次方成反比。
3、零级反应
反应速率与浓度无关
以c对t作图得直线
半衰期与起始浓度成正比
三、温度对反应速率的影响
1、阿仑尼乌斯公式
微分式： 积分式：
2、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（唐大炮说：自己预习复习)