物理化學(xué)

第1章氣體的性質(zhì)/1
1.1理想氣體狀態(tài)方程1
1.1.1理想氣體狀態(tài)方程1
1.1.2摩爾氣體常數(shù)R3
1.1.3理想氣體模型4
1.2理想氣體混合物4
1.2.1道爾頓定律與分壓力4
1.2.2氣體分體積定律5
1.3真實(shí)氣體的狀態(tài)方程6
1.3.1實(shí)際氣體的性質(zhì)6
1.3.2范德華方程7
1.3.3維里（Virial）方程8
1.3.4貝賽羅（Berthelot）方程9
1.3.5R.K（Redlich·Kwong）方程9
1.3.6馬丁·侯（Martin·侯虞均）方程9
1.3.7盧嘉錫·田昭武方程10
1.4真實(shí)氣體的液化與液體的飽和蒸氣壓10
1.4.1實(shí)際氣體的液化10
1.4.2超臨界流體性質(zhì)及其應(yīng)用簡述10
1.5對應(yīng)狀態(tài)原理與壓縮因子圖11
1.5.1范德華常數(shù)與臨界參數(shù)的關(guān)系11
1.5.2對應(yīng)狀態(tài)原理及壓縮因子圖12
1.5.3壓縮因子圖應(yīng)用示例14
習(xí)題15

第2章熱力學(xué)第一定律/18
2.1熱力學(xué)基本術(shù)語19
2.1.1系統(tǒng)與環(huán)境19
2.1.2物質(zhì)的聚集狀態(tài)和相19
2.1.3狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)20
2.1.4熱力學(xué)平衡態(tài)22
2.1.5過程和途徑22
2.2熱力學(xué)第一定律23
2.2.1熱和功23
2.2.2熱力學(xué)能25
2.2.3熱力學(xué)第一定律的表達(dá)26
2.3恒容熱、恒壓熱和焓27
2.3.1恒容熱27
2.3.2恒壓熱和焓27
2.3.3恒壓熱與焓變和恒容熱與熱力學(xué)能變的關(guān)系與意義28
2.4焦耳實(shí)驗(yàn)和焦耳-湯姆遜實(shí)驗(yàn)28
2.4.1焦耳實(shí)驗(yàn)28
2.4.2理想氣體的熱力學(xué)能和焓28
2.4.3焦耳-湯姆遜實(shí)驗(yàn)29
2.4.4節(jié)流膨脹的熱力學(xué)特征29
2.5摩爾熱容30
2.5.1摩爾恒容熱容30
2.5.2摩爾恒壓熱容31
2.5.3摩爾恒壓熱容與摩爾恒容熱容的關(guān)系32
2.5.4摩爾恒壓熱容與溫度的關(guān)系34
2.5.5平均摩爾熱容34
2.6可逆過程與可逆體積功34
2.6.1可逆過程34
2.6.2可逆體積功37
2.7相變焓40
2.7.1相變40
2.7.2摩爾相變焓40
2.7.3摩爾相變焓與溫度的關(guān)系41
2.8化學(xué)反應(yīng)焓42
2.8.1反應(yīng)進(jìn)度42
2.8.2摩爾反應(yīng)焓43
2.8.3標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓43
2.8.4標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓的計(jì)算45
2.8.5蓋斯定律48
2.8.6非恒溫反應(yīng)熱的計(jì)算49
習(xí)題50

第3章熱力學(xué)第二定律/55
3.1熱力學(xué)第二定律56
3.1.1自發(fā)過程56
3.1.2熱力學(xué)第二定律的文字表述56
3.2卡諾循環(huán)與卡諾定理57
3.2.1熱功轉(zhuǎn)換與熱機(jī)效率57
3.2.2卡諾循環(huán)58
3.2.3卡諾定理及其推論60
3.3熵與克勞修斯不等式60
3.3.1熵的引出60
3.3.2克勞修斯不等式62
3.3.3熵增原理63
3.4熵變的計(jì)算63
3.4.1單純pVT過程熵變的計(jì)算63
3.4.2相變過程熵變的計(jì)算66
3.4.3化學(xué)變化過程熵變的計(jì)算68
3.5亥姆霍茲函數(shù)和吉布斯函數(shù)69
3.5.1亥姆霍茲函數(shù)70
3.5.2吉布斯函數(shù)71
3.5.3亥姆霍茲函數(shù)變和吉布斯函數(shù)變的計(jì)算72
3.6熱力學(xué)函數(shù)間的基本關(guān)系75
3.6.1熱力學(xué)函數(shù)定義式之間的關(guān)系75
3.6.2熱力學(xué)基本方程75
3.6.3對應(yīng)系數(shù)關(guān)系式76
3.6.4麥克斯韋關(guān)系式77
3.6.5吉布斯函數(shù)變隨溫度和壓力的變化78
習(xí)題79

第4章多組分系統(tǒng)熱力學(xué)/84
4.1分散系統(tǒng)及其組成表示方法84
4.1.1分散系統(tǒng)84
4.1.2分散系統(tǒng)的組成表示方法85
4.2偏摩爾量86
4.2.1偏摩爾量的定義86
4.2.2偏摩爾量的集合公式和吉布斯-杜亥姆方程88
4.3化學(xué)勢89
4.3.1化學(xué)勢的定義89
4.3.2多相多組分系統(tǒng)的熱力學(xué)基本方程90
4.3.3化學(xué)勢判據(jù)及其應(yīng)用91
4.4氣體的化學(xué)勢92
4.4.1理想氣體的化學(xué)勢92
4.4.2真實(shí)氣體的化學(xué)勢93
4.5稀溶液的兩個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律94
4.5.1拉烏爾定律94
4.5.2亨利定律95
4.6理想液態(tài)混合物96
4.6.1理想液態(tài)混合物96
4.6.2理想液態(tài)混合物中各組分的化學(xué)勢97
4.6.3理想液態(tài)混合物的混合性質(zhì)98
4.7稀溶液中各組分的化學(xué)勢98
4.7.1稀溶液98
4.7.2稀溶液中溶劑的化學(xué)勢99
4.7.3稀溶液中溶質(zhì)的化學(xué)勢99
4.8化學(xué)勢在稀溶液中的應(yīng)用100
4.8.1溶劑蒸氣壓下降100
4.8.2凝固點(diǎn)降低（析出固態(tài)純?nèi)軇?00
4.8.3沸點(diǎn)升高（溶質(zhì)不揮發(fā)）103
4.8.4滲透壓104
4.8.5分配定律106
4.9真實(shí)溶液中任一組分的化學(xué)勢107
4.9.1真實(shí)溶液及其特點(diǎn)107
4.9.2真實(shí)溶液中任一組分的化學(xué)勢107
習(xí)題108

第5章化學(xué)平衡/113
5.1化學(xué)反應(yīng)的方向和限度113
5.1.1化學(xué)反應(yīng)的方向和限度113
5.1.2化學(xué)反應(yīng)等溫方程115
5.2化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)115
5.2.1標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)115
5.2.2標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)的測定117
5.3不同反應(yīng)系統(tǒng)平衡常數(shù)的表達(dá)118
5.3.1氣相反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)118
5.3.2液相反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)120
5.3.3多相反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)120
5.4平衡常數(shù)與平衡組成的計(jì)算121
5.4.1平衡常數(shù)的計(jì)算121
5.4.2平衡組成的計(jì)算123
5.5化學(xué)平衡的移動(dòng)125
5.5.1壓力或濃度對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響125
5.5.2溫度對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響126
5.5.3惰性組分對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響128
5.5.4原料配比對化學(xué)平衡移動(dòng)的影響129
5.5.5化學(xué)平衡移動(dòng)原理130
5.6同時(shí)平衡130
習(xí)題131

第6章相平衡/137
6.1相律137
6.1.1基本術(shù)語137
6.1.2相律139
6.2單組分系統(tǒng)相圖141
6.2.1單組分系統(tǒng)相律依據(jù)與圖像特征141
6.2.2典型相圖舉例141
6.2.3克拉佩龍-克勞修斯方程144
6.3二組分液態(tài)完全互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖146
6.3.1完全互溶雙液系統(tǒng)146
6.3.2有極值類型的氣液平衡相圖152
6.4二組分液態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖155
6.4.1二組分液態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖155
6.4.2水蒸氣蒸餾原理155
6.5二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的液液平衡和氣液平衡相圖157
6.5.1二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的液液平衡157
6.5.2二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的氣液平衡相圖158
6.6二組分固態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的固液平衡相圖159
6.6.1形成低共熔物混合物系統(tǒng)的相圖159
6.6.2形成化合物的固相不互溶系統(tǒng)的相圖162
6.7二組分固態(tài)完全互溶及部分互溶系統(tǒng)的液固平衡相圖164
6.7.1二組分固態(tài)完全互溶系統(tǒng)的液固平衡相圖164
6.7.2固相部分互溶系統(tǒng)的液固平衡相圖165
6.8三組分系統(tǒng)平衡相圖167
6.8.1三組分系統(tǒng)組成的等邊三角形表示法167
6.8.2三組分系統(tǒng)的液液平衡相圖168
習(xí)題171

第7章電化學(xué)/177
7.1電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理及法拉第定律177
7.1.1電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電機(jī)理177
7.1.2法拉第定律 178
7.2電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)率181
7.2.1電導(dǎo)及電導(dǎo)率181
7.2.2摩爾電導(dǎo)率182
7.2.3電導(dǎo)率、摩爾電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系183
7.2.4離子獨(dú)立移動(dòng)定律與離子的摩爾電導(dǎo)率184
7.3離子的遷移數(shù)185
7.3.1電遷移率及遷移數(shù)185
7.3.2離子遷移數(shù)的測定方法187
7.4可逆電池及其電動(dòng)勢的測定188
7.4.1可逆電池188
7.4.2可逆電池電動(dòng)勢的測定191
7.5電化學(xué)系統(tǒng)熱力學(xué)191
7.5.1電池的能斯特方程191
7.5.2電池反應(yīng)溫度系數(shù)與電池反應(yīng)熱力學(xué)量的關(guān)系193
7.6電極電勢和液體接界電勢194
7.6.1電池電動(dòng)勢產(chǎn)生的機(jī)理194
7.6.2標(biāo)準(zhǔn)氫電極和標(biāo)準(zhǔn)電極電勢195
7.7電極的種類200
7.7.1第一類電極200
7.7.2第二類電極201
7.7.3氧化還原電極202
7.7.4原電池設(shè)計(jì)舉例202
7.8分解電壓和極化作用204
7.8.1理論分解電壓204
7.8.2實(shí)際分解電壓205
7.8.3電解時(shí)的電極反應(yīng)208
7.9金屬的腐蝕與防護(hù)208
7.9.1金屬的化學(xué)腐蝕209
7.9.2金屬的電化學(xué)腐蝕209
7.9.3金屬腐蝕的防護(hù)211
習(xí)題214

第8章化學(xué)動(dòng)力學(xué)/219
8.1化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率及速率方程220
8.1.1反應(yīng)速率的定義220
8.1.2基元反應(yīng)和非基元反應(yīng)221
8.1.3基元反應(yīng)的速率方程——質(zhì)量作用定律222
8.1.4化學(xué)反應(yīng)速率方程的一般形式和反應(yīng)級數(shù)223
8.1.5用氣體組分的分壓表示的速率方程224
8.1.6反應(yīng)速率的測定224
8.2速率方程的積分形式224
8.2.1零級反應(yīng)224
8.2.2一級反應(yīng)225
8.2.3二級反應(yīng)226
8.2.4三級反應(yīng)227
8.2.5n級反應(yīng)228
8.3速率方程的確定229
8.3.1微分法229
8.3.2積分法230
8.3.3半衰期法231
8.3.4隔離法231
8.4溫度對反應(yīng)速率的影響231
8.4.1阿倫尼烏斯公式232
8.4.2活化能233
8.5反應(yīng)速率理論簡介234
8.5.1碰撞理論234
8.5.2過渡狀態(tài)理論236
8.6典型的復(fù)合反應(yīng)238
8.6.1對峙反應(yīng)238
8.6.2平行反應(yīng)239
8.6.3連串反應(yīng)240
8.7復(fù)合反應(yīng)的近似處理方法241
8.7.1速度控制步驟法242
8.7.2平衡態(tài)近似法242
8.7.3穩(wěn)態(tài)近似法243
8.8鏈反應(yīng)244
8.9催化作用及其特征246
8.9.1催化作用對反應(yīng)速率的影響246
8.9.2催化作用的特性247
8.9.3催化劑具有特殊的選擇性247
8.9.4酶催化的特性及其應(yīng)用248
習(xí)題249

第9章表面化學(xué)/254
9.1比表面、表面吉布斯函數(shù)和表面張力254
9.1.1比表面254
9.1.2界面張力255
9.1.3表面功及表面吉布斯函數(shù)255
9.1.4影響界面張力的因素256
9.1.5表面熱力學(xué)257
9.2彎曲液面的附加壓力及其后果258
9.2.1彎曲液面的附加壓力258
9.2.2毛細(xì)現(xiàn)象259
9.2.3彎曲表面上的飽和蒸氣壓——開爾文公式261
9.3潤濕現(xiàn)象263
9.3.1液體對固體表面的潤濕作用263
9.3.2液體和氣體對固體表面潤濕的關(guān)系265
9.4氣體在固體表面上的吸附265
9.4.1物理吸附和化學(xué)吸附266
9.4.2弗里德里希吸附經(jīng)驗(yàn)式267
9.4.3朗繆爾單分子層吸附理論268
9.4.4BET多分子層理論271
9.5溶液表面的吸附272
9.5.1溶液的表面張力和表面活性物質(zhì)272
9.5.2表面活性劑274
9.5.3特洛貝規(guī)則277
9.5.4吉布斯吸附等溫式277
習(xí)題279

第10章膠體化學(xué)/283
10.1溶膠系統(tǒng)283
10.1.1溶膠的分類283
10.1.2溶膠系統(tǒng)的特征284
10.1.3溶膠溶液的制備285
10.1.4溶膠的純化285
10.2溶膠的光學(xué)性質(zhì)285
10.2.1丁鐸爾效應(yīng)286
10.2.2瑞利(Rayleigh)公式286
10.3溶膠的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)288
10.3.1布朗運(yùn)動(dòng)288
10.3.2擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)288
10.3.3沉降和沉降平衡289
10.4溶膠的電學(xué)性質(zhì)290
10.4.1電學(xué)現(xiàn)象291
10.4.2雙電層理論292
10.4.3溶膠的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)294
10.5溶膠的穩(wěn)定性與聚沉作用299
10.5.1溶膠的穩(wěn)定性299
10.5.2溶膠的聚沉299
10.6乳狀液和泡沫302
10.6.1乳狀液的形成和類型302
10.6.2乳化劑的作用302
10.6.3乳狀液類型的鑒定303
10.6.4乳狀液的轉(zhuǎn)化和破壞304
10.6.5乳狀液的應(yīng)用304
10.6.6泡沫305
習(xí)題305

附錄/309
附錄1國際單位制309
附錄2希臘字母表309
附錄3氣體的范德華常數(shù)310
附錄4物質(zhì)的臨界參數(shù)311
附錄5氣體的摩爾定壓熱容與溫度的關(guān)系312
附錄6物質(zhì)的部分熱力學(xué)數(shù)據(jù)313
附錄7水溶液中電解質(zhì)的平均離子活度因子γ±317
附錄8酸性水溶液中電對的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢318

參考文獻(xiàn)/326