1、二 、 化学理论,B. 电离学说 C. 能斯特定律 D. 化学混沌论,A. 化学热力学定律,化学热力学定律：,化学热力学第一定律：即能量守恒定律，能量既不能创生，也不能消灭；它只能从一种形式转变成另一种形式，或者从一个生物传递给另一个生物，但在转变和传递的过程中能量的总值是不发生变化。,化学热力学第二定律：在任何自发过程中，体系和环境的总熵值总是增加的。(=在任何自发过程中，其自由能总是减少的).判断反应是否自发.G=H-TS 化学热力学第三定律=Nernst定律：各物质的完美晶体在绝对温度为零度是，熵值等于零。即SO=0。,1. 首位诺贝尔奖获得者,范霍夫简介： 雅可比亨利克范霍夫(Jaco
2、bus.Henricus. Van,t.Hoff,1852一1911)是荷兰物理化学家,1852年8月30日出生于荷兰鹿特丹。 偷偷做实验;立志当名化学家;送鲜奶的获奖者； 获奖成果：1.化学动力学dlnK=A/T+B，即升温10度，化学反应速度增加2-4倍。,2.1874年，范霍夫和勒贝尔分别提出了关于碳的正四面体构型学说.1875年发表了空间化学一文。首次提出了一个“不对称碳原子”的新概念。(当时认为是平面结构)3.1878年提出了一个能普遍适用的渗透压公式：PViRT(i1)式中P是溶液的渗透压，V是其体积；R是理想气体常数，T是溶液的绝对温度。 i是修正常数 。,1885年以后，范霍夫
3、一直被选为荷兰皇家科学院成员。 1901年12月10日，成为世界上第一个诺贝尔化学奖的获得者。 1901年他在接受了诺贝尔化学奖以后，应邀访问了美国、德国等一些经济、文化先进国家，多次得到荣誉博士学位。,1911年3月1日，年仅59岁的范霍夫不幸早逝。 杰出贡献： 范霍夫从化学动力学开始，进而广泛地研究了热力学，特别是有关稀溶液的渗透压问题。他把化学动力学、热力学和物理测定统一起来，建立了物理化学的基础。 “物理化学的三剑客”：范霍夫 、阿累尼乌斯 、奥斯特瓦尔德。,2.电离学说,电离学说是在1889年由瑞典物理化学家，物理化学创始人之一阿累尼乌斯（S.A.Arrhenius）创立的。 19世
4、纪化学领域中与法拉第电解定律，门捷列夫元素周期律齐名的伟大发现。,阿累尼乌斯简介：,1859年2月19日出生在瑞典乌普萨拉阴近的维克。 1876年，17岁的阿累尼乌斯中学毕业，考取了乌普萨拉大学 1881年，他来到了首都斯德哥尔摩深造,当时科学界普遏赞同法拉第的观点，认为溶液中“离子是在电流的作用下” 客观真理。而阿累尼乌斯在1883年5月17日提出：电介质在溶液中会自动离解产生成离子,无须外加电压.此成果并作为博士毕业论文，遭到校教授和他的导师也不屑一顾。求助于奥斯特瓦尔德和范霍夫等。 1884年8月，奥斯特瓦尔德专程来到鸟普萨拉会见阿累尼乌斯。测定了45种化合物，并阐述了范霍夫的i是活度常
5、数，1889年5月，他终于形成了电离理论的基本观点。,1885年底，阿累尼乌斯获得瑞典科学院的一笔奖金，从而使他有了出国深造的条件。 1886年，他首先来到俄国，在里加工学院奥斯特瓦尔德的实验室里，完成了他们早已确定的合作计划。 1895年，他成为德国电化学学会会员，次年他出任斯德哥尔摩大学校长。 为了电离学说他苦苦奋斗了12年，才获胜利。,1903年，他荣获了诺贝尔化学奖，成为瑞典第一位获此科学大奖的科学家。 1905年以后，他一直担任瑞典诺贝尔研究所所长。 1927年10月2日，这位68岁的科学巨匠与世长辞。 电离理论的创建，是阿累尼乌斯在化学领域最重要的贡献。,3.能斯特定律,热力学第三
6、定律又称能斯特(Nernst)定律。 范霍夫方程：LnK = -Ea/RT + C 积分常数C一般无法确定 范霍夫曾试图解决这一问题，但以失败告终。,1906年，德国化学家能斯特研究低温可逆反应，得出结论。 能斯特定律：在接近绝对零度时，自由焓的改变量与焓变趋于相等，同时熵变趋于零，即：Lim G = H Lim S = 0T 0 T 0,热力学第三定律的应用:,判断化学反应发生方向 ： 0 自发 1. G H T S 0 不自发 0 平衡 2 . G -RTLnK/Q 求平衡常数 3. 实例：C(石墨) C(金刚石), 条件20000C,7万atm(隔空), G=-1.7,能斯特简介：,18
7、64年6月25日生于西普鲁士的布利森,一个法官的儿子。 进入莱比锡大学后，在奥斯特瓦尔德指导下学习和工作,1887年获博士学位。并提出了著名的电池产生电势的一个简单公式=Nernst方程式:略 1891年任哥丁根大学物理化学教授。 1905年任柏林大学教授。,1925年起担任柏林大学原子物理研究院院长。 1932年被选为伦敦皇家学会会员，由于纳粹政权的迫害，1933年退职，在农村度过了他的晚年。 1941年11月18日在柏林逝世,享年77岁。,能斯特主要成就：,1889年，他提出溶解压假说，从热力学导出于电极势与溶液浓度的关系式，即电化学中著名的能斯特方程。同年，还引入溶度积这个重要概念，用来
8、解释沉淀反应。他用量子理论的观点研究低温下固体的比热；提出光化学的“原子链式反应”理论。,能斯特还研制出含氧化锆及其它氧化物发光剂的白炽电灯；设计出用指示剂测定介电常数、离子水化度和酸碱度的方法；发展了分解和接触电势、钯电极性状和神经刺激理论。主要著作有：新热定律的理论与实验基础等。,4.化学混沌论,20世纪三件大事：相对论、量子学、混沌论 “混沌”一词最初是一个哲学概念，源于古中国与希腊的混沌初开、无所不包的意思。 目前已被数学、物理、化学以及生物等科学领域广泛应用，主要指在确定性系统中出现的“无序性”、“无规性”和不可预测性。,化学混沌论的四大特点：,1 . 时空微观有序而宏观无序 2局域不稳定而整体稳定 3. 灵敏度初条件（蝴蝶效应） 4. 分数维的空间结构 （欧几里德几何是整数维的，而自然界大多是分数维结构）,化学混沌论的应用,混沌论在化学科学中的最主要的现象是化学振荡(规则的、周期性的化学变化，也称化学钟)和化学湍流(不规则、非周期性的化学变化)。,
