1、物理化学期末复习,2012.06,概述,物理化学又名理论化学，是化学、化工、能源、生工、材料、医药、轻工、环保和冶金等专业的理论基础。 物理化学在将实验结果上升成理论时，通常采用两种方法： 归纳和演绎法应用于热力学； 假设和模型法应用于物理化学的各个领域。,热力学方法 从热力学定律出发，运用演绎法，建立宏观物质的各种平衡性质间的普适关系。,无数实验事实,处理热力学问题的两种途径： （1）循环过程法 （2）热力学基本方程法,第一章 热力学第一定律,基本概念 系统与环境 广度性质与强度性质 热力学平衡态 热平衡（T） 力学平衡（p） 物质平衡（），包括相平衡和化学平衡,第一章 热力学第一定律,能量
2、形式：热力学能、热、功封闭系统：U=Q+W 热力学第一定律孤立系统：U=0 焓：H=U+pVH=U+(pV)=U+pV+Vp 问题：比较化学反应的rH与rU的关系,第一章 热力学第一定律,状态与状态函数 状态 状态函数 过程函数：热、功 状态函数法,评述：循环过程法可用来解决任何问题，这在物理化学解题中经常用到，在热力学研究的初期广泛地应用了这种方法，但它有一个缺点，就是为了探索某种规律，必须选择适当的可逆循环，这对解决问题至关重要，但如何选取无章可循。,第一章 热力学第一定律,状态变化及过程 简单状态变化 等温过程（T始=T终=T环） 等容过程（V始=V终） 等压过程（p始=p终=p环） 绝
3、热过程（Q=0） 循环过程（状态函数）=0） 相变过程（等温等压） 化学变化过程（等温等压或等温等容）,第一章 热力学第一定律,热化学 化学反应的热效应 等压热效应与等容热效应的关系（1-35） 反应热效应的计算 赫斯定律 标准摩尔生成焓的定义 标准摩尔燃烧焓的定义 如何由生成焓、燃烧焓求反应热,理想气体在不同过程中Q、W、U、H的计算,第二章 热力学第二定律,S函数 定义S绝热0 熵增原理S孤立=S系统+S环境0（S判据）基本计算式：S=Qr/T，S环境=-Q实际/T环 S的物理意义,第二章 热力学第二定律,F函数 定义式：F=U-TS -FT -W的物理意义 F判据：FT,V,W=00 基
4、本计算式：F=U-(TS),dF=-SdT-pdV G函数 定义式：G=H-TS -GT,p, -W的物理意义 G判据：GT,p,W=00 基本计算式： G=H-(TS),dG=-SdT+Vdp 不同过程中S、F、G的计算,理想气体在不同过程中U、H、S、G的计算,第二章 热力学第二定律,不同过程中S、F、G的计算 若不可逆过程，要在始终态间设计可逆过程来计算。 一些不可逆过程： 理想气体反抗外压绝热膨胀 101325Pa、268K下过冷液态苯变为固态苯 373K和100kPa的水向真空蒸发变为373K和100kPa的水蒸气,第三章 多组分系统热力学,偏摩尔量XB,m 定义（3-6） 物理意义
5、 集合公式（3-9） 化学势B 定义（3-12）判据： （ ） 化学势判据及其应用应用：相平衡条件（3-24）、 z 化学平衡条件（3-27）,等温等压非体积功为零,第四章 化学平衡,化学反应方向判据 rGm =rGm +RTlnQprGm=-RTlnK标准平衡常数 定义（4-15） 气相反应： KKpKxKn的关系 复相反应：K与分解压的关系,影响化学平衡的因素 温度 压力 惰性气体 反应配比,第五章 相平衡,相律 相图读图的一般原则和步骤 确定相图的类型 相图的静态分析（指出各点线面的、f） 相图的动态分析 利用杠杆规则进行计算 相图的应用,第五章 相平衡,相图类型 单组分系统相图 理想的
6、完全互溶双液系统相图 简单低共熔相图 复杂相图 具有最高（低）恒沸混合物相图 生成稳定化合物相图,第五章 相平衡,克劳修斯-克拉珀龙方程 杠杠规则 物系点 相点 计算,第六章 电化学,电解质溶液 强电解质溶液中电解质的活度和活度系数 电解质的活度与离子平均活度、平均活度系数及平均质量摩尔浓度的关系及计算 离子强度的定义及计算（6-28） 原电池 由电池书写电池反应 能斯特方程 可逆电池热力学 电极的极化和超电势 超电势和极化曲线,第七章 化学动力学,反应速率方程 基元反应、反应分子数、反应级数、速率常数 简单级数反应 积分式、动力学特征、计算 反应级数的确定 温度对反应速率的影响 阿伦尼乌斯公式及活化能对反应速率的影响 典型的复杂反应 动力学特征及温度的影响 链反应和催化反应,第八章 表面现象,表面积与表面吉布斯能 分散度增大对表面积、表面能等的影响 表面张力及其影响因素 表面的热力学关系式 弯曲表面的性质 拉普拉斯公式、开尔文公式及亚稳状态 润湿 固体润湿的类型及其过程吉布斯能的变化 毛细现象和毛细管凝结,第八章 表面现象,表面活性剂气体在固体上的吸附,第九章 胶体分散系统,溶胶的基本特性 溶胶的净化 溶胶的性质 动力性质、光学性质、电学性质 溶胶的稳定性和聚沉 胶束结构 溶胶的稳定性 舒尔茨-哈代规则,
