物理化学：多媒体版PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

物理化学：多媒体版PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

绪论1

0.1物理化学的研究内容和研究方法1

0.2物理化学的发展与应用2

0.3物理量、数值与单位3

0.4物理化学课程的学习问题4

第一章 热力学第一定律5

1.1气体的性质5

1.1.1理想气体的性质5

1.1.2实际气体的液化与临界现象8

1.1.3实际气体的状态方程10

1.1.4分子间的相互作用力13

1.2热力学基本概念13

1.2.1系统与环境13

1.2.2系统的宏观性质14

1.2.3状态和状态函数14

1.2.4平衡态15

1.2.5过程与途径16

1.2.6热和功16

1.3热力学第一定律17

1.3.1热力学能17

1.3.2热力学第一定律17

1.3.3体积功18

1.3.4恒容热、恒压热与焓19

1.3.5焦耳实验与理想气体的热力学能和焓21

1.4单纯pVT变化的过程热22

1.4.1热容与摩尔热容22

1.4.2Cp，m与CV，m的关系23

1.4.3ΔU和ΔH的计算23

1.4.4过程热的计算24

1.5可逆过程与理想气体的绝热可逆过程25

1.5.1可逆过程25

1.5.2理想气体的恒温可逆过程28

1.5.3理想气体的绝热可逆过程29

1.6相变焓30

1.6.1相变焓30

1.6.2相变焓与温度的关系31

1.7反应焓32

1.7.1反应进度32

1.7.2反应的恒压热和恒容热33

1.7.3标准摩尔反应焓35

1.7.4反应焓的计算36

1.7.5摩尔反应焓与温度的关系——基希霍夫公式39

1.7.6最高火焰温度和最高爆炸温度41

1.8节流膨胀——实际气体的U和H42

1.8.1节流过程42

1.8.2焦耳-汤姆逊系数与实际气体的U和H43

1.8.3制冷机和热泵的工作原理44

基本要求44

习题45

第二章 热力学第二定律48

2.1热力学第二定律48

2.1.1自发过程的共同特征48

2.1.2热力学第二定律49

2.2卡诺定理50

2.2.1热机效率50

2.2.2卡诺循环50

2.2.3卡诺定理51

2.2.4卡诺定理的推论52

2.3熵53

2.3.1任意可逆循环的热温商与熵的定义53

2.3.2克劳修斯不等式54

2.3.3熵增原理55

2.3.4熵的物理意义55

2.4熵变的计算56

2.4.1环境熵变56

2.4.2单纯pVT变化过程56

2.4.3相变过程61

2.4.4化学反应过程63

2.5热力学第三定律64

2.5.1能斯特热定理64

2.5.2热力学第三定律的普朗克说法64

2.5.3热力学第三定律65

2.5.4规定摩尔熵和标准摩尔熵65

2.6亥姆霍兹函数和吉布斯函数及过程方向性的判据66

2.6.1亥姆霍兹函数66

2.6.2吉布斯函数67

2.6.3过程方向性的判据小结68

2.7热力学基本方程及麦克斯韦关系69

2.7.1热力学基本方程69

2.7.2吉布斯-亥姆霍兹方程70

2.7.3麦克斯韦关系式71

2.7.4其它重要关系式73

2.8ΔA及ΔG的计算74

2.8.1单纯pVT变化过程74

2.8.2相变过程75

2.8.3化学反应过程76

2.9热力学第二定律应用示例79

2.9.1克拉佩龙方程79

2.9.2克劳修斯-克拉佩龙方程80

2.9.3外压对纯物质凝聚相饱和蒸气压的影响82

2.10非平衡态热力学简介83

基本要求87

习题88

第三章 多组分系统热力学92

3.1拉乌尔定律和亨利定律92

3.1.1混合物系统组成的表示方法92

3.1.2拉乌尔定律93

3.1.3亨利定律94

3.1.4拉乌尔定律与亨利定律对比94

3.2偏摩尔量95

3.2.1偏摩尔量的定义96

3.2.2广度量与偏摩尔量的关系96

3.2.3不同组分同一偏摩尔量之间的关系（吉布斯-杜亥姆方程）97

3.2.4不同偏摩尔量之间的关系97

3.2.5偏摩尔量的实验测定方法97

3.3化学势与多组分系统的热力学基本方程98

3.3.1化学势的定义98

3.3.2多组分系统的热力学基本方程99

3.3.3化学势判据100

3.4气体物质的化学势101

3.4.1理想气体的化学势101

3.4.2实际气体的化学势102

3.5理想液态混合物各组分的化学势103

3.5.1理想液态混合物的定义103

3.5.2理想液态混合物任一组分的化学势103

3.5.3理想液态混合物的混合性质104

3.6理想稀溶液各组分的化学势105

3.6.1溶剂的化学势105

3.6.2溶质的化学势106

3.7理想稀溶液的依数性107

3.7.1蒸气压下降107

3.7.2凝固点降低（析出固体为纯溶剂）107

3.7.3沸点升高（溶质不挥发）109

3.7.4渗透压109

3.8实际液态混合物和实际溶液各组分的化学势111

3.8.1实际液态混合物各组分的化学势表示式111

3.8.2实际溶液中溶剂和溶质的化学势表示式112

3.9化学势表示式的应用示例113

3.9.1化学势表示式在萃取平衡中的应用——分配定律的导出114

3.9.2化学势表示式在渗透平衡中的应用——范特霍夫渗透压公式的导出114

基本要求115

习题116

第四章 化学平衡119

4.1化学反应的平衡条件119

4.2标准平衡常数K？和ΔrG？的关系120

4.2.1标准平衡常数的定义120

4.2.2不同反应系统K？的表示形式121

4.2.3ΔrG？的计算124

4.3平衡常数的测定及平衡组成的计算127

4.4化学反应的恒温方程128

4.5化学反应的恒压方程——温度对化学平衡的影响130

4.5.1吉布斯-亥姆霍兹方程130

4.5.2化学反应的恒压方程130

4.5.3恒压方程的应用131

4.6影响化学平衡的其它因素133

4.6.1压力的影响133

4.6.2惰性气体的影响134

4.7同时反应平衡组成的计算135

基本要求137

习题137

第五章 相平衡141

5.1相律141

5.1.1基本概念141

5.1.2相律142

5.1.3注意事项与应用143

5.2单组分系统相图144

5.2.1水的相图145

5.2.2单组分系统的典型相图146

5.2.3单组分系统较为复杂的相图147

5.2.4超临界流体萃取148

5.3二组分系统液相完全互溶的气液平衡相图148

5.3.1二组分系统相图的特点148

5.3.2组分系统液相完全互溶的蒸气压-组成图149

5.3.3二组分系统液相完全互溶的沸点-组成图153

5.3.4杠杆规则154

5.3.5精馏与分离原理156

5.4二组分液态部分互溶及不互溶系统的气液平衡相图156

5.4.1组分液态部分互溶系统的平衡相图156

5.4.2二组分液态完全不互溶系统的平衡相图159

5.5二组分系统的液固平衡相图159

5.5.1液固系统相图的实验测定方法160

5.5.2固态完全不互溶系统的典型相图162

5.5.3固态部分互溶系统的典型相图163

5.5.4固态完全互溶系统的典型相图165

5.5.5二组分液固系统形成化合物的典型相图166

5.5.6二组分系统相图的特点与分析168

5.6三组分系统相图172

5.6.1等边三角形坐标表示法172

5.6.2部分互溶的三液体系统173

5.6.3水盐系统174

基本要求175

习题176

第六章 化学反应动力学181

6.1动力学的基本概念181

6.1.1化学反应速率181

6.1.2反应机理与基元反应183

6.1.3基元反应的质量作用定律184

6.1.4反应速率方程与反应级数184

6.2具有简单级数反应的特点185

6.2.1零级反应185

6.2.2一级反应186

6.2.3二级反应187

6.2.4n级反应189

6.3反应级数的确定方法191

6.3.1积分法191

6.3.2微分法192

6.3.3半衰期法194

6.3.4隔离法195

6.4温度对反应速率的影响196

6.4.1反应速率随温度变化的一般规律196

6.4.2阿仑尼乌斯方程196

6.4.3活化能的理论解释198

6.5典型的复合反应200

6.5.1对行反应200

6.5.2平行反应201

6.5.3连串反应203

6.6复杂反应的速率方程204

6.6.1复杂反应速率的近似处理方法204

6.6.2链反应206

6.6.3爆炸与支链反应207

6.7反应速率理论简介208

6.7.1单分子反应理论209

6.7.2反应碰撞理论209

6.7.3过渡状态理论212

6.8光化学215

6.8.1光物理过程215

6.8.2光化学定律216

6.8.3光敏反应217

6.8.4光化学反应动力学217

6.9催化反应218

6.9.1催化反应的基本概念218

6.9.2催化作用的基本特征219

6.9.3均相催化反应220

6.9.4多相催化反应221

6.10溶液中的反应222

6.10.1溶液中反应的特点222

6.10.2溶液中反应的动力学方程223

6.10.3影响溶液中反应的其它因素224

6.11化学动力学的其它领域224

6.11.1化学振荡反应225

6.11.2交叉分子束技术226

6.11.3分子反应动力学理论方法226

基本要求227

习题227

第七章 电化学234

7.1电化学基本概念234

7.1.1导体的分类234

7.1.2原电池与电解池234

7.1.3法拉第定律235

7.1.4离子的电迁移率和迁移数236

7.2电导率和摩尔电导率238

7.2.1电导、电导率、摩尔电导率的定义238

7.2.2电导和电导率的测定239

7.2.3电导率和摩尔电导率与浓度的关系239

7.2.4离子独立运动定律240

7.2.5电导测定的应用241

7.3电解质溶液的热力学性质242

7.3.1离子的平均活度和平均活度因子242

7.3.2离子互吸理论244

7.3.3德拜-休克尔极限公式与离子强度244

7.4可逆电池与电池电动势245

7.4.1原电池电极反应及原电池图示方法245

7.4.2可逆电池246

7.4.3电池电动势及其测定方法247

7.4.4韦斯顿标准电池247

7.5原电池热力学248

7.5.1电池反应的吉布斯函数变与电池电动势的关系248

7.5.2电池电动势与各组分活度间的关系——能斯特方程249

7.5.3原电池其它热力学量的计算249

7.6电极电势与电极的种类251

7.6.1电池电动势与电极电势251

7.6.2标准电极电势251

7.6.3电极的种类253

7.6.4电池电动势的计算254

7.7电池设计原理与应用255

7.7.1电池设计原理255

7.7.2浓差电池与液接电势256

7.7.3反应平衡常数的计算258

7.7.4离子平均活度因子的计算259

7.7.5其它应用259

7.8电极极化与电解260

7.8.1分解电压260

7.8.2电极极化与超电势261

7.8.3电解时的电极反应262

7.8.4电解的应用263

7.9应用电化学263

7.9.1化学电源263

7.9.2金属的电化学腐蚀与防护266

基本要求267

习题267

第八章 界面现象271

8.1界面张力与高度分散系统的热力学271

8.1.1表面吉布斯函数与界面张力271

8.1.2界面张力的影响因素273

8.1.3含表面积的热力学基本方程274

8.2润湿现象与表面膜274

8.2.1润湿现象与润湿的分类274

8.2.2润湿角与杨氏方程275

8.2.3润湿的应用276

8.2.4表面膜277

8.3弯曲液面的性质与亚稳态现象278

8.3.1弯曲液面的附加压力278

8.3.2毛细管现象279

8.3.3弯曲液面的饱和蒸气压281

8.3.4亚稳态与新相的形成283

8.4溶液表面285

8.4.1溶液表面的吸附现象与表面超量285

8.4.2吉布斯吸附等温式286

8.4.3表面活性剂288

8.5固体表面290

8.5.1物理吸附与化学吸附291

8.5.2吸附量与吸附等温线291

8.5.3弗罗因德利希吸附等温式292

8.5.4单分子层吸附理论——兰格缪尔吸附等温式293

8.5.5多分子层吸附理论——BET吸附等温式294

基本要求295

习题295

第九章 胶体化学299

9.1胶体化学概述299

9.1.1胶体化学概述299

9.1.2胶体的制备300

9.2胶体的光学和动力性质301

9.2.1胶体的光学性质301

9.2.2胶体的动力性质303

9.2.3胶体的流变性质305

9.3胶体的电学性质306

9.3.1胶体的电学性质306

9.3.2扩散双电层理论307

9.3.3憎液胶体的胶团结构309

9.3.4流动电势的计算310

9.4胶体的稳定性与聚沉310

9.4.1胶体的稳定性310

9.4.2电解质对胶体的聚沉作用312

9.4.3高分子化合物对胶体的作用314

9.5高分子溶液315

9.5.1高分子物质的摩尔质量315

9.5.2高分子溶液的黏度316

9.5.3非电解质高分子溶液的渗透压316

9.5.4唐南平衡316

9.5.5高分子的其它性质318

9.6粗分散系统319

9.6.1乳状液319

9.6.2泡沫321

9.6.3悬浮液322

9.6.4气胶体323

9.7纳米技术与胶体323

9.7.1纳米技术与胶体323

9.7.2纳米材料的制备技术324

9.7.3纳米材料的应用325

基本要求326

习题326

第十章 统计热力学329

10.1统计热力学基本概念329

10.1.1统计系统的分类329

10.1.2分子的运动形式330

10.1.3分子各运动形式的能级331

10.2微态数与玻耳兹曼熵定理333

10.2.1能级分布与微态数333

10.2.2玻耳兹曼熵定理334

10.2.3能级分布微态数的计算334

10.2.4热力学概率336

10.2.5摘取最大项原理336

10.3玻耳兹曼统计338

10.3.1玻耳兹曼分布公式的推导338

10.3.2配分函数与玻耳兹曼分布公式341

10.3.3配分函数与热力学基本函数的关系342

10.4分子的配分函数343

10.4.1配分函数的性质344

10.4.2平动配分函数345

10.4.3转动配分函数346

10.4.4振动配分函数348

10.4.5电子和核运动的配分函数350

10.5理想气体的热力学基本函数350

10.5.1热力学能与配分函数的关系350

10.5.2摩尔定容热容与配分函数的关系352

10.5.3熵与配分函数的关系353

10.5.4理想气体的标准摩尔焓函数356

10.5.5理想气体的标准摩尔吉布斯自由能函数356

10.6理想气体反应平衡常数的计算357

10.6.1利用标准摩尔吉布斯自由能函数计算357

10.6.2利用配分函数计算358

10.6.3过渡状态理论中速率常数计算式的理论推导359

基本要求361

习题361

附录366

附录一 主要参考书目366

附录二 SI基本单位366

附录三 具有专门名称的SI导出单位和辅助单位367

附录四 SI单位的词头367

附录五 希腊字母表368

附录六 基本常数368

附录七 换算因数368

附录八 常用数学公式369

附录九 元素的相对原子质量表（以12C＝12相对原子质量为标准）370

附录十 部分物质的标准生成焓、标准生成吉布斯函数、标准熵及热容（p？＝100kPa，25℃）371

附录十一 部分有机化合物的标准摩尔燃烧焓（p？＝100kPa，25℃）375

附录十二 部分气体的摩尔定压热容与温度的关系（Cp，m＝a＋bT＋cT2）376

附录十三 水溶液中部分溶质和离子的基本热力学数据（p？＝100kPa，25℃）376

附录十四 部分物质的临界参数379

附录十五 部分气体的范德华常数380

附录十六 水溶液中一些电极的标准电极电势及其温度系数（25℃）381

习题参考答案383

索引394