物理化學

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真實氣體的狀態(tài)方程6
1.3.1實際氣體的性質(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真實氣體的液化與液體的飽和蒸氣壓10
1.4.1實際氣體的液化10
1.4.2超臨界流體性質(zhì)及其應用簡述10
1.5對應狀態(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對應狀態(tài)原理及壓縮因子圖12
1.5.3壓縮因子圖應用示例14
習題15

第2章熱力學第一定律/18
2.1熱力學基本術(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熱力學平衡態(tài)22
2.1.5過程和途徑22
2.2熱力學第一定律23
2.2.1熱和功23
2.2.2熱力學能25
2.2.3熱力學第一定律的表達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能變的關(guān)系與意義28
2.4焦耳實驗和焦耳-湯姆遜實驗28
2.4.1焦耳實驗28
2.4.2理想氣體的熱力學能和焓28
2.4.3焦耳-湯姆遜實驗29
2.4.4節(jié)流膨脹的熱力學特征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化學反應焓42
2.8.1反應進度42
2.8.2摩爾反應焓43
2.8.3標準摩爾反應焓43
2.8.4標準摩爾反應焓的計算45
2.8.5蓋斯定律48
2.8.6非恒溫反應熱的計算49
習題50

第3章熱力學第二定律/55
3.1熱力學第二定律56
3.1.1自發(fā)過程56
3.1.2熱力學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熵變的計算63
3.4.1單純pVT過程熵變的計算63
3.4.2相變過程熵變的計算66
3.4.3化學變化過程熵變的計算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)變的計算72
3.6熱力學函數(shù)間的基本關(guān)系75
3.6.1熱力學函數(shù)定義式之間的關(guān)系75
3.6.2熱力學基本方程75
3.6.3對應系數(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
習題79

第4章多組分系統(tǒng)熱力學/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化學勢89
4.3.1化學勢的定義89
4.3.2多相多組分系統(tǒng)的熱力學基本方程90
4.3.3化學勢判據(jù)及其應用91
4.4氣體的化學勢92
4.4.1理想氣體的化學勢92
4.4.2真實氣體的化學勢93
4.5稀溶液的兩個經(jīng)驗定律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勢98
4.7.1稀溶液98
4.7.2稀溶液中溶劑的化學勢99
4.7.3稀溶液中溶質(zhì)的化學勢99
4.8化學勢在稀溶液中的應用100
4.8.1溶劑蒸氣壓下降100
4.8.2凝固點降低（析出固態(tài)純?nèi)軇?00
4.8.3沸點升高（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真實溶液中任一組分的化學勢107
4.9.1真實溶液及其特點107
4.9.2真實溶液中任一組分的化學勢107
習題108

第5章化學平衡/113
5.1化學反應的方向和限度113
5.1.1化學反應的方向和限度113
5.1.2化學反應等溫方程115
5.2化學反應的標準平衡常數(shù)115
5.2.1標準平衡常數(shù)115
5.2.2標準平衡常數(shù)的測定117
5.3不同反應系統(tǒng)平衡常數(shù)的表達118
5.3.1氣相反應的標準平衡常數(shù)118
5.3.2液相反應的標準平衡常數(shù)120
5.3.3多相反應的標準平衡常數(shù)120
5.4平衡常數(shù)與平衡組成的計算121
5.4.1平衡常數(shù)的計算121
5.4.2平衡組成的計算123
5.5化學平衡的移動125
5.5.1壓力或濃度對化學平衡移動的影響125
5.5.2溫度對化學平衡移動的影響126
5.5.3惰性組分對化學平衡移動的影響128
5.5.4原料配比對化學平衡移動的影響129
5.5.5化學平衡移動原理130
5.6同時平衡130
習題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
習題171

第7章電化學/177
7.1電解質(zhì)溶液的導電機理及法拉第定律177
7.1.1電解質(zhì)溶液的導電機理177
7.1.2法拉第定律 178
7.2電導、電導率和摩爾電導率181
7.2.1電導及電導率181
7.2.2摩爾電導率182
7.2.3電導率、摩爾電導率與濃度的關(guān)系183
7.2.4離子獨立移動定律與離子的摩爾電導率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可逆電池及其電動勢的測定188
7.4.1可逆電池188
7.4.2可逆電池電動勢的測定191
7.5電化學系統(tǒng)熱力學191
7.5.1電池的能斯特方程191
7.5.2電池反應溫度系數(shù)與電池反應熱力學量的關(guān)系193
7.6電極電勢和液體接界電勢194
7.6.1電池電動勢產(chǎn)生的機理194
7.6.2標準氫電極和標準電極電勢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原電池設計舉例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實際分解電壓205
7.8.3電解時的電極反應208
7.9金屬的腐蝕與防護208
7.9.1金屬的化學腐蝕209
7.9.2金屬的電化學腐蝕209
7.9.3金屬腐蝕的防護211
習題214

第8章化學動力學/219
8.1化學反應的反應速率及速率方程220
8.1.1反應速率的定義220
8.1.2基元反應和非基元反應221
8.1.3基元反應的速率方程——質(zhì)量作用定律222
8.1.4化學反應速率方程的一般形式和反應級數(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224
8.2.2一級反應225
8.2.3二級反應226
8.2.4三級反應227
8.2.5n級反應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典型的復合反應238
8.6.1對峙反應238
8.6.2平行反應239
8.6.3連串反應240
8.7復合反應的近似處理方法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244
8.9催化作用及其特征246
8.9.1催化作用對反應速率的影響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用248
習題249

第9章表面化學/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物理吸附和化學吸附266
9.4.2弗里德里希吸附經(jīng)驗式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
習題279

第10章膠體化學/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溶膠的光學性質(zhì)285
10.2.1丁鐸爾效應286
10.2.2瑞利(Rayleigh)公式286
10.3溶膠的動力學性質(zhì)288
10.3.1布朗運動288
10.3.2擴散運動288
10.3.3沉降和沉降平衡289
10.4溶膠的電學性質(zhì)290
10.4.1電學現(xiàn)象291
10.4.2雙電層理論292
10.4.3溶膠的膠團結(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乳狀液的應用304
10.6.6泡沫305
習題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準電極電勢318

參考文獻/326