2022年物理化学重要概念公式总结 .docx

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1、物理化学重要概念公式总结第一章 热力学第肯定律一、基本概念系统与环境 ,状态与状态函数 ,广度性质与强度性质 ,过程与途径 ,热与功 ,内能与焓；二、基本定律热力学第肯定律 :U =Q+W；焦耳试验 :U =fT ;三、基本关系式H=fT1、体积功的运算W= pedV恒外压过程 :W= peVV1V可逆过程 :W=nRTln22、热效应、焓nRT ln p2p1等容热 :QV=U封闭系统不作其她功等压热 :Qp=H 封闭系统不作其她功焓 的定 义 :H=U+pV;dH=dU+dpV焓与温度的关系 :H= 3、等压热容与等容热容T2CpdTT1热容定义 : CVU T; CpH TpV定压热容与

2、定容热容的关系:CpCVnR热容与温度的关系 :Cp=a+bT+c2T四、第肯定律的应用1、抱负气体状态变化等温过程 :U =0 ;H=0 ; W= Q=pedV等容过程 :W=0 ; Q=U=CV dT;H=CpdT等 压 过 程 :W= peV;Q=H =CpdT;U =CV dT可逆绝热过程 :12Q=0 ; 利用 p1V=p V2求出 T2,W=U =CV dT; H =CpdT不行逆绝热过程 :Q=0 ;利用 CVT2-T1= peV2-V1求出 T2,W=U =2、相变化CV dT; H=CpdT可逆相变化 :H=Q=n H; pV2-V1= pVg= nRT ;U =Q+W3、热

3、化学物质的标准态 ;热化学方程式 ;盖斯定律 ;标准摩尔生成焓；摩尔反应热的求算 :r H m 298Bf Hm B,298反应热与温度的关系 基尔霍夫定律 :rH m TBCp,m B ；pB其次章热力学其次定律一、基本概念自发过程与非自发过程二、热力学其次定律1、热力学其次定律的经典表述克劳修斯 ,开尔文 ,奥斯瓦尔德；实质 :热功转换的不行逆性；2、热力学其次定律的数学表达式克劳修斯不等式 dS三、熵QT “ =可”逆 ;“”不行逆1、熵的导出 :卡如循环与卡诺定理Qr2、熵的定义 : dST3、熵的物理意义 :系统纷乱度的量度；4、肯定熵 :热力学第三定律5、熵变的运算（ 1）抱负气体

4、等温过程 :SQr TnR ln V2V1nR ln p1p2(2) 抱负气体等压过程 : S(3) 抱负气体等容过程 : ST2nC p,m lnT1T2nCV ,m lnT1(4) 抱负气体 pTV 都转变的过程 :SnCT2p ,m lnT1nR ln p1p2(5) 可逆相变化过程 :S(6) 化学反应过程 :n_ H Tr Sm 298B Sm B,298四、赫姆霍兹函数与吉布斯函数1、定义 :A=U-TS;G=H-TS等温变化 :A=U-TS; G=H-TS2、应用 :不做其她功时 ,AT,V 0;自发、平稳GT,V 0;自发、平稳3、热力学基本关系式dA=-SdT-Vdp;dG=

5、-SdT+pdV4、A 与 G 的求算(1) 抱负气体等温过程用公式 :A=U-TS; G=H-TS用基本关系式:dA=-SdT-Vdp;dG=-SdT+pdV(2) 可逆相变过程A=U-TS=W=-nRT;G=0(3) 化学反应过程的G标准熵法 :G=H-TS标 准 生 成 吉 布 斯 函 数法:r Gm 298Bf Gm B,298(4) G 与温度的关系G=H-T S,设 H、S不遂温度变化；五、化学势1、化学式的定义与物理意义GBT ,p,nc c B nB;在 T、p 及其她物质的量保持不变的情形下 ,增加 1molB 物质引起系统吉布斯函数的增量；2、化学势的应用在等温等压不作其她

6、功时 ,BB 0 自发; 0 平稳;逆向自发3、化学时表示式抱负气体 :纯固体与纯液体 :RT ln p / p 第三章 化学平稳一、化学平稳常数与平稳常数表达式如:Zn+2HClaq=H 2+ZnCl 2aq;K pH 2 / p cZnCl 2 c2 HCl 二、 标准平稳常数的求算r Gm T RT ln K三、 范特荷夫等温方程r Gm T r Gm T RT ln JRT ln J/ K四、平稳常数与温度的关系r Gm T r H mTr Sm ;r Gm T RT ln K五、各种因素对平稳的影响分压、总压、惰性气体、温度；第四章 液态混合物与溶液一、拉乌尔定律与亨利定律1、拉乌尔

7、定律pA=p* xA;pA=p* ax,A适用于液态混合物与溶液中的溶剂；2、亨利定律pB=kx,BxB=k b,BbB=k %,B% B;pB=k x,Bax,B=k b,Bab,B=k %,Ba%,B适用于溶液中的溶质；二、液态混合物与溶液中各组分的化学势1、抱负液态混合物T ,p, mix x T RT ln x标准态为 :同温下的液态纯溶剂；2、真实液态混合物T ,p, mix x T RT ln ax标准态为 : 同温下的液态纯溶剂；3、抱负稀溶液溶剂:A T ,p, slnx AT RT ln x A标准态为:同温下的液态纯溶剂；溶 质 :B T ,p, slnx B T RT l

8、n xB标准态为 :同温下 xB=1 且符合亨利定律的溶质假想状态 ；4、真实溶液溶剂:A T,p, slnx,A TRT lnax, A;ax,A=fx,Ax;标准态为 :同温下的液态纯溶剂；溶质 :B T ,p, slnx B T RT lnax, B; ax,B=x,BxB; 标准态为 :同温下 xB=1 且符合亨利定律的溶质 假想状态 ；B T,p, slnb,B TRT lnab,B;ab,B=b,B bB; 标准态为 :同温下 bB=1 且符合亨利定律的溶质 假想状态 ；B T ,p, sln%,B T RT lna%,B;a%,B=%,B%B;标准态为 :同温下 B%=1 且符合

9、亨利定律的溶质 一般为假想状态 ；三、各种平稳规律1、液态混合物的气液平稳ApA=p*ax,A;pA=p*ax,A ;p=p A+p BA2、溶液的气液平稳*pA=p pA+p BA ax,A ;pB=kx,Bax,B=k b,Bab,B=k %,Ba%,B;p=3、抱负稀溶液的凝固点降低T*RTffTfxBfus H m, A4、安排定律5、化学平稳6、西弗特定律第五章 相平稳一、相律1、物种数、独立组分数、相数、自由度数2、相律公式f=C-+2二、单组分系统1、克-克方程ln p2 p1vap H m 11 RT1T22、水的相图三面、三线、一点；三、双组分系统1、相律分析根 据f=C-+

10、1一 般 固定 压力,=2,f=1; =3,f=02、杠杆规章3、步冷曲线四、典型相图1、Mg-Ge 相图2、Na-K 相图3、Ag-Cu 相图第六章 电解质溶液一、电解质溶液的电导1、电导G=1/R ; 单位:S西门子 2、电导率G=A/l 或 =G l /A ; 单位:S/m3、摩尔电导率m=/c4、无限稀释摩尔电导率m5、离子的电迁移UEltt1QIt;QIUU U;二、电解质溶液的活度1、电解质的化学势 电解质溶液的浓度用 mB 或 bB 表示BBRT ln aBaBa ; a aa1/m/ m ;1/ ; m mm 1/;2、离子强度z12ImBB23、德拜 休克尔极限公式lg0.5

11、093 | z z|I;适用于 25时的极稀水溶液；第七章 电化学一、可逆电池的构成电池反应互为逆反应;充放电时电流无穷小；二、可逆电池热力学1、 r Gm2、 SzF zFE;E r GmzFE ; F96500C/molTrmp3、 r H mr GmTr Sm4、 QrTr Sm;电池反应做了其她功；三、能斯特方程1、电池反应的能斯特方程EE0.0592 lg Jz;常用2、电极反应的能斯特方程EE0.0592 lgzaOa H;不常用四、可逆电极的种类1、第一类电极金属电极 ;气体电极2、其次类电极难溶盐电极 ;难溶氧化物电极3、氧化仍原电极五、电极电势的应用1、测定电池反应的热力学函

12、数2、测定电解质的3、测定溶液的 pH 值4、浓差定氧六、极化现象与超电势1、浓差极化电极反应速度比离子迁移速度快造成的；2、电化学极化电极反应速度比电子移动速度慢造成的；3、极化结果EiEe ;对阳极 总为正 ;对阴极 总为负；七、金属腐蚀与防护1、金属腐蚀电化学腐蚀 :析氢腐蚀 ,吸氧腐蚀2、金属防护阴极爱护法 :牺牲阳极法 ,外加电流法；阳极爱护法 :钝化；涂层爱护法 :热镀、电镀、有机涂层；第八章 表面现象一、表面吉布斯函数1、产生表面分子与内部分子的差别；2、定义及单位G A力；T ,p ,n B;J/m2或 N/m; 因此又称表面张3、影响因素物质本性、 温度、相邻相、 溶质的种类

13、；4、表面热力学在 温 度 、 压 力 、 组 成 不 变 的 情 况下, dGdAAd缩小表面积与降低表面张力为自发方向；二、弯曲液面的表面现象1、附加压力p2/ r2、饱与蒸气压lnpr p0K / r3、毛细管现象h2cos gR三、新相生成与介安状态1、过饱与蒸汽与人工降雨2、过冷现象与晶种3、过饱与溶液与种盐4、过热现象与沸石5、淬火与回火四、固体表面的吸附作用1、物理吸附与化学吸附范德华力与化学键力 ;又无挑选性 ;单分子层与多分子层；2、吸附曲线等温线 判定单多层 ;等压线 判定吸附类型、等量线 求吸附热 3、吸附等温式弗伦德里希 : aVmkpn朗格谬尔 :VVbp1bp五、溶

14、液表面的吸附1、溶液的表面张力各类溶质对表面张力的影响；2、吉布斯吸附公式Tc RTc六、润湿现象1、接触角 =0,完全润湿 ; 90,润湿 ; 90, 不润湿; =180,完全不润湿；2、杨氏方程sgs ll g cos七、表面活性剂1、定义溶于水后能显著降低水的表面张力的物质；2、分类离子型、非离子型；3、结构特点一端亲水基一端亲油基；4、应用乳化、去污 增溶、浮选、转变润湿角；第九章 化学动力学基础一、关于反应速率的基本概念1、反应速率的表示1 dcBBdt2、反应速率的测定测定不同时刻的浓度化学法、物理法 , 作 ct 曲线,t 时刻切线的斜率即为 t 时的反应速率；3、基元反应与非基

15、元反应一步完成的反应为基元反应,基元反应遵守质量作用定律； 就是否基元反应只能通过试验确定；4、速率方程与速率常数质量作用定律就是速率方程的特别形式,对于非基元反应也有类似的式子；速率常数仅与温度与催化剂有关,而与浓度无关；5、反应级数速率方程中浓度幂之与称之；基元反应肯定为正整数 ,非基元反应可为 0 或小数；二、浓度对反应速率的影响1、一级反应微分式 :dcAkc dt 反应速率与浓A度的一次方成正比 ;k 的单位为 S-1;c0积分式 : ln ckt直线; 以 ln ct 作图得一半衰期 :关；t1/ 2ln 2 k 与起始浓度无2、二级反应与准一级反应dc微分式 :dtkc2 反应速

16、率与浓度的二次方成正比 ;k 的单位为浓度 -1 时间 -1;11kt积分式 : cc0始终线 ; 以1/ct作图得半衰期 :t1/ 21kc0 与起始浓度的一次方成反比；准一级反应 :对于 A+B=Y+Z, 当 A 大大过量或 B 大大过量时 ,可按一级反应处理；3、反应级数的测定尝试法 :将一组 ct 数据代入不同积分公式求 k,如 k 为常数就所代公式正确 ;作图法 :将一组 ct 数据按 ln ct、1/ct等作图 ,如得直线可判定反应级数 ;半 衰 期 法 :根 据t1/ 2Kc1 n得lg t1/ 21n lg clg K,以 lg t1 / 2 lgc 作图可得直线 ,从斜率可求

17、 n；微分法 : 依据kcn 得 lgn lg clg k ,以 lg lg c 作图可得直线 ,斜率即为 n；四、温度对反应速率的影响1、阿仑尼乌斯公式微分式 :d ln k dTEaRT 2k2k积分式 : ln1Ea 11 RT1T22、活化能活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差；第十章 复合反应动力学一、复合反应基本类型1、平行反应dcAdt k1c Bk1;k2 cAcck22、对行反应dcAk1c Ak 1cB; K ccB ,ek1dt3、连串反应cA,ek 1dcAdtk1c AdcB;dtk1c Ak2 cBdc c;dtk2 cB二、复合反应机理近似处理方法1、平稳态法对于 AB k1 Dk 1Dk 2C;如k1k 1k2 ,就反应物与中间;物达成平稳；cDK c c Ac BdcC dtk2cDk2Kcc A cBkc Ac B2、稳态法对于 AB k1 Dk 1Dk 2C;如k1k 1k2 ,就中间物的浓度维护微小量不变；dcD0k1cA cBk 1c Dk2cD; cDk1c AcBdtk2k 1dcCk2cDk1k2cAcBdtk2k 1三、链反应与爆炸半岛1、链反应分为直链反应与支链反应 ;链引发、链传递、链终止；2、爆炸半岛常见可燃气体在空气中的爆炸限；