物理化學（第三版）

本書常用的符號意義和單位1
緒論3
一、什么是物理化學3
二、為什么學習物理化學3
三、怎樣學習物理化學4
第一章氣體6
第一節(jié)低壓氣體的p-V-T關系6
一、壓力、體積和溫度6
二、低壓氣體的經(jīng)驗定律7
三、理想氣體狀態(tài)方程7
四、理想氣體8
第二節(jié)道爾頓定律和阿馬格定律10
一、混合氣體的組成10
二、道爾頓定律11
三、阿馬格定律12
四、氣體混合物的平均摩爾質(zhì)量15
第三節(jié)中、高壓氣體的p-V-T關系16
一、中、高壓氣體的特點16
二、中、高壓氣體p-V-T關系的處理方法17
第四節(jié)氣體的液化及臨界狀態(tài)20
一、氣體的p-Vm圖21
二、氣體的臨界狀態(tài)及液化條件22
第五節(jié)對應狀態(tài)原理及壓縮因子圖24
一、對比參數(shù)與對應狀態(tài)原理24
二、壓縮因子圖25
閱讀材料超臨界流體29
本章小結31
思考題32
習題33
第二章熱力學第一定律35
第一節(jié)基本概念35
一、系統(tǒng)和環(huán)境35
二、系統(tǒng)的性質(zhì)36
三、狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)36
四、熱力學平衡態(tài)37
五、過程和途徑38
第二節(jié)熱力學第一定律39
一、熱力學能39
二、熱39
三、功40
四、熱力學第一定律42
第三節(jié)恒容熱與恒壓熱42
一、恒容熱42
二、焓43
三、恒壓熱43
第四節(jié)變溫過程熱的計算44
一、摩爾熱容44
二、理想氣體在單純p-V-T變化過程中ΔU和ΔH的計算47
三、純凝聚態(tài)物質(zhì)在單純p-V-T變化過程中ΔU和ΔH的計算48
第五節(jié)可逆過程和可逆體積功的計算49
一、可逆過程49
二、可逆體積功的計算50
三、絕熱可逆過程50
第六節(jié)相變熱的計算54
一、相和相變54
二、摩爾相變焓和相變熱55
三、相變過程Q、W、ΔU和ΔH的計算55
第七節(jié)化學反應熱57
一、化學計量數(shù)與反應進度57
二、摩爾反應焓和摩爾反應熱力學能58
三、標準態(tài)與標準摩爾反應焓59
四、熱化學方程式60
第八節(jié)標準摩爾反應焓的計算60
一、標準摩爾生成焓61
二、標準摩爾燃燒焓62
三、標準摩爾反應焓與溫度的關系64
第九節(jié)氣體的節(jié)流膨脹66
一、焦耳-湯姆生實驗66
二、節(jié)流膨脹67
閱讀材料化學熱力學的發(fā)展趨勢68
本章小結68
思考題71
習題72
第三章熱力學第二定律75
第一節(jié)熱力學第二定律75
一、自然界中幾種過程的方向和限度75
二、自發(fā)過程及其特征76
三、熱力學第二定律的表達方式76
第二節(jié)熵和熵判據(jù)77
一、熵77
二、熵判據(jù)77
第三節(jié)物理過程熵變的計算79
一、ΔS環(huán)的計算79
二、單純pVT變化過程ΔS的計算79
三、相變過程ΔS的計算83
第四節(jié)化學反應熵變的計算85
一、熱力學第三定律85
二、標準摩爾熵85
三、化學反應熵變的計算85
第五節(jié)吉布斯函數(shù)和亥姆霍茲函數(shù)86
一、亥姆霍茲函數(shù)與吉布斯函數(shù)86
二、亥姆霍茲函數(shù)判據(jù)87
三、吉布斯函數(shù)判據(jù)88
四、熱力學函數(shù)的一些重要關系式89
第六節(jié)恒溫過程ΔG的計算90
一、單純狀態(tài)變化的恒溫過程90
二、恒溫恒壓混合過程90
三、相變91
四、化學反應92
第七節(jié)偏摩爾量和化學勢93
一、偏摩爾量93
二、化學勢95
三、化學勢判據(jù)96
第八節(jié)氣體的化學勢及逸度97
一、理想氣體的化學勢97
二、真實氣體的化學勢和逸度98
閱讀材料熱能的綜合利用與熱泵原理簡介100
本章小結101
思考題103
習題104
第四章相平衡106
第一節(jié)相律106
一、相、組分及自由度106
二、相律108
第二節(jié)單組分系統(tǒng)相圖110
一、相圖的繪制110
二、相圖分析111
三、相圖的應用112
第三節(jié)單組分系統(tǒng)兩相平衡時壓力和溫度的關系112
一、克拉貝龍方程112
二、克勞修斯-克拉貝龍方程114
第四節(jié)多組分系統(tǒng)分類及組成表示法116
一、多組分單相系統(tǒng)的分類116
二、多組分均相系統(tǒng)的組成表示法116
第五節(jié)拉烏爾定律和亨利定律118
一、拉烏爾定律118
二、亨利定律119
第六節(jié)理想液態(tài)混合物121
一、理想液態(tài)混合物的氣-液平衡121
二、理想液態(tài)混合物中各組分的化學勢123
第七節(jié)理想稀溶液124
一、稀溶液的依數(shù)性124
二、稀溶液中溶劑和溶質(zhì)的化學勢128
第八節(jié)二組分理想液態(tài)混合物的
氣-液平衡相圖129
一、壓力-組成圖129
二、溫度-組成圖131
三、相圖的應用131
第九節(jié)真實液態(tài)混合物與真實溶液134
一、二組分真實液態(tài)混合物的氣-液平衡相圖134
二、真實液態(tài)混合物和真實溶液的化學勢及活度135
第十節(jié)二組分液態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的氣-液平衡137
一、二組分液態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的特點137
二、水蒸氣蒸餾137
三、二組分液態(tài)完全不互溶系統(tǒng)的氣-液平衡相圖139
第十一節(jié)分配定律和萃取139
一、分配定律139
二、萃取140
第十二節(jié)二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的液-液平衡相圖141
一、共軛溶液141
二、二組分液態(tài)部分互溶系統(tǒng)的液-液平衡相圖142
三、相圖的應用142
第十三節(jié)二組分系統(tǒng)固-液平衡相圖143
一、具有簡單低共熔點系統(tǒng)的相圖143
二、二組分固態(tài)完全互溶系統(tǒng)的固-液平衡相圖146
閱讀材料反滲透及膜技術簡介147
本章小結148
思考題151
習題152
第五章化學平衡155
第一節(jié)化學反應的平衡條件155
一、摩爾反應吉布斯函數(shù)155
二、化學反應的平衡條件156
第二節(jié)等溫方程及標準平衡常數(shù)156
一、理想氣體化學反應的等溫方程156
二、理想氣體化學反應的標準平衡常數(shù)157
三、理想氣體化學反應等溫方程式的應用158
四、有純態(tài)凝聚相參加的理想氣體反應159
第三節(jié)平衡常數(shù)的測定及應用160
一、平衡常數(shù)測定的一般方法160
二、平衡常數(shù)的應用160
第四節(jié)標準摩爾反應吉布斯函數(shù)的計算162
一、由ΔfGm計算ΔrGm162
二、由ΔfHm和Sm計算ΔrGm164
三、由K計算ΔrGm164
第五節(jié)溫度對化學平衡的影響165
一、標準平衡常數(shù)與溫度關系的微分式165
二、標準平衡常數(shù)與溫度間關系的積分式166
第六節(jié)壓力及惰性氣體等對化學平衡的影響168
一、總壓力對理想氣體反應平衡轉化率的影響169
二、惰性氣體對平衡轉化率的影響169
三、反應物配比對平衡轉化率的影響171
第七節(jié)真實反應的化學平衡171
一、真實氣體反應的化學平衡171
二、真實液態(tài)混合物中反應的化學平衡173
閱讀材料乙酸乙酯生產(chǎn)條件的分析173
本章小結175
思考題177
習題177
第六章電化學基礎180
第一節(jié)電解質(zhì)溶液的導電機理180
一、電解質(zhì)溶液的導電機理181
二、法拉第定律181
第二節(jié)電導、電導率和摩爾電導率184
一、電導184
二、電導率184
三、摩爾電導率184
四、摩爾電導率與物質(zhì)的量濃度的關系185
五、離子獨立運動定律186
第三節(jié)電導測定的應用187
一、計算電導率和摩爾電導率187
二、檢驗水的純度189
三、求弱電解質(zhì)的解離度189
四、求微溶鹽的溶解度190
五、電導滴定191
第四節(jié)電解質(zhì)溶液的平均活度和平均活度因子191
一、電解質(zhì)溶液的活度和活度因子192
二、離子的平均活度和平均活度因子193
第五節(jié)可逆電池195
一、原電池195
二、原電池的表示方法195
三、可逆電池196
第六節(jié)能斯特方程197
一、E與ΔrGm的關系197
二、E與K的關系198
三、能斯特方程198
第七節(jié)電極電勢和電池電動勢的計算199
一、原電池電動勢199
二、標準氫電極與電極電勢200
三、電極電勢能斯特方程與電池電動勢的計算201
第八節(jié)電極的種類204
一、第一類電極204
二、第二類電極205
三、第三類電極206
第九節(jié)原電池的設計207
一、設計思路207
二、設計方法210
第十節(jié)原電池電動勢的測定及應用210
一、原電池電動勢的測定210
二、韋斯頓標準電池211
三、電池電動勢測定的應用211
第十一節(jié)濃差電池和液體接界電勢216
一、濃差電池216
二、液體接界電勢218
第十二節(jié)分解電壓219
一、分解電壓219
二、分解電壓的計算220
第十三節(jié)極化作用221
一、電極的極化221
二、極化曲線221
第十四節(jié)電解時的電極反應223
一、陰極反應223
二、陽極反應224
第十五節(jié)金屬的電化學腐蝕及防護226
一、金屬的電化學腐蝕226
二、金屬的防護227
第十六節(jié)化學電源229
一、鋅-錳電池230
二、鉛蓄電池230
三、銀-鋅電池230
四、燃料電池231
閱讀材料化學傳感器232
本章小結233
思考題235
習題235
第七章界面現(xiàn)象238
第一節(jié)表面張力和比表面吉布斯函數(shù)238
一、表面積和比表面238
二、表面張力239
三、比表面吉布斯函數(shù)240
四、表面張力的影響因素241
第二節(jié)潤濕現(xiàn)象242
一、潤濕242
二、接觸角及楊氏方程243
第三節(jié)彎曲表面現(xiàn)象244
一、彎曲液面的附加壓力244
二、彎曲液面的飽和蒸氣壓245
三、亞穩(wěn)狀態(tài)和新相生成246
第四節(jié)吸附現(xiàn)象248
一、吸附的概念248
二、固體表面對氣體分子的吸附250
三、溶液表面的吸附252
第五節(jié)表面活性劑254
一、表面活性劑的結構254
二、表面活性劑的分類254
三、表面活性劑的性能255
四、表面活性劑的應用256
第六節(jié)乳狀液258
一、乳狀液的定義及分類258
二、乳狀液的物理性質(zhì)258
三、乳狀液的形成和破壞259
四、乳狀液的應用260
閱讀材料微乳狀液261
本章小結262
思考題263
習題264
第八章化學動力學265
第一節(jié)化學反應速率265
一、反應速率的定義265
二、反應速率的圖解表示266
三、基元反應和復合反應266
四、基元反應的速率方程——質(zhì)量作用定律267
五、反應級數(shù)268
六、反應速率系數(shù)268
第二節(jié)具有簡單級數(shù)的化學反應269
一、一級反應269
二、二級反應271
第三節(jié)溫度對反應速率的影響274
一、范特霍夫規(guī)則274
二、阿倫尼烏斯方程274
三、活化能277
第四節(jié)典型復合反應278
一、對峙反應278
二、平行反應279
三、連串反應281
四、鏈反應282
第五節(jié)催化反應284
一、催化反應及類型284
二、催化劑的特征284
第六節(jié)多相催化反應285
一、氣-固相催化反應的一般機理286
二、氣-固相催化反應的速率方程簡介286
閱讀材料酶催化反應簡介287
本章小結288
思考題290
習題291
第九章膠體294
第一節(jié)分散系統(tǒng)分類294
一、分子分散系統(tǒng)294
二、粗分散系統(tǒng)294
三、膠體分散系統(tǒng)294
第二節(jié)溶膠的動力性質(zhì)和光學性質(zhì)295
一、溶膠的動力性質(zhì)295
二、溶膠的光學性質(zhì)297
第三節(jié)溶膠的電學性質(zhì)297
一、電泳297
二、溶膠粒子帶電的原因298
三、溶膠的膠團結構298
四、熱力學電勢和電動電勢299
第四節(jié)溶膠的穩(wěn)定性和聚沉300
一、溶膠的穩(wěn)定性300
二、溶膠的聚沉301
閱讀材料微膠囊303
本章小結303
思考題305
習題305
習題答案307
附錄313
附錄一某些氣體的范德華參數(shù)313
附錄二某些物質(zhì)的臨界參數(shù)313
附錄三某些氣體的摩爾定壓熱容與溫度的關系314
附錄四某些物質(zhì)的標準摩爾生成焓、標準摩爾生成吉布斯函數(shù)、標準摩爾熵及摩爾定壓熱容(298.15K)314
附錄五某些有機化合物的標準摩爾燃燒焓(298.15K)317
附錄六一些電極的標準電極電勢(298.15K)318
附錄七元素的相對原子質(zhì)量319
參考文獻320