大学物理化学公式集
大学物理化学公式集(傅献彩_南京大学第五版) 下册
电解质溶液
法拉第定律:Q =nzF m =
M zF
Q dE r U dl ++
= dE r U dl
--= t +=-+I I =-++r r r +=-+U U U ++=∞∞
+Λm
,m λ=()
F U U F
U ∞∞+∞+-+
r +为离子移动速率,U +( U -)为正(负)离子的电迁移率(亦称淌度)。
近似:+∞+≈,m ,m λλ +∞+≈,m ,m U U m m Λ≈Λ∞
(浓度不太大的强电解质溶液)
离子迁移数:t B =I I B
=Q
Q B
∑B t =∑+t +∑-t =1
电导:G =1/R =I/U =kA/l 电导率:k =1/ρ 单位:S·m -1 莫尔电导率:Λm =kV m =k/c 单位S·m 2·mol -1
cell l R K A ρ
ρ== c e l l 1
K R k R ρ
== 科尔劳乌施经验式:Λm =()
c 1
m β-∞Λ 离子独立移动定律:∞Λm =()m,m,+U U F λλ∞∞∞∞+--+=+ m U F λ∞∞
+,+=
奥斯特瓦儿德稀释定律:Φ
c K =()
m
m m 2
m c c ΛΛΛΛ∞∞Φ-
平均质量摩尔浓度:±m =()
v
1v v m m -
-+
+
平均活度系数:±γ=()
v
1v v -
-+
γγ+ 平均活度:±a =()
v
1v v a a -
-+
+=m m
γ±
±
Φ 电解质B 的活度:a B =v
a ±=v
m m ⎪⎭
⎫ ⎝⎛Φ±±γ
+v v v B +a a a a ±--== m +=v +m B m -=v -m B ()1
v v v B m v v m +±+-
大学物理化学公式
物理化学主要公式及使用条件
第一章 气体主要公式及使用条件
1. 理想气体状态方程式
nRT RT M m pV ==)/( 或
RT n V p pV ==)/(m
式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3
,K 及mol 。 m /V V n
=称为气体的摩尔体积,其单位为m 3 · mol -1。 R =8.314510 J · mol -1 · K -1
,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。
2. 气体混合物 (1) 组成
摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A
A
B /n n
体积分数 /
y B
m,B B *
=V ϕ∑*A
V y A
m,A
式中∑A A
n
为混合气体总的物质的量。A
m,*
V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔体积。
∑*
A
A
m,A V
y 为在一定T ,p 下混合之
前各纯组分体积的总和。 (2) 摩尔质量
∑∑∑===B
B
B
B B B
B mix //n M n m M y M
式中
∑=B
B
m m 为混合气体的总质量,
∑=B
B
n n 为混合气体总的物质的量。上述各式适用于任意的气体混合物。
(3)
V V p p n n y ///B B B B *
=== 式中p B 为气体B ,在混合的T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B 的分压力。*
B V 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独
存在时所占的体积。
3. 道尔顿定律
p B = y B p ,
∑=B
B
p p
上式适用于任意气体。对于理想气体
V
RT n p /B B =
4. 阿马加分体积定律
大学物理化学必考公式总结
物理化学期末重点复习资料
热力学第一定律
功:δW =δW e +δW f
(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f =xdy
非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。 热 Q :体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C =δQ/dT
(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2
常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:
(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:
pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=1
1
-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1
nR
-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=
2
1
2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=
1
21
T T T -
焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂=-()p
T C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :
大学物理化学公式总结
大学物理化学公式总结
大学物理化学是自然科学中的重要分支,主要研究物质的结构、性质和变化规律。在物理化学的学习中,公式是不可或缺的工具,能够帮助我们更好地理解和计算各种物理和化学现象。下面我将总结一些常见的物理化学公式。
一、热力学
1. 熵变公式:ΔS = S_final - S_initial
2. 焓变公式:ΔH = H_final - H_initial
3. 内能变化公式:ΔU = Q + W
4. 等温过程熵变:ΔS = nRln(V_final/V_initial)
5. 等温过程内能变化:ΔU = 0
二、量子力学
1. 德布罗意波长:λ = h/(mv)
2. 薛定谔方程:Ĥψ = Eψ
3. 单电子波函数:ψ = ψ(r,t)
4. 束缚能级:E = -13.6eV/n^2
5. 能态数:N = 2n^2
三、热力学平衡
1. 平衡常数表达式:K = ([C]^c[D]^d) / ([A]^a[B]^b)
2. 平衡常数和自由能变化的关系:ΔG = -RTlnK
3. 反应速率表达式:v = k[A]^a[B]^b
4. 阿累尼乌斯方程:ln(k2/k1) = (Ea/R)(1/T1 - 1/T2)
四、电化学
1. 法拉第定律:i = nFv
2. 电解质浓度与导电率的关系:κ = λC
3. 电解质浓度与摩尔导电率的关系:κ = λC
4. 电解质摩尔导电率与离子浓度的关系:λ = κ/C
五、化学动力学
1. 反应速率表达式:v = k[A]^a[B]^b
2. 速率常数和反应物浓度的关系:k = Ae^(-Ea/RT)
大学物理化学公式集合
物理化学公式集
热力学第一定律
功:δW=δW e +δW f
(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f =xdy
非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW(机械功)=fdL ,δW(电功)=EdQ ,δW(表面功)=rdA 。
热 Q :体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV
理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。
热容 C =δQ/dT
(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T)p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T)v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2 常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:
(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V)T ](∂V/∂T)p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:
pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =(T 1—T 2) 热机效率:η= 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=
焦汤系数: μJ -T ==- 实际气体的ΔH 和ΔU:
ΔU=+ ΔH=+
化学反应的等压热效应与等容热效应的关系:Q p =Q V +ΔnRT 当反应进度 ξ=1mol 时, Δr H m =Δr U m +RT 化学反应热效应与温度的关系:
大学物理化学主要公式
第一章 气体的pVT 关系 主要公式及使用条件
1. 理想气体状态方程式
nRT RT M m pV ==)/(
或 RT n V p pV ==)/(m
式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。 m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3
· mol -1
。 R =8.314510 J · mol -1
· K -1
,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。
2. 气体混合物 (1) 组成
摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A
A B /n n
体积分数
/y B m,B B *
=V ϕ∑*
A
V
y A
m ,A
式中∑A
A n 为混合气体总的物质的量。A m,*
V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔
体积。∑*A
A m ,A V y 为在一定T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。
(2) 摩尔质量
∑∑∑===B
B
B
B B B
B mix //n M n m M y M
式中 ∑=B
B m m 为混合气体的总质量,∑=B
B n n 为混合气体总的物质的量。上
述各式适用于任意的气体混合物。
(3)
V V p p n n y ///B B B B *
=== 式中p B 为气体B ,在混合的T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B 的分压力。*
B V 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独存在时所占的体积。
3. 道尔顿定律
p B = y B p ,∑=B
B p p
上式适用于任意气体。对于理想气体
V RT n p /B B =
4. 阿马加分体积定律
大学物理化学公式大全(经典版)
大学物理化学公式大全
吉不斯吸附公式:为表面超额
若,>0,正吸附;,<0,负吸附。
表面活性物质的横截面积:A m=
粘附功: W a值愈大,液体愈容易润湿固体,液固界面愈牢。内聚功:浸湿功:
铺展系数:,液体可在固体表面自动铺展。
接触角:
Langmuir等温式:θ:表面被覆盖的百分数。
离解为两个分子:
混合吸附:即:
BET公式:
弗伦德利希等温式:乔姆金吸附等温式:
吸附剂的总表面积:S=A m Ln n=V m/22400cm3mol-1
气固相表面催化反应速率:单分子反应:(产物吸附很弱)
(产物也能吸附)
双分子反应:(AB都吸附)
(AB均吸附,但吸附的B不与吸附的A反应)
(B不吸附)
胶体分散体系和大分子溶液
布朗运动公式:(D为扩散系数)
球形粒子的扩散系数:
渗透压:渗透力:F=扩散力=-F
沉降平衡时粒子随高度分布公式:
瑞利公式:
电势表面电势Stern电势电解质浓度增加电势减小。电泳速度:k=6时为电泳,k=4时为电渗。
大分子稀溶液渗透压公式
热力学第一定律
功:δW=δW e+δW f
(1)膨胀功δW e=p外dV 膨胀功为正,压缩功为负。(2)非膨胀功δW f=xdy
非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW(机械功)=fdL,δW(电功)=EdQ,δW(表面功)=rdA。
热Q:体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律:△U=Q—W 焓H=U+pV
理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。
热容C=δQ/dT
(1)等压热容:C p=δQ p/dT=(∂H/∂T)p
(2)等容热容:C v=δQ v/dT=(∂U/∂T)v
大学物理化学公式集(傅献彩-南京大学第五版)
热力学第一定律
功:δW =δW e +δW f
(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f =xdy
非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。 热 Q :体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C =δQ/dT
(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2
常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:
(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:
pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=1
1
-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1
nR
-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=
2
1
2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=
1
21
T T T -
焦汤系数: μ
J -T =H p T ⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂=-()p
T C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :
大学物理化学公式总结
大学物理化学公式总结
物理化学作为一门综合性的学科,涉及到丰富而复杂的理论和实验内容。公式作为物理化学研究的重要工具,既能简化问题的处理过程,又能揭示事物背后的规律和原理。在这篇文章中,我们将总结一些大学物理化学中常见的公式,并探索它们背后的意义和应用。
1. 经典力学公式
经典力学是物理学的基础,它研究物体在力的作用下的运动规律。在这个领域中,公式起到了关键的作用,其中最基本的公式就是牛顿第二定律:
F = ma
该公式表示物体的加速度(a)与作用在物体上的力(F)的关系。通过这个公式,我们可以推导出许多与运动相关的公式,如位移-时间关系、速度-时间关系等。
2. 热力学公式
热力学研究物质的热现象和能量转化规律,是理解自然界中热现象的重要工具。其中最基本的公式是热力学第一定律,也被称为能量守恒定律:
ΔU = q + W
该公式表示系统的内能(U)的变化等于系统所吸收的热量(q)与对外做功(W)的和。这个公式揭示了能量在系统中的转化关系,并
为热力学研究提供了基础。
3. 电磁学公式
电磁学是物理学中的重要分支,研究电、磁场的相互作用及其规律。其中,麦克斯韦方程组是电磁学研究的核心公式,它由四个方程组成:
∇·E = ρ/ε₀
∇·B = 0
∇×E = -∂B/∂t
∇×B = μ₀J + μ₀ε₀∂E/∂t
这四个方程描述了电场(E)和磁场(B)的产生和相互作用,是现代电磁学研究的基础。它们揭示了电磁波传播的规律,为电磁学中很多应用提供了理论依据。
4. 量子力学公式
量子力学作为最前沿的物理学分支,研究微观世界的行为。其中最著名的公式是薛定谔方程:
大学二年级物理化学物理化学_公式大全
B
B
B
式中 m mB 为混合气体的总质量, n nB 为混合气体总的物质的量。上述各
B
B
式适用于任意的气体混合物。
(3) yB nB / n pB / p VB /V 式中 pB 为气体 B,在混合的 T,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为 B 的分压 力。VB 为 B 气体在混合气体的 T,p 下,单独存在时所占的体积。
或
W pamb dV
W pa m bdV
(2) W p V(1V2 ) nR (T2 T1) 程。
(3) W pa m(Vb 1V2 )
(4)
W
V2 V1
p dV
nRT
ln(V2
/V1)
nRT ln(
p2
/
p1)
过程。
(5) W U nCV , m(T 2T )1 想气体绝热过程。
2. 气体混合物
(1) 组成
摩尔分数
yB (或 xB) = nB / nA
A
体积分数
B
yBV
m,B
/
yA V
m,A
A
式中
nA
为混合气体总的物质的量。V
m,A
表示在一定
T,p
下纯气体
A
的摩尔体
A
积。
yAV
m,A
为在一定
大学物理化学主要公式
第一章 气体的pVT 关系 主要公式及使用条件
1. 理想气体状态方程式
nRT RT M m pV ==)/(
或 RT n V p pV ==)/(m
式中p ,V ,T 及n 单位分别为Pa ,m 3,K 及mol 。 m /V V n =称为气体的摩尔体积,其单位为m 3
· mol -1
。 R =8.314510 J · mol -1
· K -1
,称为摩尔气体常数。
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体。
2. 气体混合物 (1) 组成
摩尔分数 y B (或x B ) = ∑A
A B /n n
体积分数 /y B m,B B
*
=V ϕ∑*
A
V
y A
m ,A
式中∑A
A n 为混合气体总的物质的量。A m,*
V 表示在一定T ,p 下纯气体A 的摩尔
体积。∑*A
A m ,A V y 为在一定T ,p 下混合之前各纯组分体积的总和。
(2) 摩尔质量
∑∑∑===B
B
B
B B B
B mix //n M n m M y M
式中 ∑=B
B m m 为混合气体的总质量,∑=B
B n n 为混合气体总的物质的量。上
述各式适用于任意的气体混合物。
(3)
V V p p n n y ///B B B B *
=== 式中p B 为气体B ,在混合的T ,V 条件下,单独存在时所产生的压力,称为B 的
分压力。*B V 为B 气体在混合气体的T ,p 下,单独存在时所占的体积。
3. 道尔顿定律
p B = y B p ,∑=B
B p p
上式适用于任意气体。对于理想气体
V RT n p /B B =
4. 阿马加分体积定律
大学物理化学常用公式集
zE F RT KΦ值:KΦ= exp
- 左 E = 右
Φ
RT RT a 生成物 E= zF lnK - zF ln a 反应物
(3) 求难溶盐的溶度积Ksp、水的离子积 Kw及弱酸弱碱的电离常数等。 (4) 求电解质溶液的平均活度系数 和 电极的 值。 化学反应动力学
近似: m, m, U m, U m,
m m
QB
(浓度不太大的强电解质溶液) 离 子 迁 移 数 : tB = = t + t =1 电导:G=1/R=I/U=kA/l
t
B
IB
I
=
Q
+
-
11
电导率:k=1/ρ 单位:S· m-1 莫 尔 电 导 率 : Λ m = kVm = k/c 单 位 S· m2 · mol-1
m+=v+mB
m-= v-
12
mB
m= v v
v
v- -
1
v
mB
1 2 m z i i 离子强度:I= 2 i
可逆电池的电动势及其应用 (ΔrGm)T,p=-nEF=-RTlnk Nernst Equation:若电池反应为 +dD=gG+hH
h a RT a g H φ ln G d E=E - zF a c Ca D
大学物理化学公式大全
热力学第一定律
功:δW =δW e +δW f
(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f =xdy
非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。 热 Q :体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C =δQ/dT
(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2
常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:
(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:
pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=1
1
-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1
nR
-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=
2
1
2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=
1
21
T T T -
焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂=-()p
T C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :
大学物理化学公式集(傅献彩-南京大学第五版)
热力学第一定律
功:δW =δW e +δW f
(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f =xdy
非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。 热 Q :体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C =δQ/dT
(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2
常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:
(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:
pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=1
1
-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1
nR
-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=
2
1
2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=
1
21
T T T -
焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂=-()p
T C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :
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大学物理化学公式集 热力学第一定律
功:δW =δW e +δW f
(1)膨胀功 δW e =p 外dV 膨胀功为正,压缩功为负。 (2)非膨胀功δW f =xdy
非膨胀功为广义力乘以广义位移。如δW (机械功)=fdL ,δW (电功)=EdQ ,δW (表面功)=rdA 。 热 Q :体系吸热为正,放热为负。
热力学第一定律: △U =Q —W 焓 H =U +pV 理想气体的内能和焓只是温度的单值函数。 热容 C =δQ/dT
(1)等压热容:C p =δQ p /dT = (∂H/∂T )p (2)等容热容:C v =δQ v /dT = (∂U/∂T )v 常温下单原子分子:C v ,m =C v ,m t =3R/2
常温下双原子分子:C v ,m =C v ,m t +C v ,m r =5R/2 等压热容与等容热容之差:
(1)任意体系 C p —C v =[p +(∂U/∂V )T ](∂V/∂T )p (2)理想气体 C p —C v =nR 理想气体绝热可逆过程方程:
pV γ=常数 TV γ-1=常数 p 1-γT γ
=常数 γ=C p / C v 理想气体绝热功:W =C v (T 1—T 2)=1
1
-γ(p 1V 1—p 2V 2)
理想气体多方可逆过程:W =1
nR
-δ(T 1—T 2)
热机效率:η=
2
1
2T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W
可逆制冷机冷冻系数:β=
1
21T T T -
焦汤系数: μJ -T =H
p
T
⎪⎪⎭⎫
⎝
⎛∂∂=-()p T C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU : ΔU =dT T U V ⎪⎭⎫
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电解质溶液
法拉第定律:Q =nzF m =
M zF
Q dE r U dl ++
= dE r U dl
--= t +=-+I I =-++r r r +=-+U U U ++=∞∞
+Λm ,m λ=()
F
U U F
U ∞∞+∞+-+
r +为离子移动速率,U +( U -)为正(负)离子的电迁移率(亦称淌度)。
近似:+∞+≈,m ,m λλ +∞
+≈,m ,m U U m m Λ≈Λ∞ (浓度不太大的强电解质溶液)
离子迁移数:t B =
I I B
=Q Q B ∑B t =∑+t +∑-t =1 电导:G =1/R =I/U =kA/l
电导率:k =1/ρ 单位:S ·m -1 莫尔电导率:Λm =kV m =k/c 单位S ·m 2·mol -1 cell l
R K A
ρ
ρ== cell 1K R kR ρ==
科尔劳乌施经验式:Λm =()
c 1
m β-∞Λ 离子独立移动定律:∞Λm =()m,m,+U U F λλ∞∞∞∞
+--
+=+ m U F λ∞∞+,+= 奥斯特瓦儿德稀释定律:Φc K =()
m
m m 2
m c c ΛΛΛΛ∞∞Φ
-
平均质量摩尔浓度:±m =()
v
1v v m m -
-
++
平均活度系数:±γ=()
1v v --
+γγ+ 平均活度:±a =()
v
1v v a a -
-
++=m m
γ±
±
Φ 电解质B 的活度:a B =v
a ±=v
m m ⎪⎭
⎫ ⎝⎛Φ±±γ
+v v v B +
a a a a ±
--
== m +=v +m B m -=v -m B (
)
1
v v v
B m v v
m +±+--
=
离子强度:I =
∑i
2i i z m 21
德拜-休克尔公式:lg ±γ=-A|z +z --|I
可逆电池的电动势及其应用
(Δr G )T,p =-W f,max (Δr G m )T,p =zEF
Nernst Equation :若电池反应为 cC +dD =gG +hH
E =E φ
-d
D
c C h
H
g G a a a a ln zF RT 标准电动势E φ与平衡常数K φ的关系:E φ=φlnK zF
RT
还原电极电势的计算公式:ϕ=氧化态
还原态
-
a a ln
zF RT φϕ 计算电池反应的有关热力学函数变化值:m r S ∆=p T E zF ⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂
m r H ∆=-zEF +p T E zFT ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ Q R =T m r S ∆=p
T E zFT ⎪⎭⎫
⎝⎛∂∂
zF ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21
m r 1122T 1T 1H T E T E -=- zF ⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛T2E2E 11T E d =dT T H 21
T T 2m
r ⎰∆ 电极书面表示所采用的规则:负极写在左方,进行氧化反应(是阳极),正极写
在右方,进行还原反应(是阴极) 电动势测定的应用:
(1) 求热力学函数变量Δr G m 、Δr G m Φ、m r H ∆、m r S ∆及电池的可逆热效应Q R 等。
(2) 求氧化还原反应的热力学平衡常数K Φ
值:K Φ
=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛ΦRT F zE exp E Φ=Φ
Φ左右-ϕϕ E =反应物
生成物-a a ln zF RT lnK zF RT Φ
(3) 求难溶盐的溶度积K sp 、水的离子积K w 及弱酸弱碱的电离常数等。 (4) 求电解质溶液的平均活度系数±γ和电极的Φϕ值。
(5) 从液接电势求离子的迁移数。Pt,H 2(p)|HCl(m)|HCl(m ’)| H 2(p),Pt 1-1价型:E j =()
()'
m m
ln F RT 1t 2'm m ln F RT t t -=-+-+ E =E c +E j =m'm ln F RT t 2+
高价型:M z+
A z -
(m 1)|M z +A z -
(m 2) E j =21
m m ln F RT z t z t ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+
+---
(6) 利用醌氢醌电极或玻璃电极测定溶液的pH
电解与极化作用
E 分解=E 可逆+ΔE 不可逆+IR ΔE 不可逆=η阴+η阳
η阴=(φ可逆-φ不可逆)阴 η阳=(φ不可逆-φ可逆)阳 φ阳,析出=φ阳,可逆+η阳 φ阴,析出=φ阴,可逆-η阴 η=a +blnj
E (实际分解)=E (理论分解)+η(阴)+η(阳)+IR
对电解池,由于超电势的存在,总是使外加电压增加而多消耗电能;对原电池,由于超电势的存在,使电池电动势变小而降低了对外作功的能力。
在阴极上,(还原)电势愈正者,其氧化态愈先还原而析出;同理,在阳机上,则(还原)电势愈负者其还原态愈先氧化而析出。(需外加电压小)
化学反应动力学
半衰期法计算反应级数:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛a a lg t t lg 1n '2121’+=
42k k T
10
T ~=+ B RT E lnk +=-a ⎪⎭
⎫ ⎝⎛RT E Aexp k a -= 2
a RT E dT dlnk = dT dlnk RT E 2a = 2121a
12t t ln T 1T 1R
E k k ln
=-=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛ k p =k c (RT )1-n E a -E a ’
=Q 化学反应动力学基础二:
Z AB =πμ
πRT
8V
N V N d B A 2AB
=[][]B A RT
8L
d 2
2AB πμ
π μ=
B
A B
A M M M M +
若体系只有一种分子:
Z AA =A 2
A 2AA M RT 8V N d 22ππ⎪⎭
⎫ ⎝⎛=[]2A
2
2AA
A M RT L d 2ππ 碰撞参数:b =d A
B sin θ
碰撞截面:()⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=2AB 2r 2
2r r
d b 1sin 1u 21-=-‘
εθμε