南大版物理化学课件

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物理化学课件 (南京大学)动力学10—2

§10.4 具有简单级数的反应
1.一级反应（first order reaction）
反应速率只与反应物浓度的一次方成正比的反应称为一级反应。
① 放射性元素的衰变反应；
反应类型：
②热分解反应：N2O5——N2O4 ＋ ½ O2
CH3COOCH3——CH4＋CO+H2
③某些分子的重排反应
④水溶液中的一些水解反应
速率与反应物浓度无关，这种反应称为零级反应。常见的零级反应有表面催化反应和酶催化反应，这时反应物总是过量的，反应速率决定于固体催化剂的有效表面活性位或酶的浓度。
A→P
r = k0
§10.4 具有简单级数的反应
（1）零级反应的速率方程
A P
t0 a
0
t=t a - x x
dx dt

k0
x
r k2[A][B] r k2[A]2
§10.4 具有简单级数的反应
（1）二级反应的速率方程
① A ＋ B ——P
t＝0 a b 0 t=t a-x b-x x
dx dt

k2 (a

x)(b

x)
当a b 时
dx dt

k2 (a

x)2
② 2A——P
t ＝0 a 0 t＝t a-2x x

k1dt
ln(a x) k1t 常数
§10.4 具有简单级数的反应
定积分式
cA dcA
cA ,0
cA
t
0 k1dt
k1t

ln
cA，0 cA
k1
=
1 t
ln cA,0 cA
或

理学南京大学物理化学PPT课件

2021/7/1
第22页/共205页
第一定律的数学表达式 U = Q + W
对微小变化： dU =Q +W
因为热力学能是状态函数，数学上具有全微分性质，微小变化可用dU表示；Q和W不是状态函数，微小变化用表示，以示区别。
也可用U = Q - W表示，两种表达式完全等效，只是W的取号不同。用该式表示的W的取号为：环境对体系作功， W<0 ；体系对环境作功， W>0 。
2.等外压膨胀（pe保持不变）
We,2 pe (V2 V1)
体系所作的功如阴影面积所示。
pe 0
2021/7/1
第25页/共205页
功与过程
2021/7/1
第26页/共205页
功与过程
3.多次等外压膨胀
(1)克服外压为，体积从p '膨胀到； V1
V'
(2)克服外压为，体积从p "膨胀到； V '
2021/7/1
第6页/共205页
体系分类
根据体系与环境之间的关系，把体系分为三类：
（1）敞开体系（open system）体系与环境之间既有物质交换，又有能量交换。
2021/7/1
第7页/共205页
体系分类
根据体系与环境之间的关系，把体系分为三类：
（2）封闭体系（closed system）体系与环境之间无物质交换，但有能量交换。
第10页/共205页
体系的性质
用宏观可测性质来描述体系的热力学状态，故这些性质又称为热力学变量。可分为两类：
广度性质（extensive properties）又称为容量性质，它的数值与体系的物质的量成正比，如体积、质量、

南大物化PPT13章胶体与大分子溶液

物理化学电子教案—第十三章
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2020/2/21
第十三章
胶体分散体系和大分子溶液
13.1 胶体及其基本特性 13.2 溶胶的制备与净化 13.3 溶胶的动力性质 13.4 溶胶的光学性质 13.5 溶胶的电学性质 13.6 溶胶的稳定性和聚沉作用 13.7 乳状液（见十二章） 13.8 大分子概说 13.9 大分子的相对摩尔质量 13.10 Donnan平衡
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2020/2/21
溶胶的制备--胶溶法
胶溶法又称解胶法，仅仅是将新鲜的凝聚胶粒重新分散在介质中形成溶胶，并加入适当的稳定剂。
这种稳定剂又称胶溶剂。根据胶核所能吸附的离子而选用合适的电解质作胶溶剂。
这种方法一般用在化学凝聚法制溶胶时，为了将多余的电解质离子去掉，先将胶粒过滤，洗涤，然后尽快分散在含有胶溶剂的介质中，形成溶胶。
当分散相粒子大于1000 nm,目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如黄河水。
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2020/2/21
（2）按分散相和介质聚集状态分类
1.液溶胶
将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的液溶胶：
A.液-固溶胶如油漆，AgI溶胶 B.液-液溶胶如牛奶，石油原油等乳状液 C.液-气溶胶如泡沫
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2020/2/21
（3）按胶体溶液的稳定性分类
2.亲液溶胶半径落在胶体粒子范围内的大分子溶解在
合适的溶剂中，一旦将溶剂蒸发，大分子化合物凝聚，再加入溶剂，又可形成溶胶，亲液溶胶是热力学上稳定、可逆的体系。

物理化学课件 (南京大学)动力学11-3

§11.6 光化反应
如简单反应A2 （1）A2＋hn （2）A2＊（3）A2＊＋A2 2A 2A的反应历程： A 2＊光照激发解离初级反应次级反应
2A2 能量转移而失活次级反应
§11.6 光化反应
量子产率(quantum yield)

def
生成产物分子数吸收光子数
生成产物的物质的量吸收光子的物质的量
§11.7 催化反应动力学
新途径降低了活化能，如图所示，新途径中两步反应的活化能E１,E2与无催化剂参与的原途径活化能Ea比， E１< Ea , E2 < Ea。个别能量高的活化分子仍可按原途径进行反应。
E1<Ea
Ea
{E}
E1
E2
E2<Ea
反应坐标
§11.7 催化反应动力学
④. 催化剂具有特殊的选择性催化剂的选择性有两方面含义：其一是不同类型的反应需用不同的催化剂，例如氧化反应和脱氢反应的催化剂则是不同类型的催化剂，即使同一类型的反应通常催化剂也不同，如SO２的氧化用V2O5作催化剂，而乙烯氧化却用Ag作催化剂；其二，对同样的反应物选择不同的催化剂可得到不同的产物，例如乙醇转化，在不同催化剂作用下可制取25种产品：
§11.8 酶催化反应动力学
Michaelis-Menten（米恰利和门顿）等人研究了酶催化反应动力学，提出的反应历程如下：
S E ES E P
k1
k1
k2
他们认为酶(E)与底物(S)先形成中间化合物ES, 中间化合物再进一步分解为产物(P)，并释放出酶 (E)，整个反应的速控步是第二步。
由于受化学反应式中计量系数的影响，量子效
率与量子产率的值有可能不等。例如，下列反应的

南大物理化学10第十章资料PPT课件

3.对于气相反应，由于压力比浓度易测定，也可用参与反应各物质的分压来代替浓度，用压力表示的速率
r’与用浓度表示的r的关系 r'rRTຫໍສະໝຸດ 上一内容下一内容回主目录
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2020/8/7
动力学曲线就是反应中各物质浓度随时间的变化曲
线。有了动力学曲线才能在t 时刻作切线，求出瞬时速
率。测定不同时刻各物质浓度的方法有：
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2020/8/7
恒定温度下，大部分反应速率是反应体系中各物质浓度的函数，反应速率对浓度的这种依赖关系可以用函数关系式表示，这种函数关系式称为化学反应的速率方程（动力学方程）。一般情况下，只知道一个反应的化学计量方程是不能预言速率方程的，反应的速率方程只能由实验确定。
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2020/8/7
反应体系中物质浓度测定
电导（率）法：乙酸乙酯皂化反应旋光法：蔗糖转化分光光度法：丙酮碘化
均利用了浓度与某些物理量之间的依赖关系，通过对该物理量的测定间接地反映出物质浓度。
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2020/8/7
速率方程基元反应质量作用定律总包反应反应机理反应分子数反应级数反应的速率系数准级数反应
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2020/8/7
设反应为： R P
t 0n R (0 ) n P (0 )
tt nR(t) np(t)
nR(t) nR(0)np(t) nP(0)
d dnB B
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2020/8/7
对某化学反应的计量方程为：
0 BB B

物理化学课件 (南京大学)动力学11-1

在D点方向，随着rAB和rBC 的增大，势能逐渐升高，这平缓上升的能量高原的顶端是三个孤立原子的势能,即D点。
反应物R经过马鞍点T到生成物P，走的是一条能量最低通道。
§11.2 过渡态理论
反应坐标(reaction coordinate) 反应坐标是一个连续变化的参数，其每一个值都对应于沿反应体系中各原子的相对位置。如在势能面上，反应沿着RT→TP的虚线进行，反应进程不同，各原子间相对位置也不同，体系的能量也不同。如以势能为纵坐标，反应坐标为横坐标，画出的图可以表示反应过程中体系势能的变化，这是一条能量最低的途径。
§11.1 碰撞理论
碰撞理论的基本假设：（1）气体分子是无内部结构的简单硬球，分子必须发生碰撞才能发生反应，发生碰撞的分子称为碰撞对；（2）气体分子运动速率、方向各异，各个碰撞对的碰撞分子的碰撞能各不相同，而只有当碰撞的一瞬间，两个分子在质心连线上的相对平动能超过某一数值 ε c 时，才能发生反应，这种碰撞称为有效碰撞。ε 就称 c 为阈能或临界能。（3）反应过程中，反应分子的速率分布始终遵循麦克斯韦——玻兹曼分布。
§11.2 过渡态理论
从剖面图可以看出：从反应物A+BC到生成物走的是能量最低通道，但必须越过势能垒Eb。。
Eb是活化络合物与反应物最低势能之差，E0是两者零点能之
间的差值。这个势能垒的存在说明了实验活化能的实质。
在上述过程中，AB之间的距离和BC之间的距离都在不断地变化，又因为原子间的势能与原子间的距离有关，所以随着核间距rAB和rBC的变化，势能也随之改变。
这些不同点在空间构成高低不平的曲面，称为势能面，如图所示。
§11.2 过渡态理论
在势能面上，活化络合物所处的位置 T 点称为马鞍点。该点的势能与反应物和生成物所处的稳定态能量 R 点和 P 点相比是最高点，但与坐标原点一侧和D点的势能相比又是最低点。

物理化学课件 (南京大学)可逆电池8—1

第八章—可逆电池电动势及其应用
将化学能转变为电能的装置称为原电池或简称为电池。在等温等压下－ΔrG T,p＝－Wˊ
如果非体积功只有电功，则： ΔrG T,p＝－nzFE 当反应进度为ξ ＝1mol时，自由能变化为： ΔrG T,p＝－zFE
第八章—可逆电池电动势及其应用
通过电能与化学能之间的转换，使热力学与电化学联系起来了。
(－) Cd(Hg)→Cd2++Hg(l)+2e-
(＋)Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2O CdSO4· 2O(s)+可逆电池电动势的测定
为什么在一定温度下，含Cd的质量百分数在5～14% 之间，标准电池的电动势有定值？
§8.1 可逆电池与可逆电极
第三类电极反应：
Fe3+(a1), Fe2+(a2)|Pt Fe3+(a1)+e- →Fe2+(a2)
Cu2+(a1), Cu+(a2)|Pt
Sn4+(a1), Sn2+(a2)|Pt
Cu2+(a1)+e- →Cu+(a2)
Sn4+(a1)+2e- →Sn2+(a2)
§8.2 可逆电池电动势的测定
§8.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号
可逆电池的书面表示法可逆电池电动势的取号从化学反应式设计电池
可逆电池的书面表示法
1.左边为负极，起氧化作用；右边为正极，起还原作用。 2.“|”表示相界面，有电势差存在。 3.“||”表示盐桥，使液接电势降到可以忽略不计。 4.“┆”表示半透膜。 5.要注明温度，不注明就是298.15 K；要注明物态，气体要注明压力；溶液要注明浓度。 6.气体电极和氧化还原电极要写出导电的惰性电极，通常是铂电极。

南大物理化学课件--ch4 溶液

二、溶解现象及溶解度
以前人们认为溶解现象仅是一物理现象，
现在已认识到了溶液中各物质分子之间
的化学相互作用对溶液性质的影响；
对于稀溶液还建立了一系列定量的理论，
这些理论使我们有可能根据溶液的组成来预测溶液的某些性质。
可是对浓溶液来说，由于互相作用的
复杂性，尚未很好地解决此问题。
例如，关于物质在某一液体中的溶解

但随着醇中碳链的增长，非极性官能
团增大，它在水中的溶解度应随之减
小。

事实上， C10 以上的醇几乎不溶于水。
3）固态盐类通常是离子晶体，离子间的
引力很大，只有用强极性的溶剂方能
溶解，非极性溶剂不能溶解。

这也说明为什么一般无机盐在水中均有一定的溶解度，而在有机溶剂的溶解度则大大降低。

上述定性规则也有不少例外，故欲知物质在一液体中的溶解度，最可靠而直接的方法还是用实验方法来测定。
其摩尔分数就不成正比关系，即不遵守 Raoult 定律。
三、不挥发性溶质溶液
当溶质为不挥发性物质时，溶液的蒸气
压即为溶剂的蒸气压；
可通过测定溶液与纯溶剂的蒸气压之差
(PA*PA)，并根据 Raoult 定律求算此不挥发性溶质的摩尔分数，进而推得其分子量：
P PA
* A
P
* A
x1 M A m 1 MA n1 WA MA WA W1 M1

组分 i 的体积摩尔浓度：ci（mol / dm 3，
或 mol / m 3），组分 i 的摩尔数与溶液
的体积之比：
ci n i ( mol ) V( dm , 或m )
3 3
四、当量浓度

物理化学课件 (南京大学)动力学11-3

§11.5 快速反应的研究方法
快速反应通常是指反应的半衰期小于1秒的反应都叫快速反应。对于单分子反应，反应的速率常数的极限值可达到1012～1014ｓ－1，对于双分子反应，反应的速率常数的极限值可达1011mol.dm3.ｓ－1 ，酸碱中和反应的正向反应的速率常数值约为1.4×1011mol.dm3.ｓ－1。对于这些快速反应，用普通的实验方法就无法测量了，而必须采用特殊的实验方法。随着科学技术的发展，特别是时间分辨技术的提高，对快速反应动力学的研究已有不少的实验方法。如流动法，弛豫法等。
§11.7 催化反应动力学
催化剂就是能显著地改变化学反应的速率，而本身在反应前后其数量及化学性质都没有变化的物质称为催化剂。这种外来物质引起化学反应速率改变的作用称为催化作用。 1. 催化作用的基本原理均相催化（1）催化作用的分类复相催化酶催化
§11.7 催化反应动力学
（2）催化作用的基本特征 ①. 催化剂不能启动化学反应（不能改变化学反应的方向） ②. 催化剂不能改变化学反应的平衡常数 ③. 催化剂参与化学反应，改变了原来的反途径，降低了反应的活化能。这就是催化剂加快反应速率的原因所在。
§11.6 光化反应
光的波长与能量 UV
150 400
Vis
800
IR 红外
FIR
/nm
紫外一个光子的能量
可见光
远红外
e =hn =hc/
一摩尔光子的能量 Em =Lhn 一摩尔光量子能量称为一个“Einstein”。波长越短，能量越高。紫外、可见光能引发化学反应。由于吸收光量子而引起的化学反应称为光化学反应。
§11.7 催化反应动力学
新途径降低了活化能，如图所示，新途径中两步反应的活化能E１,E2与无催化剂参与的原途径活化能Ea比， E１< Ea , E2 < Ea。个别能量高的活化分子仍可按原途径进行反应。

南大版物理化学ppt课件

能，或简称表面自由能或表面能，用符号或
表示，单位为J·m-2。
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2024/7/25
的另一物理意义——表面张力（surface tension）
1J·m-2=1 N·m ·m-2=1 N·m-1
由于分子在体相内部与界面上所处的环境是不同的，产生了净吸力。而净吸力会在界面各处产生一种张力。它垂直于表面的边界，指向液体方向并与表面相切。
例如，把边长为1cm的立方体1cm3逐渐分割成小立方体时，比表面增长情况列于下表：
边长l/m
1×10-2 1×10-3 1×10-5 1×10-7 1×10-9
立方体数
1 103 109 1015 1021
比表面Av/（m2/m3） 6 ×102 6 ×103 6 ×105 6 ×107 6 ×109
4.液-固界面
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2024/7/25
表面和界面(surface and interface)
5.固-固界面
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2024/7/25
比表面（specific surface area）
比表面通常用来表示物质分散的程度，有两种常用的表示方法：一种是单位质量的固体所具有的表面积；另一种是单位体积固体所具有的表面积。即：
弯曲表面下的附加压力
2.在凸面上：
研究以AB为弦长的一个球面
剖
上的环作为边界。由于环上每点
面
两边的表面张力都与液面相切，
图
大小相等，但不在同一平面上，
所以会产生一个向下的合力，好
象要把液面压平一样。
所有的点产生的总压力为ps，称为附加压力。凸面上受的总

物理化学课件 (南京大学)可逆电池8-3

§8.8 电动势测定应用
5. 测溶液pH(自学)
玻璃电极（Glass electrode ）左下图是玻璃电极的界面层结构示意图，右下图是商品化玻璃电极示意图。
氢电极、玻璃电极、醌氢醌电极
§8.8 电动势测定应用
将玻璃膜看作是只允许H+通过的半透膜，当玻璃膜内外溶液达平衡时，
玻璃＝玻璃－0.05915pH
电池反应 Cd ( a1) RT a 2 E E ln 2F a 1
E°＝0
RT a 2 E ln 2F a 1
E只与两个电极材料的活度有关，与电解质的浓度无关。
§8.7 电池电动势的计算
4. 双液浓差电池
① Ag︱AgNO3(a1)‖ AgNO3(a2) ︱Ag
② Pt, Cl2(P)│HCl(a1)‖HCl(a2)│Cl2(P), Pt
RT ln K zFE

K

a Ag .aCl a AgCl
a Ag .aCl K ap
zE F 1.76 1010 K ap exp RT
§8.8 电动势测定应用
B.求水的 K W 设计电池，使电池反应为： H2O
g h aG aH RT E E0 Ln a b zF a A aB
§8.7 电池电动势的计算
电池的分类：根据电池内物质所发生的反应可把电池分为：化学电池—电池中物质的变化为化学反应
电池
浓差电池—电池内物质的变化是由高浓度变为低浓度按照电池内所含电解质的种数可两电池分为：单液电池—电池中只含有一种电解质
→2HCl(a)
（2）
§8.7 电池电动势的计算
a HCl RT EE ln 2 F a H 2 .aCl 2 2

南大物理化学课件--14胶体与大分子溶液

溶胶的形成条件和老化机理
溶胶形成的过程中要经历两个阶段，即：晶核的形成和晶体的生长晶核形成过程的速率决定于形成和生长两个因素（1）从溶液中析出固ห้องสมุดไป่ตู้的速率即晶核形成的速率
§14.1 胶体和胶体的基本特性
分散系统的分类若根据分散相和分散介质的聚集状态进行分类 1. 液溶胶将液体作为分散介质所形成的溶胶。当分散相为不同状态时，则形成不同的液溶胶： A. 液-固溶胶如油漆，AgI溶胶
B. 液-液溶胶如牛奶，石油原油等乳状液 C. 液-气溶胶如泡沫
§14.1 胶体和胶体的基本特性
§14.1 胶体和胶体的基本特性
分散系统的分类根据胶体系统的性质至少可分为两大类：（1）憎液溶胶简称溶胶，由难溶物分散在分散介质中所形成，粒子都是由很大数目的分子构成，大小不等系统具有很大的相界面，很高的表面Gibbs自由能，很不稳定，极易被破坏而聚沉聚沉之后往往不能恢复原态，因而是热力学中的不稳定和不可逆系统。本章主要讨论憎液溶胶
As 2 O3 + 3H 2S → As 2S3 (溶胶) + 3H 2 O
B. 还原反应制金溶胶
2HAuCl（稀溶液） 3HCHO（少量） 11KOH + + 4
加热 2Au（溶胶） 3HCOOK + 8KCl + 8H 2 O → +
2. 凝聚法
(1) 化学凝聚法 C. 水解反应制氢氧化铁溶胶
胶体分散系统在生物界和非生物界都普遍存在，在实际生活和生产中也占有重要的地位。所谓宏观是指研究对象的尺寸很大，其下限是人的肉眼可以观察到的最小物体（半径大于1 微米），而上限则是无限的。所谓微观是指上限为原子、分子，而下限则是一个无下限的时空。在宏观世界与微观世界之间，有一个介观世界，在胶体和表面化学中所涉及的超细微粒，其大小、尺寸在1nm-100nm之间，基本上归属于介观领域。

南大物化PPT04章溶液

亨利定律（Henry’s Law）
1803年英国化学家Henry根据实验总结出另一条经验定律：在一定温度和平衡状态下，气体在液体里的溶解度（用物质的量分数x表示）与该气体的平衡分压p成正比。用公式表示为：
p kx x
或 x p / kx
式中 kx 称为亨利定律常数，其数值与温度、压力、溶剂和溶质的性质有关。若浓度的表示方法不同，
4.质量分数wB（mass fraction）
wB
mB m(总)
溶质B的质量与溶液总质量之比称为溶质B的质量分数，单位为1。
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2024/1/24
4.3 偏摩尔量与化学势
•单组分体系的摩尔热力学函数值 •多组分体系的偏摩尔热力学函数值 •偏摩尔量的集合公式 •Gibbs-Duhem公式 •化学势的定义 •多组分体系中的基本公式 •化学势与压力的关系 •化学势与温度的关系
A ( nB )T ,V ,nc (cB)
( G nB
)T , p,nc (cB)
保持特征变量和除B以外其它组分不变，某热力学
函数随其物质的量 nB 的变化率称为化学势。
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2024/1/24
化学势的定义
狭义定义：
B
G ( nB )T , p,nc (cB)
保持温度、压力和除B以外的其它组分不变，体系的 Gibbs自由能随 nB的变化率称为化学势，所以化学势就是偏摩尔Gibbs自由能。
U* m ,B
U nB
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2024/1/24
单组分体系的摩尔热力学函数值
摩尔焓（molar enthalpy）

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例如，把边长为1cm的立方体1cm3逐渐分割成小立方体时，比表面增长情况列于下表：
边长l/m
1×10-2 1×10-3 1×10-5 1×10-7 1×10-9
立方体数
1 103 109 1015 1021
比表面Av/（m2/m3） 6 ×102 6 ×103 6 ×105 6 ×107 6 ×109
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2020/3/15
分散度与比表面
从表上可以看出，当将边长为10-2m的立方体分割成10-9m的小立方体时，比表面增长了一千万倍。
可见达到nm级的超细微粒具有巨大的比表面积，因而具有许多独特的表面效应，成为新材料和多相催化方面的研究热点。
边长l/m
1×10-2 1×10-3 1×10-5 1×10-7 1×10-9
式中为比例系数，它在数值上等于当T，p及组成恒
定的条件下，增加单位表面积时所必须对体系做的可逆非膨胀功。
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2020/3/15
表面自由能(surface free energy)
考虑了表面功，热力学基本公式中应
相应增加 dA
一项，即：
由此可得：
dU TdS pdV dA BdnB
Am A / m 或 AV A /V
式中，m和V分别为固体的质量和体积，A为其表面积。目前常用的测定表面积的方法有BET法和色谱法。
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2020/3/15
分散度与比表面
把物质分散成细小微粒的程度称为分散度。把
一定大小的物质分割得越小，则分散度越高，比表面也越大。
2.气-固界面
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2020/3/15
表面和界面(surface and interface)
3.液-液界面
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2020/3/15
表面和界面(surface and interface)
4.液-固界面
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这种作用力使表面有自动收缩到最小的趋势，并
使表面层显示出一些独特性质，如表面张力、表面吸附、毛细现象、过饱和状态等。
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2020/3/15
12.1 表面吉布斯自由能和表面张力
❖表面功 ❖表面自由能 ❖表面张力 ❖界面张力与温度的关系 ❖影响表面张力的因素
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2020/3/15
的物理意义——表面自由能(surface free energy)
由能量守恒定律外界所消耗的功存储于表面，成为表面分子所具有的一种额外的势能，也称为表面能。
立方体数
1 103 109 1015 1021
比表面Av/（m2/m3） 6 ×102 6 ×103 6 ×105 6 ×107 6 ×109
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2020/3/15
界面现象产生的原因
表面层分子与内部分子相比，它们所处的环境不同。
体相内部分子所受四周邻近相同分子的作用力是对称的，各个方向的力彼此抵销；但是处在界面层的分子，一方面受到体相内相同物质分子的作用，另一方面受到性质不同的另一相中物质分子的作用，其作用力未必能相互抵销，产生净吸力。因此，界面层会显示出一些独特的性质。
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2020/3/15
表面和界面(surface and interface)
5.固-固界面
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2020/3/15
比表面（specific surface area）
比表面通常用来表示物质分散的程度，有两种常用的表示方法：一种是单位质量的固体所具有的表面积；另一种是单位体积固体所具有的表面积。即：
B
dH TdS Vdp dA BdnB
B
dF SdT pdV dA BdnB
B
dG SdT Vdp dA BdnB
B

(
U A
)
S
,V
,nB

(
H A
)
S
,
P
,nB

(
F A
)T
,V
,nB

(
G A
)T
,P,nB
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2020/3/15
概述
界面（interface)是指两相密切接触的过渡区（约几个分子厚度），若其中一相为气体，这种界面通常称为表面（surface)。
严格讲表面应是液体或固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把液体或固体与空气的界面称为液体或固体的表面。
物理化学电子教案—第十二章
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2020/3/15
第十二章界面现象
12.1 表面吉布斯自由能和表面张力 12.2 弯曲表面下的附加压力和蒸气压
12.3 液体界面的性质 12.4 不溶性表面膜 12.5 液-固界面现象 12.6 表面活性剂及其作用 12.7 固体表面的吸附
对于单组分体系，这种特性主要来自于同一物质在不同相中的密度不同；对于多组分体系，主要来自于界面层的组成与任一相的组成均不相同。
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2020/3/15
界面现象产生的原因
以液体及其蒸气组成的表面为例
液体内部分子所受的力可以彼此抵销，但表面分子受到体相分子的拉力大，受到气相分子的拉力小（因为气相密度低），所以表面分子受到被拉入体相的作用力。
常见的界面有：气-液界面，气-固界面，液-液界面，液-固界面，固-固界面。
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2020/3/15
表面和界面(surface and interface)
常见的界面有： 1.气-液界面
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2020/3/15
表面和界面(surface and 0/3/15
表面功（surface work）
由于表面层分子的受力情况与本体中不同，因此如果要把分子从内部移到界面，或可逆的增加表面积，就必须克服体系内部分子之间的作用力，对体系做功。
温度、压力和组成恒定时，可逆使表面积增加dA所需要对体系作的功，称为表面功。用公式表示为：
W ' dA