[理学]物理化学简明教程印永嘉 化学动力学
《物理化学简明教程》(第四版)印永嘉 第八章 表面现象与分散系统
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2016/2/26
第八章 表面现象与分散系统
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第八章 表面现象与分散系统
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(一) 表面现象
• 吸附热为负值。吸附过程是一个放热过程。
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8.3 气体在固体表面上的吸附
• ③ 吸附等温线
• 图8.8 几种类型的吸附等温线
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2016/2/26
2 朗格缪尔单分子层吸附等温式
• 1916年,朗格缪尔(Langmuir)提出个气固吸 附理论。其基本假定是: • l.吸附是单分子层的。 • 2.吸附分子之间无相互作用力。
8.1 表面吉布斯函数与表面张力 界面是指两相接触的约几个分子厚度的过渡区, 若其中一相为气体,这种界面通常称为表面。 严格讲表面应是液体和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。
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8.1 表面吉布斯函数与表面张力
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3 BET多分子层吸附等温式
• 在朗格缪尔吸附理论的基础上,1938年勃劳纳 尔(Brunauer)、爱密特(Emmett)和泰勒 (Te11er)三人提出了多分子层的气固吸附理 论,导出了BET公式:
化学类高校考研参考书目汇总——物理化学
曲阜师范大学化学与化工学院
浙江师范大学生化学院
山西大学分子科学研究所、化学化工学院
电子科技大学微电子与固体电子学院、光电信息学院
西北大学化学与材料科学学院、分科所、化学所
武汉理工大学理学院
南昌大学理学院
重庆大学化学化工学院、生物工程学院
江西师范大学化学化工学院
湖北大学材料学与工程学院、化学化工学院
新疆大学化学化工学院
兰州理工大学石油化工学院
燕山大学环境与化学工程学院
西北工业大学理学院、生命科学院
《物理化学》,天津大学物理化学教研室编,高等教育出版社
北京理工大学机电学院、化工与环境学院
厦门大学材料学院2010年
北京交通大学理学院
上海交通大学药学院
北京工商大学化学与环境工程学院
浙江大学理学院、材料与化学工程学院2007年
北京工业大学环境与能源工程学院
华南理工大学材料科学与工程学院、化学与化工学院、生物科学与工程学院
中科院研究生院材料科学与光电技术学院、化学与化学工程学院
天津大学材料科学与工程学院、环境科学与工程学院、理学院、管理与经济学部、电子信息工程学院、化工学院
吉林大学材料科学与工程学院
中山大学工学院
东华大学材料科学与工程学院
西安建筑科技大学理学院、材料科学与工程学院
浙江理工大学理学院
合肥工业大学化学工程
武汉理工大学理学院
安徽理工大学热能工程、化学工程、应用化学
武汉科技大学材料与冶金学院、化学工程与技术学院、资源与环境学院
安徽工业大学化学与化工学院、分子工程与应用化学研究所、材料科学与工程学院
湖北工业大学化学与环境工程学院、生物工程学院
《物理化学》教学大纲
《物理化学》教学大纲一、课程基本信息课程名称:物理化学课程类别:专业基础课课程学分:X学分课程总学时:X学时二、课程的性质、目的和任务(一)课程性质物理化学是化学学科的一个重要分支,是化学专业及相关专业学生必修的一门基础课程。
它运用物理学的原理和方法,研究化学变化的基本规律,是连接无机化学、有机化学、分析化学等基础学科与化工原理、化学工艺学等应用学科的桥梁。
(二)课程目的通过本课程的学习,使学生系统地掌握物理化学的基本概念、基本原理和基本方法,培养学生运用物理化学的理论和方法分析和解决化学问题的能力,为后续课程的学习和今后从事化学及相关领域的研究、开发和生产工作打下坚实的基础。
(三)课程任务1、使学生掌握热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律的基本内容,能够熟练运用热力学方法计算化学反应的热效应、熵变、焓变和自由能变化,判断化学反应的方向和限度。
2、使学生掌握多组分系统热力学的基本概念和基本定律,能够熟练运用相律分析相平衡问题,掌握单组分和双组分系统的相图及其应用。
3、使学生掌握化学平衡的基本原理,能够熟练运用化学平衡常数计算平衡组成,了解温度、压力、浓度等因素对化学平衡的影响。
4、使学生掌握电化学的基本概念和基本定律,能够熟练运用能斯特方程计算电极电势和电池电动势,了解电解、电镀、原电池等电化学过程的基本原理和应用。
5、使学生掌握化学动力学的基本概念和基本定律,能够熟练运用反应速率方程和反应级数计算反应速率,了解温度、浓度、催化剂等因素对反应速率的影响,掌握简单级数反应的动力学特征和反应机理的推测方法。
6、使学生掌握表面化学和胶体化学的基本概念和基本原理,了解表面活性剂、吸附、乳化、胶体的稳定性等表面化学和胶体化学现象的本质和应用。
三、课程教学的基本要求(一)知识要求1、掌握物理化学的基本概念、基本原理和基本公式,如热力学函数、相律、化学平衡常数、电极电势、反应速率常数等。
2、理解物理化学基本原理的推导过程和物理意义,能够运用物理化学原理分析和解决实际问题。
物理化学简明教程(印永嘉) 电化学
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 第十一节 第十二节 第十三节 第十四节
第七章 电化学
§7.1 离子的迁移
1.电解质溶液的导电机理 2.法拉第定律
3.离子的迁移数
第七章 电化学
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化学能
–
Zn
原电池G <0 电解池G >0
电 极 2 1mol 电解质 1m
电 极 1
第七章 电化学
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2. 电导的测定
测定电阻R电导G 电导率
电桥平衡时,示波器中 无电流通过,即C、D处 电压相等。所以 I1R = I2R1 I1R3 = I2R2 两式相除 R/ R3= R1 / R2 R = R1R3 / R2 电导G =1/R= R 2/R1R3
z
z-
Λ
m
m,
m,
第七章 电化学
(2)电极命名法:
原电池 电解池 正极(电势高) 阴极(还原极) 阳极(氧化极) 负极(电势低) 阳极(氧化极) 阴极(还原极)
第七章 电化学
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2. 法拉第定律
当电流通过电解质溶液时,通过电极的电量Q与 发生电极反应的物质的量n成正比。即Q=nF
其中: n:电极反应时得失电子的物质的量 F:为法拉第常数 F =L e =6.02210231.6022 10-19 =96485 C mol-1 通常取值为1F=96.5kC· mol-1
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注意:
(1) u+, u-与外加电压E有关,当E改变时, u+, u-会按相同
物理化学简明教程第四版
(2) H2(g)I2(g)2HI(gK)f,2 (Kf,1)2
例如,求 C (s ) 1 2 O 2 (g ) C O (g )的平衡常数
( 1 ) C ( s ) O 2 ( g ) C O 2 ( g )
rG m ( 1 )
只是T的函数,无量纲
Kp
PB B
B
只是T的函数,单位Pa△υ
Kx
xB B
B
是T和P的函数,无量纲
K K pP K xpp
§4.3 平衡常数的各种表示法
非理想气体反响
K
B
fB P
B
BB RlTnfB P
只是T的函数,无量纲
Kf
fB B
B
只是T的函数,单位Pa△υ
RT(1)ln(1) ln G
0
B
eq
GGniG x
GG
G会在某ζ值时出现极小值,相应的ζ就是反响的 极限进度ζeq, ζeq越大,平衡产物越多, ζeq越小, 平衡产物越少。在一定温度和压力条件下,总吉布斯 函数最低的状态就是反响系统的平衡态。
§4.1 化学反响的方向和限度
3. 化学反响的平衡常数和等温方程
rGm BfGm 'B
3. 反应的 rGm 和 K 的求算
rG m 的几种计算方法
〔1〕热化学的方法 rG m rH mT rSm 利用热力学数据表或测定反响热效应,先
计算反响的焓变和熵变
(2)用易于测定的平衡常数,计算 rGm
再利用Hess定律计算所需的 rGm
rGm RT l nK
不能向右进展,必须使下式成立
物理化学简明教程(印永嘉) 电化学习题课
2
/ Fe ) / Cd )
O
( Fe ( Cd
2
/ Fe ) / Cd )
RT 2F RT 2F
ln[ Fe ln[ Cd
2
] 0 . 470 V ] 0 . 491 V
( Cd
2
O
2
2
电极电势越低, 越易被氧化!
17. 电解水溶液时,在铜阳极上会发生( D ) (A)析出O2 (B)析出Cl2 (C)析出铜 (D)Cu极溶解.
∵ KCl溶液中t+ = t∴ m(K+)=m(Cl-) ∴m(KCl)=m(K+)+m(Cl-)= 2 m(K+) =m(NaCl)+ m(KNO3) m(NaNO3) = 1.510-2 Sm2mol-1 m(K+)=m(Cl-)=0.7510-2 Sm2mol-1 m(Na+)=m(NaCl)m(Cl-)=0.5110-2 Sm2mol-1 m(NO3-)=m(KNO3)m(K+)=0.7010-2 Sm2mol-1
11. 解:电池反应:2Hg (l)+ Cl2(py) Hg2Cl2(s) E=Ey 12. 解:电池反应:H2(g ,py)+ 1/2O2(g,py) H2O(l) E=Ey
14. 有电池反应 (1)1/2Cu(s)+1/2Cl2(py)1/2Cu2+(a=1)+Cl-(a=1) E1 (2)Cu(s)+Cl2(py)Cu2+(a=1)+2Cl-(a=1) E2 E1 和E2 的关系为( B ) (A)E1=E2/2 (B)E1=E2 (C) E1=2E2 (D) E1=4E2 15. 已知25℃,py下 A(s)+2BD(aq)=AD2(aq)+B2(g) 在电池中可逆进行,系统做电功150kJ,放热80kJ。则 该反应ΔrHm=____________ 230kJ (A) 80 (B) 230 (C) 232.5 (D) 277.5kJ 15.解: ΔrHm= ΔrGm+TΔrSm= 15080= 230kJ
印永嘉物理化学第四版答案
印永嘉物理化学第四版答案【篇一:参考书】class=txt>242 俄语(一外)《大学俄语》(1—2册全部)《大学俄语》(3册语法部分)外语教学与研究出版社北京外国语大学与莫斯科普希金俄语学院合编243 日语(一外) 《中日交流标准日本语》(初级上、下,中级上1---10课)人民教育出版社244 德语(一外) 《大学德语教学大纲》高等教育出版社《大学德语》(1—3册)高等教育出版社张书良主编245 法语(一外) 《法语》(1—3册)外语教学与研究出版社马晓宏等编《简明法语教程》(1—42课)商务印书馆出版孙辉编《大学法语》(1—3册)高等教育出版社李志清主编《大学法语简明教程》外语教学与研究出版社薛建成主编246 英语(一外) 《全国硕士研究生入学考试英语考试大纲(非英语专业)》大学英语教材《考硕词汇高效速记》王新国等360 数学(理学) 《高等数学》科学出版社,2005 西北工业大学高等数学教材编写组编《线性代数》科学出版社,2006 西北工业大学线性代数编写组编《高等数学常见题型解析及模拟题》西北工业大学出版社,2003陆全主编《线性代数辅导讲案》西北工业大学出版社, 2007 徐仲、张凯院主编361 数学分析数学分析科学出版社,1999 李成章等数学分析高等教育出版社,1999 陈记修等数学分析(第三版)高等教育出版社,2001 华东师范大学数学系735 英语水平测试(含词汇、阅读、翻译、写作)《英汉翻译教程》上外教社,2003.1 (40) 张培基编《实用英汉翻译教程》外语教研社,2002.2 (1) 申雨平编《英语写作手册》外语教学与研究出版社丁往道编《英语高级写作教程》国防工业出版社庾鲜海编736 马克思主义发展史西工大人文与经法学院自编教材738 物理化学《物理化学》西北工业大学、北京航天航空大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学出版社,2005 苏克和、胡小玲主编《物理化学》上、下册高等教育出版社,2000 傅献彩等编《物理化学简明教程》(第三版)高等教育出版社,1992 印永嘉等编740 艺术史《美的历程》安徽文艺出版社,1999年版李泽厚著《中国美术简史》高等教育出版社,1990年版中央美术学院美术史系编《外国美术简史》高等教育出版社,1990年版中央美术学院美术史系编741 设计理论《设计学概论》湖南科学技术出版社,2000 尹定邦编《工业设计概论》机械工业出版社,2000.2 程能林主编《工业设计方法学》北京理工大学出版社,1995.1 简召全编《计算机辅助工业设计》上海人民美术出版社,2004.1 张立群《设计数学基础》西北工业大学讲义余隋怀等742 建筑历史及城市建设史《中国建筑史》(第五版)中国建筑工业出版社,2003 潘谷西著《外国建筑史(十九世纪末以前)》(第三版) 中国建筑工业出版社,2003 陈志华著《外国近现代建筑史》(第二版)中国建筑工业出版社,2003 罗小未著《外国城市建筑史》中国建筑工业出版社沈玉麟编《中国城市建设史》中国建筑工业出版社董鉴泓编743 法学综合《法理学》北京大学出版社,高等教育出版社张文显主编《宪法学概论》北京大学出版社肖蔚云主编《民法》北京大学出版社,高等教育出版社魏振瀛主编《刑法》北京大学出版社,高等教育出版社高铭暄、马克昌主编745 行政管理学《行政管理学》(第三版)高等教育出版社、中山大学出版社,2003.8 夏书章主编《行政管理学概论》(第二版)北京大学出版社,2000.8 张国庆主编746 生物综合《生理学》(第6版)人民卫生出版社,2003年姚泰主编《生物化学》(第6版)人民卫生出版社,2003年周爱儒主编《医学分子生物学》人民卫生出版社,2005年冯作化主编《细胞生物学》高等教育出版社,2002 翟中和主编《现代遗传学》高等教育出版社,2004年赵寿元,乔守怡主编《微生物学教程》(第2版)高等教育出版社,2002 周德庆主编748 物理化学(医学)《物理化学》上、下册(第四版)高等教育出版社,2002年傅献彩《物理化学》第三版高等教育出版社,1992年天津大学物理化学教研室编《物理化学简明教程》高等教育出版社,1990年印永嘉、奚正楷等《物理化学》上、下册化学工业出版社,2006年何玉萼, 袁永明,薛英编相关的《物理化学》习题解析749 德语水平考试《德语语法专题》旅游教育出版社韩万衡《abc der schwachen/starken verben》 hueber verlagmei,klare u.a.《德汉同义词》外研社庄慧丽《德汉翻译基础教程》外研社张建琪《汉译德理论与实践》外研社钱文彩德语专业3-4年级教材802 水声学原理《水声学原理》哈尔滨船舶工程学院出版社,1993 刘伯胜,雷家煜主编《水声学基础》国防工业大学出版社,1981 顾金海,叶学千编著803 设施规划与设计《设施规划与设计》机械工业出版社,1995王家善、吴清一、周佳平编《现代生产物流及仿真》清华大学出版社,1998 张晓萍、颜永年、吴耀华、荆明编 804 电磁场与电磁波《电磁场与电磁波》《高等教育出版社2005年出版主编丁君 805 环境化学《环境化学》高等教育出版社,1997 戴树桂主编《环境化学》南京大学出版社,1993 王晓蓉编著806 工业设计《机械产品艺术造型基础》学术书刊出版社,1989.10 高敏编《工业设计概论》机械工业出版社,2000.2 程能林编《工业设计方法学》北京理工大学出版社,1995.1 简召全《计算机辅助工业设计》上海人民美术出版社,2004.1 张立群《设计数学基础》西北工业大学讲义余隋怀等807 电工技术与电子技术《电工技术》科学出版社,2004,9 史仪凯主编《电子技术》科学出版社,2005,1 史仪凯主编《电工电子应用技术》科学出版社,2005,1 史仪凯主编808 电气工程基础《电力电子技术》(第四版)机械工业出版社,2001 王兆安、黄俊编《电力电子技术》武汉理工大学出版社,2002 林辉、王辉编《电力电子技术典型题解析及自测试题》西北工业大学出版社,2002 吴小华、李玉忍等编《power electronic systems —theory and design》 tsinghua university press,2001 jai p.agrawal电机与拖动基础(第三版)清华大学出版社李发海王岩编著航空电机学国防工业出版刘迪吉电机学(第二版)机械工业出版社辜承林电机学(第三版)科学出版社朱东起李发海809 政治学原理《政治学原理》(第二版)高等教育出版社2006年第2版王惠岩主编《政治学基础》中国人民大学出版社,2002 ,王浦劬主编810 交通工程导论《交通工程总论》人民交通出版社徐吉谦编《交通工程学》人民交通出版社李作敏、杜颖主编《道路交通控制工程》人民交通出版社荆便顺主编811 管理学《管理学》清华大学出版社,2002 张德,徐国华,赵平编《管理学教程》北京大学出版社,2000.10 戴淑芬编812 现代西方经济学《西方经济学》(第三版)中国人民大学出版社,2005.3 高鸿业 813 中国近现代史《中国近代史》中华书局1994年李侃,李时岳等编《20世纪中国史》西北工业大学出版社2000年李云峰,陈舜卿主编814 运筹学《运筹学》清华大学出版社,2006 运筹学教材编写组815 医学图像处理《计算机图像处理与识别技术》高等教育出版社,2001 王耀南、李树涛、毛建旭《数字图像处理导论》西北工业大学出版社,2000 赵荣椿《数字图像处理》电子工业出版社,1998 kenneth.r.castleman816 数字信号处理《数字信号处理》(第二版)西北工业大学出版社,2002 俞卞章编《数字信号处理》(第二版)西安电子科技大学出版社,2001 丁玉美、高西全编《数字信号处理》(第二版)清华大学出版社,2001 程佩青编817 理论力学《理论力学》西北工业大学出版社,1998 西工大理论力学教研室《理论力学》(第六版)高等教育出版社,2002 哈工大理论力学教研室编,《理论力学习题集》西北工业大学2007 西工大理论力学教研室编《理论力学常见题型解析及模拟题》(第3版) 西北工业大学出版社,2003 支希哲818 中国特色社会主义理论与实践《邓小平理论和“三个代表”重要思想概论》中国人民大学出版社,2003.7 徐志宏、秦宣主编《邓小平理论和“三个代表”重要思想概论》高等教育出版社,2003.7 教育部社会科学研究与思想政治工作司主编819 动力装置原理《鱼雷活塞发动机原理》西北工业大学出版社,1991 赵连锋编820 艺术专业综合理论《设计学概论》湖南科学技术出版社,2000 尹定邦主编《美学与艺术鉴赏》上海人民出版社2001年版凌继尧张燕821 自动控制原理《自动控制原理》(第3版)国防工业出版社胡寿松主编824 计算机辅助制造《计算机辅助制造》科学出版社,2006年9月第二版卜昆等《数控加工理论与编程技术》机械工业出版社,2000 刘雄伟等编825 通信原理《通信原理》国防工业出版社,1995 樊昌信等编《信息传输基础》北京航空航天大学出版社,1995 欧阳长月等编《通信系统原理》西安电子科技大学出版社,1993 沈振元等编826 量子力学《量子力学教程》高等教育出版社,1979 周世勋编《量子力学教程》科学出版社,2003年版曾谨言827 信号与系统《信号与系统常见题型解析及模拟题》(第二版) 西北工业大学出版社,2001.5 范世贵等编《信号与线性系统分析》(第三版)高等教育出版社,1998.10 吴大正主编《信号与系统》西北工业大学出版社,1997 段哲民等编828 光学《光学》高等教育出版社赵建林编《光学》高等教育出版社赵凯华编《光学》高等教育出版社郭永康编《光学》山东大学出版社蔡履中等829 电子技术基础《电子技术》科学出版社,2005 史仪凯主编《电工学》下册电子技术(第五版)高等教育出版社,1999 秦曾煌主编《电子基础(模拟部分)》高等教育出版社,1998 康华光主编《电子基础(数字部分)》高等教育出版社,1998 康华光主编830结构力学(土建)《结构力学》高等教育出版社龙驭球(清华大学)编《结构力学》高等教育出版社杨弗康(湖南大学)编《结构力学》高等教育出版社杨天祥(天津大学)编831 噪声与振动控制《振动与噪声控制技术基础》科学出版社,2001 盛美萍等编著832 材料科学基础《材料科学基础》(第二版)西北工业大学出版社,2003 刘智恩《材料科学基础》上海交通大学出版社,2000 胡庚祥,蔡珣《材料科学基础》西安交通大学出版社,2000 石德珂《材料科学基础》清华大学出版社,1998 潘金生,仝健民833 物理化学《物理化学》西北工业大学、北京航空航天大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨工程大学出版社,2005 苏克和,胡小玲主编《物理化学简明教程》(第三版)高等教育出版社,1992 印永嘉等编《物理化学》(第四版)上、下册高等教育出版社,2000 傅献彩等编834 飞机总体设计原理《现代飞机总体设计》(中英对照)西北工业大学出版社,1995 王和平编“aircraft design: a conceptual approach”《现代飞机设计》 aiaa education series,1992国防工业出版社,1992 d.p.raymer,中译本:[美]雷曼尔著、钟定逵等译《飞机总体设计》航空工业出版社,1991 杨景佐等编《现代飞机总体综合设计》西北工业大学出版社,2001 李为吉等编835 有机化学《有机化学导论》天津大学出版社,1992 高鸿宾主编《有机化学》(第三版)高等教育出版社,2000 高鸿宾主编《有机化学》清华大学出版社,1995 王芹珠编《有机化学》(第二版)高等教育出版社,1999 邢其毅,徐瑞秋,周政编《有机化学简明教程》天津大学出版社,2001 高鸿宾主编836 航天器与导弹控制原理《航天器控制原理》西北工业大学出版社,2001.10 周军编《导弹控制系统原理》西北工业大学出版社,2000.10 杨军编837 气体动力学《气体动力学基础》西北工业大学出版社,2006王新月《流体力学》西北工业大学出版社,1994 张兆源、毛根旺编《气体动力学》西北工业大学出版社,1995 何洪庆、毛根旺编838 经济法《经济法》北京大学出版社杨紫煊主编《商法》北京大学出版社范健主编《劳动法学》中国政法大学出版社郭婕等主编839飞行器飞行力学《战术导弹轨迹与姿态动力学》西北工业大学出版社曾颖超、吕学富等编《飞行器飞行力学》西北工业大学出版社,1995.6 吕学富编《有翼导弹飞行力学》北京航空航天大学出版社,1983 周慧钟、李忠应、王瑾编《有翼导弹飞行动力学》西北工业大学出版社。
物理化学简明教程(印永嘉) 化学平衡
第四章 化学平衡
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设一简单理想气体反应 ( )T,p A(g) = B(g) * >* , 即G * >G * A B m,A m,B
=0 nA=1mol nB=0 nA=1– =xA nB= =xB
当反应进度为 时,反应系统的G 为: G = G*+ΔmixG * )+RT(nA ln xA+ nB ln xB ) *+ nB µ = (nA µ A B
rGm =ΣνB μB =0
G
G 0 T , p
G 0 T , p
G 0 T , p
0
第四章 化学平衡
eq
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8
3. 化学反应的平衡常数和等温方程
设理想气体反应 aA + bB = gG + hH 平衡时 g μG+h μH=a μA+b μB
物理化学简明教程(印永嘉)
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
第四章 化学平衡
§4.1 化学反应的方向和限度
1.化学反应的方向和限度 2.反应系统的吉布斯函数
3.化学反应的平衡常数和等温方程
第四章 化学平衡
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1. 化学反应的方向和限度
所有的化学反应既可以正向进行亦可以逆向进行。 有些情况下,逆向反应的程度是如此之小,以致可以略 去不计,这种反应通常称为“单向反应”。例如,常温 下,2H2(g)+O2(g)=H2O(l)就是如此。但是若在1500℃时, 水蒸气却可以有相当程度分解为氢和氧。 但是,在通常条件下,有不少反应正向进行和逆向 进行均有一定的程度。 例如,在一密闭容器中盛有氢气和碘蒸气的混合物, 即使加热到450℃,氢和碘亦不能全部转化为碘化氢气体, 这就是说,氢和碘能生成碘化氢,但同时碘化氢亦可以 在相当程度上分解为氢和碘。
2023年大学_物理化学简明教程(邵谦著)课后答案下载
2023年物理化学简明教程(邵谦著)课后答案下载2023年物理化学简明教程(邵谦著)课后答案下载绪论0.1 物理化学的研究对象及其重要意义0.2 物理化学的研究方法0.3 学习物理化学的方法第一章热力学第一定律(一)热力学概论1.1 热力学的研究对象1.2 几个基本概念(二)热力学第一定律1.3 能量守恒--热力学第一定律1.4 体积功1.5 定容及定压下的热1.6 理想气体的热力学能和焓1.7 热容1.8 理想气体的绝热过程1.9 实际气体的节流膨胀(三)热化学1.10 化学反应的热效应1.11 生成焓及燃烧焓1.12 反应焓与温度的关系--基尔霍夫方程思考题第二章热力学第二定律2.1 自发过程的共同特征2.2 热力学第二定律的经典表述2.3 卡诺循环与卡诺定理2.4 熵的概念2.5 熵变的计算及其应用2.6 熵的物理意义及规定熵的计算2.7 亥姆霍兹函数与吉布斯函数2.8 热力学函数的?些重要关系式2.9 厶C的计算__2.10 非平衡态热力学简介思考题第三章化学势3.1 偏摩尔量3.2 化学势3.3 气体物质的化学势3.4 理想液态混合物中物质的化学势 3.5 理想稀溶液中物质的化学势3.6 不挥发性溶质理想稀溶液的依数性 3.7 非理想多组分系统中物质的化学势思考题第四章化学平衡4.1 化学反应的方向和限度4.2 反应的标准吉布斯函数变化4.3 平衡常数的各种表示法4.4 平衡常数的实验测定4.5 温度对平衡常数的影响4.6 其他因素对化学平衡的影响思考题第五章多相平衡5.1 相律(一)单组分系统5.2 克劳修斯一克拉佩龙方程5.3 水的相图(二)二组分系统5.4 完全互溶的双液系统__5.5 部分互溶的双液系统__5.6 完全不互溶的双液系统5.7 简单低共熔混合物的固一液系统 5.8 有化合物生成的固一液系统__5.9 有固溶体生成的固一液系统(三)三组分系统5.10 三角坐标图组成表示法__5.11 二盐一水系统__5.12 部分互溶的三组分系统思考题第六章统计热力学初步6.1 引言6.2 玻耳兹曼分布6.3 分子配分函数6.4 分子配分函数的求算及应用第七章电化学(一)电解质溶液7.1 离子的迁移7.2 电解质溶液的电导7.3 电导测定的应用示例7.4 强电解质的活度和活度系数__7.5 强电解质溶液理论简介(二)可逆电池电动势7.6 可逆电池7.7 可逆电池热力学7.8 电极电势7.9 由电极电势计算电池电动势7.10 电极电势及电池电动势的应用(三)不可逆电极过程7.11 电极的.极化7.12 电解时的电极反应7.13 金属的腐蚀与防护__7.14 化学?源简介第八章表面现象与分散系统(一)表面现象8.1 表面吉布斯函数与表面张力 8.2 纯液体的表面现象8.3 气体在固体表面上的吸附 8.4 溶液的表面吸附8.5 表面活性剂及其作用(二)分散系统8.6 分散系统的分类8.7 溶胶的光学及力学性质8.8 溶胶的电性质8.9 溶胶的聚沉和絮凝8.10 溶胶的制备与净化__8.11 高分子溶液思考题第九章化学动力学基本原理9.1 引言9.2 反应速率和速率方程9.3 简单级数反应的动力学规律9.4 反应级数的测定9.5 温度对反应速率的影响9.6 双分子反应的简单碰撞理论9.7 基元反应的过渡态理论大意__9.8 单分子反应理论简介思考题第十章复合反应动力学10.1 典型复合反应动力学10.2 复合反应近似处理方法10.3 链反应__10.4 反应机理的探索和确定示例10.5 催化反应10.6 光化学概要__10.7 快速反应与分子反应动力学研究方法简介思考题附录Ⅰ.某些单质、化合物的摩尔热容、标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数及标准摩尔熵Ⅱ.某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓(298K)Ⅲ.不同能量单位的换算关系Ⅳ.元素的相对原子质量表Ⅴ.常用数学公式Ⅵ.常见物理和化学常数物理化学简明教程(邵谦著):内容简介本教材自8月出版以来,受到了广大读者,特别是相关高校师生的厚爱,并被许多高校选作教材。
物理化学简明教程(印永嘉)-热力学第一定律169911394
第一章 热力学第一定律
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21
1.热力学能(内能)的概念
(1)热力学能:除整体动能、整体势能以外的系统中一切形式的 能量(如分子的平动能、转动能、振动能、电子运动能及原 子核内的能等等)。
(2)热力学能是系统的状态函数。(证明见下页)
(3)热力学能是容量性质。 (4)热力学能的绝对值现在无法测量,但对热力学来说,重要的
W3 = – ∫nRT dV/V
= nRT ln(V1/V2)
第一章 热力学第一定律
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30
比较三者大小(绝对值): 膨胀过程:以可逆膨胀做功最大; 压缩过程:以可逆膨胀做功最小;
但是,可逆过程的膨胀功和压缩功相等。
第一章 热力学第一定律
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31
2. 可逆过程
系统恢复原状的同时,环境也恢复原状,没有 留下任何永久性的变化,这样的过程叫做可逆过 程。
Zn
定温定压下在烧 杯中进行
Zn
ZnSO4
Cu
CuSO4
定温定压下在原电 池中进行
第一章 热力学第一定律
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16
4. 热力学平衡系统
系统与环境间 无物质、能量的交换,系统各状态性质均不 随时间而变化时,称系统处于热力学平衡
热力学平衡系统必须同时处于下列四个平衡: 热平衡;机械平衡; 化学平衡;相平衡
则环境也恢复原状,所以为可逆过程。
第一章 热力学第一定律
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33
可逆过程的特点:
1.系统始终无限接近于平衡——准静态过程; 2.可逆过程无限缓慢; 3. p外=p±dp 推动力和阻力只差一个无限小; 4.可逆过程系统所做的功最大,环境对系统所做的功最小。
物理化学简明教程(印永嘉)_化学势582111435
第三章 化学势
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24
以1mol该气体为系统,在一定温度下,
T, p*
T, p
(Gm )T ( p) ( p ) RT ln f / f
( p)
(T ) RT
ln
f p
第三章 化学势
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25
从定义式出发
Vm=RT/p +α
dGm = Vmdp=(RT/p +α)dp
T , p,nCB
V
浓度 V水/cm3 V乙醇/cm3 V总/cm3
20.8% 150 50 195
44.1% 100 100 192
70.3% 50 150 193
单组份系统是 过原点的直线
nB
第三章 化学势
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7
2. 偏摩尔量的集合公式(积分式)
若是二组分系统,则 dX=XAdnA+XBdnB 如:A和B的偏摩尔体积分别为VA ,VB, 则 ( )T,p dV=VAdnA+VBdnB 但VA,VB均为变量,不能直接积分。
第三章 化学势
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29
2. 理想液态混合物的定义
(1)一定温度和压力下,液态混合物中任一组分在 任意浓度范围内都服从拉乌尔定律——称为理想 液态混合物。
(2)微观解释:同纯物质处境
理想液态混合物就是混合物中各种分子之间的相互作用 力完全相同。以物质B和物质C形成理想混合物为例,混合 物中任何一种物质的分子B不论它全部为B分子所包围,或 全部为C分子所包围,或一部分为B分子另一部分为C分子 所包围,其处境与它在纯物质时的情况完全相同。
体单独占有混合气体总体积时的行为相同。所以理想气体
物理化学第四版印永嘉答案
物理化学第四版印永嘉答案【篇一:2、《物理化学》教学大纲(化学专业)】xt>一、课程基本信息(一)课程中文名称:物理化学(二)课程英文名称:physical chemistry (三)课程代码:15030100 15030101 (四)课程属性及模块:专业必修课(五)授课学院:理学院(六)开课学院:理学院(七)教材及参考书目教材:《物理化学》(第五版)上册,傅献彩,沈文霞等编,高等教育出版社,2005年《物理化学》(第五版)下册,傅献彩,沈文霞等编,高等教育出版社,2006年参考书:《物理化学核心教程》(第二版),沈文霞编,科学出版社,2009年《物理化学》,万洪文,詹正坤主编,高等教育出版社,2009年《物理化学简明教程》(第四版),印永嘉等编,高等教育出版社,2009年《物理化学学习指导》,孙德坤沈文霞等编,高等教育出版社,2009年《物理化学核心教程学习指导》,沈文霞等编,科学出版社,2009年《化学热力学基础》,李大珍编,北京师范大学出版社,1982年《物理化学》,朱文涛编,清华大学出版社,1995年《物理化学教程》(修订版),姚允斌,朱志昂编,湖南科技出版社,1995年(八)课程定位及课程简介《物理化学》是化学及相关学科的理论基础。
是化学、化工、冶金、材料等专业本科生必修的专业主干基础课之一。
它是从化学现象与物理现象的联系入手,借助数学、物理学等基础科学的理论及其提供的实验手段,来探求化学变化中最具普遍性的基本规律的一门学科。
它是先行课程无机化学、分析化学、有机化学普适规律的理论归纳和定量探讨,是后续专业知识深造和科研工作的理论基础,也是连接化学与其它学科的桥梁。
(九)课程设计基本理念依据“以学生为中心”的教育教学理念,本课程的教学目的主要是:(1)使学生在已学过的一些先行课程(无机化学、有机化学、分析化学、高等数学、普通物理学)的基础上,对化学运动作理论和定量探讨。
(2)使学生能系统地掌握物理化学的基本知识和基本原理,加深对自然现象本质的认识;(3)使学生学会物理化学的科学思维方法,培养学生提出问题、研究问题的能力,培养他们获取知识并用来解决实际问题的能力。
物理化学简明教程(印永嘉) 热力学第二定律
第二章 热力学第二定律
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8
§2.2 热力学第二定律的经典表述(经验总结)
19世纪初,资本主义工业生产已经很发 达,迫切需要解决动力问题。当时人们已 经认识到能量守恒原理,试图制造第一类 永动机已宣告失败,然而人们也认识到 能量是可以转换的。于是,人们就想到 空气和大海都含有大量的能量,应该是 取之不尽的。有人计算若从大海中取热 做功,使大海温度下降1℃,其能量可供 全世界使用100年…。
Q1 T1 W T2 T1 其中W为环境对致冷机所作的功;Q1为给致冷机作每 单位的功能从低温热源取出的热。
第二章 热力学第二定律
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25
根据题给条件,此致冷机的可逆致冷效率为
253 5.62 298 253
而欲保持冷冻系统的温度为20℃,则每分钟必 须由低温热源取出104 J的热。因此需对致冷机作 的功应为 W=Q/=(104/5.62) J· min-1= 1780 J· min-1故 开动此致冷机所需之功率为
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3
思路:找出决定这些自发过程的方向和限度 的共性的因素,然后判断个性的化学反应的方向 和限度。 在本章中,我们发现功和热的转换具有不可逆 性,也就是功向热转换的自发性。功和热是自然 界最普遍、最概括的两种能量形式,而且任何化 学过程都会伴随功和热的产生,因此如果从这里 面提取出一个函数就可以为方向的判断提供依据。
高温热源T2 吸热Q2 做出W’ 放热 吸热 QQ 22
I
放热Q1’
R
做功 W 做出 W 放热 Q 吸热 Q 11
低温热源T1
联合热机工作的总结果是:
第二章 热力学第二定律
物理化学(第四版)课件_印永嘉_等编_第3章_化学势
d U T d pS d V idi n
偏摩尔量 化学势 (g) 溶液 (sln) 依数性 非理想溶液 习题课
11
二、化学势的应用 化学势判据:
条件: 密闭系统,( )T, p , W’=0时
k
(dG)T,p idni i1
<0 正向自发 =0 可逆或平衡 >0 逆向自发
例1:已知某气体状态方程为pVm=RT+αp ,其中 α为常数,求该气体逸度表达式
解:实际气体的p0时, 可视为理想气体。设此 时的压力为p,且p=f
根据基本公式 (dm G )T (d)T V m dp
左边代入 ( T ) R lf / n p T
右边代入 VmRT /p
RTldnf RpTdp
多相平衡条件:( )T, p i()i()
化学势是决定物质传递方向和限度的强度性质 , 从高化学势向低化学势传递。
偏摩尔量 化学势 (g) 溶液 (sln) 依数性 非理想溶液 习题课
13
2、 在化学平衡中的应用
( )T,p aA + bB = gG + hH
dinid
–ad –bd gd hd
(dG )T,p idin iid 当d=1mol时,
i
(rGm) = ii 0 (<0: 正向自发;=0: 平衡) 例如 SO2(g)+1/2O2(g)= SO3(g)
μ(SO3) – μ(SO2) – 1/2μ(O2)=0 , 反应达平衡
μ(SO3) – μ(SO2) – 1/2μ(O2)<0 , 反应正向自发
化学势是决定物质变化方向和限度的强度性质—
k
dG SdTVdp idin Sd V T dW p r' i1 k
物理化学知识点总结[物理化学知识点归纳]
物理化学知识点总结[物理化学知识点归纳]热力学第一定律...............................................................................(1)第二章热力学第二定律. (3)第三章化学势 (7)第四章化学平衡 (10)第五章多相平衡 (12)第六章统计热力学基础 (14)第七章电化学 (16)第八章表面现象与分散系统 (20)第九章化学动力学基本原理 (24)第十章复合反应动力学 (27)物理化学知识点归纳根据印永嘉物理化学简明教程第四版编写,红色的公式要求重点掌握,蓝色的公式掌握。
第一章热力学第一定律本章讨论能量的转换和守恒,其目的主要解决变化过程的热量,求功的目的也是为了求热。
1. 热力学第一定律热力学第一定律的本质是能量守恒定律,对于封闭系统,其数学表达式为∆U =Q +W 微小过程变化:d U =δQ +δW只作体积功:d U =δQ −p e d V 理想气体的内能只是温度的函数。
2. 体积功的计算:δW V =−p 外d VW V =−∫p 外d VV 1V 2外压为0(向真空膨胀,向真空蒸发):W V =0;恒容过程:W V =0恒外压过程:W V =−p 外(V 2−V 1) 恒压过程:W V =−p (V 2−V 1) 可逆过程:W V =−∫V 2V 1p d V (主要计算理想气体等温可逆、绝热可逆过程的功)3. 焓和热容由于大多数化学反应是在等压下进行的,为了方便,定义一个新的函数焓:H =U +pV焓是状态函数,是广度性质,具有能量,本身没有物理意义,在等压下没有非体积功的热效应等于焓的改变量。
等容热容:C V = δQ V⎛∂U ⎛=⎛⎛ d T ⎛∂T ⎛V等压热容:C p =δQ p⎛∂H ⎛=⎛⎛ d T ⎛∂T ⎛p对于理想气体:C p −C V =nR4. 理想气体各基本过程中W 、Q 、∆U 、∆H 的计算5. 焦耳-汤姆逊系数µ=⎛⎛∂T ⎛1⎛∂H ⎛=−⎛⎛⎛,用于判断气体节流膨胀时的温度变化。
物理化学简明教程第四版(印永嘉)
体积功的计算
• 基本公式:
•
W=-p外dV
• 注意: 体积功是系统反抗外压所作的功;•源自或者是环境施加于系统所作的功。
• W的数值不仅仅与系统的始末态有关,还与具体经历的途径 有关。
• 强度性质: 数值取决于系统自身的特点,与系统的数量无关, 不具有加和性,如温度、压力等。它在数学上是零次齐函数。
• 一般而言, 两个广度量的比值是一强度量,如
密 度: = m/V
摩尔体积:Vm = V/n • 指定了物质的量的容量性质即成为强度性质,如摩尔热容。
-
6
p,压力或者压强, N/m2(帕斯卡), Pa; 1pø=0.1MPa,热力学标准压力;常压101325 Pa T,温度,K , T/K= t/℃+273.15; V,体积,m3;
-
10
平衡态?稳态?
一金属棒分别与两个恒温热源相接触,经过一定时间后,金属 棒上各指定点的温度不再随时间而变化,此时金属棒是否处于 热力学平衡态?
T2
T1
-
11
过程和途径
• 热力学系统发生的任何状态变化称为过程。 • 完成某一过程的具体步骤称为途径。
如: pVT变化过程、相变化过程、化学变化过程
个量符合上述三个特征之一,可以判定有某一状态函数的存在。
-
9
热力学平衡态
• 系统与环境间必须同时达到以下四个条件时, 才可认为系统达 热力学平衡, 此时系统的状态称为热力学平衡态.
• 1.热平衡: 系统处处温度(T) 相等; • 2.力学平衡: 系统处处压力(p) 相等; • 3.相平衡:多相共存时,各相的组成和数量不随时间而改变; • 4.化学平衡: 系统内各化学反应达平衡.
-
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第九章 化学动力学基本原理
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1. 反应速率的表示法
目前,国际上已普遍采用以反应进度随时间的变化率
来定义反应速率J,即
J
def
d
dt
按照反应进度的定义, 上式亦可表示为:
d
def
dnB
B
J
def
d
1
dnB
dt B dt
13
第九章 化学动力学基本原理
应当强调指出,反应分子数是针对基元反应而言的,表 示反应微观过程的特征。简单反应和复合反应是针对宏 观总反应而言的。这些概念不可混为一谈。
11
第九章 化学动力学基本原理
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§9.2 反应速率和速率方程
1.反应速率的表示法 2.反应速率的实验测定 3.反应速率的经验表达式 4.反应级数 5.质量作用定律 6.速率常数
这四个反应才是由反应物分子直接作用而生成产物的, 它们的总效果在宏观上与总反应一致。
10
第九章 化学动力学基本原理
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“基元反应”: 反应物分子经直接作用生成新产物的过程 “基元化学物理步骤”:如分子碰撞发生能量转移等。 “反应分子数”:基元反应中,直接作用所必需的反应物
微观粒子数。分为:单分子反应,双分子 反应,三分子反应。(见上页) “反应机理”或“反应历程”:组成宏观总反应的基元反 应的总合。 “简单反应”:仅由一种基元反应组成的总反应。 “复合反应”:由2种或2种以上基元反应组成的总反应
HCl(aq)+NaOH(aq)NaCl(aq)+H2O rGm = – 79.91 kJ.mol-1, 反应的趋势似乎小些,但此反应的速率却非常快, 瞬时即可完成。
因此说化学热力学只解决了反应可能性的问题,反 应究竟能否实现还需由化学动力学来解决。
4
第九章 化学动力学基本原理
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基本任务:
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3. 反应机理的概念
反应机理:反应实际进行与经历的具体步骤。
例如“总反应” :H2 (g) + Cl2 (g) 2HCl (g) 实际上反应进行了下列步骤:
i. Cl2 2Cl• ii. Cl • + H2 HCl + H • iii. H • + Cl2 HCl + Cl • iv. 2Cl • + M Cl2 + M
向和限度,属于化学热力学范畴。
(2) 若可能进行,多长时间能实现?即反应速率的问题,属
于化学动力学范畴。
3
第九章 化学动力学基本原理
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例如:
2H2+O2 2H2O , rGm = – 237.2 kJ.mol-1, 其反应趋势很大,但实际上将氢气和氧气放在一个容器 中,好几年也觉察不到有水生成的痕迹,这是由于此反 应在该条件下的速率太慢了;
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第九章 化学动力学基本原理
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微观反应动力学
20世纪50年代以后化学动力学发展到微观反应动力学 阶段。这一阶段最重要的特点是研究方法和技术手段的 不断创新,特别是激光技术、分子束技术、微弱信号检 测技术和计算机技术的应用。将激光、光电子能谱与分 子束相结合,化学家就可以在电子、原子和分子层次上 研究化学反应;采用飞秒激光技术,化学家可以进一步 研究超快过程和过渡态。借助这些方法和手段,化学家 可以直接获得反应过程中的微观信息,探究化学反应的 微观机理和作用机制,使化学动力学研究进入了微观反 应动力学研究的新阶段。
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第九章 化学动力学基本原理
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今天,微观反应动力学已成为现代化学动力学发展 的新前沿,光谱分辩技术、空间分辩技术、分子运动 控制技术与质谱技术、光电检测技术极大地促进了动 力学研究,并发展了如量子分子动力学、立体化学反 应动力学、非绝热过程动力学等一系列新的研究领域。
9
第九章 化学动力学基本原理
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第九章 化学动力学基本原理
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基元反应动力学
基元反应动力学阶段大体上从20世纪初至20世纪50年代。 这是动力学研究从宏观向微观过渡的重要阶段。这一阶段 建立了一系列反应速率理论,发现和研究了链反应,建立了 快速化学反应研究方法和同位素示踪法。链反应理论的建 立,标志着化学动力学由研究总反应过渡到研究基元反应 的新阶段。链反应动力学研究直接导致了大量检测活性中 间体的实验新方法的建立,如电子学、激光技术、真空技 术、低温技术、光电子检测和控制技术等。而连续流动、 停止流动、弛豫法、闪光光解等方法的建立,促进了快速 反应动力学研究的发展。过渡态理论的建立和发展为后来 采用量子力学方法研究化学反应奠定了理论基础。这一时 期,新概念、新理论、新技术、新方法不断提出、建立和 完善,对化学动力学的发展起到了巨大的推动作用。
(1)研究各种因素(浓度、温度、光、介质)对反 应速率的影响。
(2)指示反应的机理(即反应实际进行的具体步骤)。 (3)研究物质的结构与反应速率的关系。
目的:
控制反应速率 控制反应机理
得到预期的产品。
5
第九章 化学动力学基本原理
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2. 化学动力学发展简史
一百多年来,化学动力学的发展主要历经了三个发展阶段: 宏观反应动力学、基元反应动力学和微观反应动力学。
宏观反应动力学阶段大体上是从19世纪中叶到20世纪初, 主要通过改变温度、压力、浓度等宏观条件,研究外界条 件对反应速率的影响,其主要标志性成果是质量作用定律 和阿累尼乌斯公式。
各种化学反应的速率差别很大,有的反应速率很慢,难 以觉察,如岩石的风化和地壳中的一些反应。有的反应速 率很快,如离子反应,爆炸反应等,瞬时即可完成。有的 反应速率则比较适中,完成反应所需时间在几十秒到几十 天的范围,大多数有机化学反应即属此类。宏观反应动力 学所研究的对象几乎都是速率比较适中的反应,其研究方 法是基于宏观统计的,但由此所得到的有关反应速率的基 本规律仍有着重要的意义。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
物理化学简明教程(印永嘉)
第九章 化学动力学基本原理
1
§9.1 引言
1.化学动力学的目的和任务 2.化学动力学发展简史 3.反应机理的概念
2
第九章 化学动力学基本原理
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1. 化学动力学的目的和任务
任一化学反应有两个基本问题需要研究: (1) 有无可能性;其最后结果如何?即研究化学反应的方