物理化学简明教程4 印永嘉
《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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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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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：
物理化学教学大纲-上海师范大学
上海师范大学本科课程教学大纲课程名称：物理化学(Physical Chemistry)学分：6 总学时：108开课专业：化学师范一、课程性质与目的（一）课程性质《物理化学》是化学师范专业的一门专业必修课。
本课程是应用物理的和化学的方法研究探索化学运动的普遍性规律。
本课程主要包括热力学第一、二定律、化学势、相平衡、化学平衡、电化学、化学动力学、表面与胶体化学等内容。
（二）课程设置目的本课程的作用是使学生掌握物理化学的基本概念，理解化学现象的原理。
掌握课程的逻辑框架，学会学习方法和解决问题的方法，将实验化学现象提高到理论上加以认识。
为学习后续课和将来从事化学教学和应用化学等领域的各项工作打下基础。
（三）适用对象：化学师范专业本科用二、预修课程大学基础化学、高等数学、大学物理三、教学内容绪论0.1物理化学的目的和内容0.2 物理化学的研究方法0.3 物理化学的建立与发展0.4 物理化学课程的学习方法第一章热力学第一定律1.1 热力学概论1.2 热力学第一定律1.3 准静态过程与可逆过程1.4 焓1.5 热容1.6 热力学第一定律对理想气体的应用1.7 实际气体1.8 热化学1.9 赫斯定律1.10 几种热效应1.11 反应热与温度的关系—基尔霍夫定律1.12 绝热反应—非等温反应1.13 *热力学第一定律的微观说明第二章热力学第二定律2.1 自发变化的共同特征—不可逆性2.2 热力学第二定律2.3 卡诺定理2.4 熵的概念2.5 克劳修斯不等式与熵增加原理2.6 熵变的计算2.7 热力学第二定律的本质和熵的统计意义2.8 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能2.9 变化的方向和平衡条件2.10 ΔG的计算示例2.11 几个热力学函数间的关系2.12 单组分体系的两相平衡—热力学对单组分体系的应用2.13 热力学第三定律与规定熵2.14 *不可逆过程热力学简介第三章多组分系统热力学及其在溶液中的应用3.1 引言3.2 溶液组成的表示法3.3 多组分体系中物质的偏摩尔量和化学势3.4 稀溶液中的两个经验定律3.5 混合气体中各组分的化学势3.6 理想溶液的定义、通性及各组分的化学势3.7 稀溶液中各组分的化学势3.8 *理想溶液和稀溶液的微观说明3.9 稀溶液的依数性3.10 吉布斯–杜亥姆公式和杜亥姆–马居耳公式3.11 非理想溶液3.12 分配定律—溶质在两互不相溶液相中的分配第四章相平衡4.1 引言4.2 多相体系平衡的一般条件4.3 相律4.4 单组分体系的相图4.5 二组分体系的相图及其应用4.6 *三组分体系的相图及其应用4.7 *二级相变第五章化学平衡5.1 化学反应的平衡条件和化学反应的亲和势5.2 化学反应的平衡常数和等温方程式5.3 平衡常数的表示式5.4 复相化学平衡5.5 平衡常数的测定和平衡转化率的计算5.6 标准生成吉布斯自由能5.7 *用配分函数计算和反应的平衡常数5.8 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响5.9 同时平衡5.10 反应的耦合5.11 *近似计算5.12 *生物能力学简介第六章电解质溶液6.1 电化学的基本概念和法拉第定律6.2 离子的电迁移和迁移数6.3 电导6.4 强电解质溶液理论简介第七章可逆电池的电动势及其应用7.1 可逆电池和可逆电极7.2 电动势的测定7.3 可逆电池的书写方法及电动势的取号7.4 可逆电池的热力学7.5 电动势产生的机理7.6 电极电势和电池的电动势7.7 浓差电池和液体接界电势的计算公式7.8 电动势测定的应用7.9 *生物电化学第八章电解与极化作用8.1 分解电压8.2 极化作用8.3 电解时电极上的反应8.4 金属的电化学腐蚀、防腐与金属的钝化8.5 化学电源第九章化学动力学基础（一）9.1 化学动力学的任务和目的9.2 化学反应速率表示法9.3 化学反应的速率方程9.4 具有简单级数的反应9.5 几种典型的复杂反应9.6 温度对反应速率的影响—阿仑尼乌斯经验式9.7 活化能Ea对反应速率的影响9.8 链反应9.9 拟定反应历程的一般方法第十章化学动力学基础（二）10.1 碰撞理论10.2 过渡态理论10.3 *单分子反应理论10.4 *分子反应动态学10.5 在溶液中进行的反应10.6 快速反应的测试10.7 光化学反应10.8 *催化反应动力学第十一章表面物理化学11.1 表面吉布斯自由能和表面张力11.2 弯曲表面下的附加压力和蒸气压11.3 液体界面的性质11.4 不溶性表面膜11.5 液-固界面现象11.6 *表面活性剂及其作用11.7 固体表面的吸附11.8 *吸附速率—吸附和解吸速率方程式11.9 *气-固相表面催化反应第十二章胶体分散体系和大分子溶液12.1 胶体和胶体的基本特性12.2 *溶胶的制备和净化12.3 溶胶的动力性质12.4 溶胶的光学性质12.5 溶胶的电学性质12.6 溶胶的稳定性和聚沉作用12.7 乳状液12.8 *大分子概说12.9 *加聚和缩聚作用的机理和动力学方程12.10 大分子的相对分子质量12.11 唐南平衡12.12 *天然大分子12.13 *流变学简介12.14 *凝胶四、使用教材及参考书目1、使用教材傅献彩，沈文霞，姚天扬，侯文华编，《物理化学》第五版，高等教育出版社，2006 2、参考书目（1）朱传征，褚莹，许海涵编，《物理化学》，科学出版社，2008（2）天津大学物理化学教研室编，《物理化学》第四版，高等教育出版社，2008（3）印永嘉，奚正楷，张树永编，《物理化学简明教程》第四版，高等教育出版社，2007 （4）万洪文，詹正坤编《物理化学》第二版，高等教育出版社2010（5）孙德坤，沈文霞，姚天扬，侯文华编，《物理化学学习指导》，高等教育出版社，2007 （6）印永嘉，王雪琳，奚正楷编，《物理化学简明教程例题与习题集》第二版，高等教育出版社，2009五、课外学习要求为了实现教学目标，要求学生做到课堂理论教学和课外预复习的时间比例为1：2，要求学生做到课前预习，每章节内容上课后布置复习思考题和作业题，便于学生课后复习。
物理化学简明教程(印永嘉) 化学势
[μ(SO3)– μ(SO2)–½ μ(O2)]
=0: 反应达平衡 <0: 反应正向进行 >0: 反应逆向进行
第三章 化学势
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17
推广到任意化学反应：定温定压 , W’=0时
(dG)T, p = B dnB
如何证明---利用最大有效功相同。如
dH = TdS + Vdp + Wr’ (dH)S,P= Wr’
第三章 化学势
(2)
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11
②多组分系统基本公式： G=f(T, p, nB , nC , nD , )
G G G dG dp dnB dT T p ,nB B nB T , p , n p T ,nB C B
(Gm )T Vm dp
p
p
理想气体压力为p时的状态称为标准态， μ(T)：标准态化学势，仅是温度的函数。
20
第三章 化学势
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2. 理想气体混合物的化学势
对理想气体混合物来说，其中某种气体的行为与该气 体单独占有混合气体总体积时的行为相同。所以理想气体 混合物中某气体的化学势表示法与该气体在纯态时的化学 势表示法相同.故
1. 纯组分理想气体的化学势 2. 理想气体混合物的化学势
3. 实际气体的化学势——逸度的概念
第三章 化学势
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19
1. 纯组分理想气体的化学势
纯组分理想气体 GB = Gm =μ 定温下其状态从p →p 时，dGm=Vmdp
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(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 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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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1
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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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2
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。
物理化学简明教程(印永嘉) 多相平衡
第五章 多相平衡
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8
例 NaCl-H2O系统 NaCl，H2O: S=2, R=0, R’=0, K=2 NaCl不饱和水溶液 S=3： Na+, Cl－, H2O, R=0, R’=1: [Na+]=[Cl－], 所以 K= 3– 1=2 NaCl饱和水溶液，有NaCl(s)存在 S=4：NaCl(s), Na+, Cl－, H2O, R=1: NaCl(s) = Na++ Cl－, R’=1: [Na+]=[Cl－], 所以 K= 4 – 1– 1=2
1.10105 226018 (T2 373) ln 5 8.314 373 T2 1.0010
解之得
T2＝375K，即102℃
第五章 多相平衡
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26
2. 固-气平衡
dp sub H m dT T subVm
14
第五章 多相平衡
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例题1 碳酸钠与水可组成下列几种化合物 Na2CO3H2O, Na2CO37H2O, Na2CO310H2O
(1)p下,与Na2CO3(aq)和冰共存的含水盐最多有几种？ (2)30℃时，可与水蒸气共存的含水盐最多有几种？ 解 此系统由Na2CO3及H2O构成，K＝2。虽然可有多种
p2 vap H m (T2 T1 ) 2260 18 (368 373) ln p1 RT1T2 8.314 373 368
＝－0.1782
p2=(1.00×105× 0.8367) Pa =8.37×104Pa
第五章 多相平衡
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25
(2)水在1.10×105Pa时的沸点
物理化学(第四版)课件印永嘉等编第3章化学势
表面吸附与化学势的变化
当物质被吸附到界面上时，其化学势 会发生变化，这种变化会影响物质在 界面上的吸附量和吸附状态。
通过研究物质在界面上的吸附和反应 过程中化学势的变化，可以深入了解 这些过程的机理和动力学特征。
对于理想气体，化学势的变化与温度、 压力和物质的量有关；对于液态和固 态物质，还与物质的聚集状态和表面 结构有关。
理等计算溶质的活度和浓度。
溶液的化学势
溶液的化学势是描述溶质在溶液 中的能量状态的参数，可以通过 热力学基本定律和化学反应平衡 常数等计算溶质的活度和浓度。
ห้องสมุดไป่ตู้3 化学势在化学平衡中的应 用
化学平衡的条件与判据
化学平衡条件
在一定温度和压力下，化学反应 达到平衡状态时，正反应和逆反 应速率相等，且各组分浓度保持 不变。
界面
物质的不同聚集状态（固 态、液态、气态）之间接 触的表面。
界面化学
研究物质在界面上的吸附、 反应和传递等现象的化学 分支。
界面张力
液体表面抵抗形变的能力， 与表面分子或离子的排列 紧密程度有关。
界面张力与化学势的关系
化学势与界面张力在数值上存在一定的关系，通常界面张力越低，化学势越高。
在一定温度和压力条件下，物质在界面上的吸附和反应往往受化学势和界面张力的 共同影响。
物理化学(第四版)课件印永嘉等编 第3章化学势
目 录
• 化学势的定义与意义 • 化学势的计算方法 • 化学势在化学平衡中的应用 • 化学势在相平衡中的应用 • 化学势在界面化学中的应用
01 化学势的定义与意义
化学势的定义
化学势定义为在等温、等压条件 下，物质在某特定相中的吉布斯 自由能与该物质在标准态下的吉
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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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
青岛大学2020年829 物理化学考试大纲
化学工程与技术专业硕士入学考试大纲考试科目代码及名称：829物理化学一、考试要求本课的主要内容是化学热力学、化学动力学、电化学、表面化学、相平衡、化学平衡的基本知识、原理和方法。
要求掌握物理化学的基本原理和方法，养成逻辑、理性的思维模式，并能用以分析和解决一些生产实践和科学实验中的实际问题。
二、考试内容（1）绪论1. 物理化学的内容、方法、及其重要意义2. 物理化学的研究方法3. 学习物理化学的方法（2）第一章热力学第一定律1. 热力学的研究对象2. 基本概念及术语3. 热力学第一定律4. 体积功5. 定容热、定压热6. 理想气体的热力学能和焓7. 热容8. 理想气休的绝热过程9. 实际气体的节流膨胀10. 化学反应的热效应11. 生成焓及燃烧焓12.反应焓与温度的关系-----基尔霍夫方程（3）第二章热力学第二定律1. 自发过程的共同特征2. 热力学第二定律3.卡诺循环与卡诺定理4. 熵函数5. 熵变的计算及其应用6. 熵的统计意义与热力学笫三定律7. 亥姆霍兹函数与吉布斯函数8. 热力学基本方程及麦克斯韦关系式9. 自由能的计算10. 非平衡态热力学简介（4）第三章化学势1.偏摩尔量2.化学势3.气体物质的化学势4.理想液态混合物中物质的化学势5.理想稀溶液中物质的化学势6.不挥发性稀溶液的依数性7.非理想多组分系统中物质的化学势（5）第四章化学平衡1.化学反应的方向和限度2.反应的标准吉布斯函数变化3.平衡常数的各种表示方法4.平衡常数的实验测定5.温度对平街常数的影响6.其他因素对化学平衡的影响（6）第五章相平街1.相律2.克劳修斯------克拉佩龙方程3.水的相图4.完全互溶的双液系统5.部分互溶的双液系统6.完全不互溶的双液系统7.简单低共熔混合物的固-液系统8.有化合物生成的固-液系统（7）第六章电化学1.离子的迁移2.电解质溶液的电导3.电导测定的应用4.强电解质的活度和活度系数5.强电解质溶液理论简介6.可逆电池及标淮电池7.可逆电池热力学8.电极电势9.原电池的基本方程一能斯特方程10.电极电势及电池电动势的应用11.电极的极化12.电解时的电极反应13.金属的腐蚀与防护14.化学电源简介（8）第七章表面现象与分散系统1.表面自由能与表面张力2.纯液体的表面现象3.气体在固体表面的吸附4.溶液的表面吸附5.表面活性剂及其作用6.分散系统的分类7.溶胶的光学及力学性质8.溶胶的电性质9.溶胶的聚沉与絮凝10.溶胶的制备与净化（9）第八章化学动力学基本原理1.引言2.化学反应速率和速率方程3.简单级数反应的动力学规律4.反应级数的测定5.温度对反应速率的影响6.双分子反应的简单碰撞理论7.基元反应的过渡状态理论简介8.单分子反应理论简介（十）第九章复合反应动力学1.典型的复合反应2.复合反应近似处理方法3.链反应4.反应机理的探索和确定示例5.催化反应6.光化学反应概要7.快速反应与分子反应动力学研究方法简介三、试卷结构（题型分值）1.本科目满分为150分，考试时间为180分钟。
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]](https://img.taocdn.com/s3/m/ea35e0ce227916888586d7c1.png)
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。
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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.
-