物理化学笔记

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物理化学课堂笔记

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第一章:化学热力学一.绪论。

1.物理化学从化学现象与物理现象之间的联系着手,用物理学的理论和实验方法来研究化学变化,相变化及其P,V,T,物理变化本质。

了解物质的性质与其结构之间的关系规律的科学。

(简而言之就是用物理方法研究化学问题)其它定义:研究物质系统发生 pVT 变化、相变化和化学变化过程的基本原理,主要是平衡规律和速率规律以及与这些变化规律有密切联系的物质结构及性质(宏观性质、微观性质、界面性质和分散性质等)。

2.物理化学的基本组成①化学热力学:任一过程的方向和限度。

(研究化学反应的方向与限度。

例如:合成氨、人造金刚石、人造饼干等等。

)②化学动力学:任一过程的速度和机理(一个过程具体的每个步骤)。

(研究化学速率与反应机理,例H2与O2混合。

鞭炮。

4.电化学、表面化学、胶体化学。

)③结构化学:(研究物质结构与性质之间内在联系。

)3.研究方法①热动力学方法:以大量指点所构成的宏观系统为研究对象,直接从宏观实验和观察为基础,处理问题只关注起始和终止,不考虑宏观物体个别分子的行为不研究宏观系统个别粒子的结构及其变化的具体细节。

②统计力学方法:从宏观到微观的方法研究对象:大量粒子组成的宏观系统出发点:系统中微观粒子的性质(如质量、振动频率、转动惯量等)③量子力学方法:以量子力学为基础,以原子和分子为研究对象,揭示物质性质及其内在关系。

1-1基本性质(Basic Concept)1.系统和环境(System and Surrounding)①System: The materials of interest is defined as system.(研究的物质被定义为系统)Surrounding: The everything else is defined as surrounding.(其余的东西被定义为环境)②系统的分类(Classification of system)根据系统和环境,物质和能量交换方式,系统可分为敞开系统(Open),封闭系统(Closed),隔离系统(isolated)。

物理化学知识点(全)

物理化学知识点(全)

第二章热力学第一定律内容摘要热力学第一定律表述热力学第一定律在简单变化中的应用 热力学第一定律在相变化中的应用 热力学第一定律在化学变化中的应用 一、热力学第一定律表述U Q W ∆=+ dU Q W δδ=+适用条件:封闭系统的任何热力学过程 说明:1、amb W p dV W '=-+⎰2、U 是状态函数,是广度量W 、Q 是途径函数 二、热力学第一定律在简单变化中的应用----常用公式及基础公式 过 程WQΔUΔH理想气体自由膨胀理想气体等温可逆-nRTln (V 2/V 1); -nRTln (p 1/p 2) nRTln (V 2/V 1);nRTln (p 1/p 2)0 0等 容任意物质0 ∫nCv.mdT ∫nCv.mdT ΔU+V Δp 理想气体 0 nCv.m △T nCv.m △T nCp.m △T 等 压任意物质-P ΔV ∫nCp.mdT ΔH -p ΔV Qp 理想气体-nR ΔT nCp.m △TnCv.m △T nCp.m △T 理 想 气 体 绝 热过 程 Cv.m(T 2-T 1);或nCv.m △TnCp.m △T可逆 (1/V 2γ-1-1/ V 1γ-1)p 0V 0γ/(γ-1)2、基础公式热容 C p .m =a+bT+cT 2 (附录八) ● 液固系统----Cp.m=Cv.m ● 理想气体----Cp.m-Cv.m=R ● 单原子: Cp.m=5R/2 ● 双原子: Cp.m=7R/2 ● Cp.m / Cv.m=γ理想气体• 状态方程 pV=nRT• 过程方程 恒温:1122p V p V = • 恒压: 1122//V T V T = • 恒容: 1122/ / p T p T =• 绝热可逆: 1122 p V p V γγ= 111122 T p T p γγγγ--=111122 TV T V γγ--= 三、热力学第一定律在相变化中的应用----可逆相变化与不可逆相变化过程1、 可逆相变化 Q p =n Δ相变H m W = -p ΔV无气体存在: W = 0有气体相,只需考虑气体,且视为理想气体ΔU = n Δ相变H m - p ΔV2、相变焓基础数据及相互关系 Δ冷凝H m (T) = -Δ蒸发H m (T)Δ凝固H m (T) = -Δ熔化H m (T) Δ凝华H m (T) = -Δ升华H m (T)(有关手册提供的通常为可逆相变焓)3、不可逆相变化 Δ相变H m (T 2) = Δ相变H m (T 1) +∫Σ(νB C p.m )dT 解题要点: 1.判断过程是否可逆;2.过程设计,必须包含能获得摩尔相变焓的可逆相变化步骤;3.除可逆相变化,其余步骤均为简单变化计算.4.逐步计算后加和。

物理化学笔记

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中科院—中科大《物理化学》考研笔记第一章热力学第一定律二、热力学平衡n 如果体系中各状态函数均不随时间而变化,我们称体系处于热力学平衡状态。

严格意义上的热力学平衡状态应当同时具备三个平衡:2. 机械平衡:n 体系的各部分之间没有不平衡力的存在,即体系各处压力相同。

§2、热力学第一定律n 对于宏观体系而言,能量守恒原理即热力学第一定律。

n 热力学第一定律的表述方法很多,但都是说明一个问题¾能量守恒。

例如:一种表述为:n “第一类永动机不可能存在的”n 不供给能量而可连续不断产生能量的机器叫第一类永动机。

一、热和功热和功产生的条件:n 与体系所进行的状态变化过程相联系,没有状态的变化过程就没有热和功的产生。

符号表示:n 功W:体系对环境作功为正值,反之为负值。

n 热Q:体系吸热Q为正值,反之Q为负值。

二、热力学第一定律的数学表达式DU = Q-W (封闭体系)•如果体系状态只发生一无限小量的变化,则上式可写为:dU = dQ-dW (封闭体系)例1:设有一电热丝浸于水中,通以电流,如果按下列几种情况作为体系,试问DU、Q、W的正、负号或零。

(a)以电热丝为体系;(b)以电热丝和水为体系;(c)以电热丝、水、电源和绝热层为体系;(d)以电热丝、电源为体系。

解答:DU Q W(a)+ --(b)+ --(c)0 0 0(d)--0三、膨胀功(体积功):Wen 功的概念通常以环境作为参照系来理解,微量体积功dW e可用P外×dV表示:dWe = P外×dV式中P外为环境加在体系上的外压,即环境压力P环。

n 不同过程膨胀功:u (1)向真空膨胀We = P外×DV = 0u (2)体系在恒定外压的情况下膨胀We = P外×DVu (3)在整个膨胀过程中,始终保持外压P外比体系压力P小一个无限小的量dP此时,P外= P-dP,体系的体积功:We =∫V1V2 P外·dV =∫V1V2 (P-dP)dV= ∫V1V2 P dV此处略去二级无限小量dP·dV,数学上是合理的;即可用体系压力P代替P外。

物化笔记总结

物化笔记总结

第一章 热力学第一定律一、基本概念系统与环境, 状态与状态函数, 广度性质与强度性质, 过程与途径, 热与功, 内能与焓。

二、基本定律热力学第一定律: ΔU=Q+W 。

焦耳实验: ΔU=f(T ) ; ΔH=f(T) 三、基本关系式1、体积功的计算 6W= -p e dV恒外压过程: W= -p e ΔVln V 1 = nRT ln p2可逆过程: W=nRT V p2 12、热效应、焓等容热: Q V =ΔU (封闭系统不作其他功) 等压热: Q p =ΔH (封闭系统不作其他功) 焓的定义: H=U+pV ; dH=dU+d(pV)ϕT2C dT焓与温度的关系: ΔH= T p13、等压热容与等容热容热容定义: C V= (?U?T )V ; C p = ( ??T H )p定压热容与定容热容的关系:C C = nRV热容与温度的关系: 四、第一定律的应用1、理想气体状态变化 C p =a+bT+c’2T等温过程: ΔU =0 ; ΔH=0 ; W=-Q= ϕ p e dV 等容过程: W=0 ; Q =ΔU= ϕ C V dT ; ΔH= ϕ C p dT等压过程: W=-p e ΔV ; Q =ΔH=ϕC pdT ; ΔU= ϕ C VdT可逆绝热过程:Q=0 ; 利用p 1 V 1γ=p 2 V 2γ 求出 T 2,W =ΔU=ϕC VdT ;ΔH= ϕ C p dT不可逆绝热过程: Q=0 ;p1利用 C V (T 2-T 1)=-p e (V 2-V 1)求出 T 2,ϕC dT ϕ C dTW =ΔU= V ;ΔH= p2、相变化可逆相变化: ΔH=Q=n Δ_H ;W =-p(V2-V 1)=-pV g =-nRT ; ΔU=Q+W3、热化学物质的标准态;热化学方程式;盖斯定律;标准摩尔生成焓。

摩尔反应热的求算:H 9 (298) = ϖ H 9(B,298)反应热与温度的关系—基尔霍夫定律:[?( H )rm ] =ϖ C (B) B p ,m 。

(仅供参考)物理化学笔记

(仅供参考)物理化学笔记

*注意!由於放射性同位素的化學性質與該元素非放射性同位素基本相同,
因此放射性同位素可在各種化學反應中作為示蹤原子.(物理性質略有不同)
O
O
e.g.酯化作用 CH3-CO18H + CH3CH2OH→CH3COCH2CH3 + H2O18
" 鈷-60 放出的γ輻射可以用作殺死癌細胞 (1998 ASL 1)
相對同位素質量,相對原子質量和相對分子質量 " 相對分子質量 : 無單位 , 摩爾質量 : 有單位 (1999 AL 1)
1.4 摩爾概念 , 摩爾濃度(略)
c摩爾是物質的量的基本單位,這個數量等於 12.000 克同位素 12C 所含的碳原 子個數,相等於 6.022×1023,它是一個常#43; 2I-(aq) + 2H+(aq) → I2(aq) + H2O(l) +Cl-(aq) I2(aq) + 2S2O32-(aq) → 2I-(aq) + S4O62-(aq)
*注意事項! 由於 I2(l)具有揮發性,又有毒,易因揮發造成誤差及造成危險.因此 在實驗時,我們使用 I2(aq),即將 I2 溶於 KI(aq)之中產生的液體-- I3-(aq).
1.5 法拉第和摩爾
法拉第是指一摩爾電子的電量
法拉第電解定律
第一定律 : 電解時,電極析出的生成物質量與通入電量成正比.
第二定律 : 電解時,析出 1 摩爾物質所需的電量與它的離子所帶電荷成正比.
Q 1F
= 96485C,∴一粒電子的電量(電荷) =
96485 6.022 ×1023
= 1.6022 ×10−19 C
1.3 質譜儀 氣化室:氣化固體,電離室:產生陽離子,加速電場,再由偏轉磁場 令正離子偏轉,正離子愈輕,偏轉程度愈大.在特定電場/磁場下,只有特定質量 電荷比的離子才可擊中儀器末端的離子探測器. (2001 AL)

物理化学的知识点总结

物理化学的知识点总结

物理化学的知识点总结一、热力学1. 热力学基本概念热力学是研究能量转化和传递规律的科学。

热力学的基本概念包括系统、环境、热、功、内能、焓、熵等。

2. 热力学第一定律热力学第一定律描述了能量守恒的原理,即能量可以从一个系统转移到另一个系统,但总能量量不变。

3. 热力学第二定律热力学第二定律描述了能量转化的方向性,熵的增加是自然界中不可逆过程的一个重要特征。

4. 热力学第三定律热力学第三定律表明在绝对零度下熵接近零。

此定律是热力学的一个基本原理,也说明了热力学的某些现象在低温下会呈现出独特的特性。

5. 热力学函数热力学函数是描述系统状态和性质的函数,包括内能、焓、自由能、吉布斯自由能等。

二、化学热力学1. 热力学平衡和热力学过程热力学平衡是指系统各个部分之间没有宏观可观察的能量传输,热力学过程是系统状态发生变化的过程。

2. 能量转化和热力学函数能量转化是热力学过程中的一个重要概念,热力学函数则是描述系统各种状态和性质的函数。

3. 热力学理想气体理想气体是热力学研究中的一个重要模型,它通过状态方程和理想气体定律来描述气体的性质和行为。

4. 热力学方程热力学方程是描述系统热力学性质和行为的方程,包括焓-熵图、温度-熵图、压力-体积图等。

5. 反应焓和反应熵反应焓和反应熵是化学热力学研究中的重要参数,可以用来描述化学反应的热力学过程。

三、物质平衡和相平衡1. 物质平衡物质平衡是研究物质在化学反应和物理过程中的转化和分配规律的一个重要概念。

2. 相平衡相平衡是研究不同相之间的平衡状态和转化规律的一个重要概念,包括固相、液相、气相以及其之间的平衡状态。

3. 物质平衡和相平衡的研究方法物质平衡和相平衡的研究方法包括热力学分析、相平衡曲线的绘制和分析、相平衡图的绘制等。

四、电化学1. 电解质和电解电解质是能在水溶液中发生电离的化合物,电解是将电能转化为化学能或反之的过程。

2. 电化学反应和电势电化学反应是在电化学过程中发生的化学反应,电势是描述电化学系统状态的一个重要参数。

物理化学笔记(附例题)

物理化学笔记(附例题)

用分析天平称取 1.2346g K2Cr2O7 基准物质,溶解后转移至 100.0mL 容量
瓶中定容,试计算 c(K2Cr2O7)和 c( 1 6 K 2 Cr2 O 7 ) 解:已知
m(K 2 Cr2 O 7 )=1.2346g
M ( K 2 Cr2 O 7 )= 294.18g mol-1
1 -1 M (1 = 49.03g mol-1 6 K 2 Cr2 O 7 )= 294.18g mol 6
表 1-2 类 型 粒子直径/nm <1 分散系名称 真溶液 分子、离子 分散系 分散系分类(二) 主要特征 最稳定,扩散快,能透过滤纸及半透 膜,对光散射极弱。 很稳定,扩散慢,能透过滤纸及半透 膜,对光散射极弱,粘度大。 稳定,扩散慢,能透过滤纸,不能透 过半透膜,光散射强。 不稳定,扩散慢,不能透过滤纸及半 透膜,无光散射 多 相 系 统 单 相 系 统
1 1 n( KMnO 4 ) =5n(5KMnO4) 5 5
可见,基本单元的选择是任意的,它既可以是实际存在的,也可以根据需要而人为设定。
1mol 物质的质量称为该物质的 “摩尔质量” ,符号为 M,单位为 kg·mol 1,常用单 - - 位为 g·mol 1。例如 1mol 12C 的质量是 0.012kg,则 12C 的摩尔质量 M(C)=12 g·mol 1。 - 任何分子、原子或离子的摩尔质量,当单位为 g·mol 1 时,数值上等于其相对原子 质量、相对分子质量或离子式量。若用 m 表示 B 物质的质量,则该物质的物质的量为:
(3)NaCl 饱和溶液中
n( NaCl) = 3.173g / 58.44g mol-1 = 0.0542mol n(H 2 O) = (12.003-3.173)g / 18g mol-1 = 0.491mol

物理化学下册笔记

物理化学下册笔记

物理化学下册笔记摘要:一、引言二、物理化学基本概念1.物理化学的研究对象2.物理化学的研究方法三、物理化学的核心理论1.热力学1.1 热力学第一定律1.2 热力学第二定律1.3 热力学第三定律2.动力学2.1 反应速率理论2.2 化学反应动力学2.3 物质传递过程动力学四、物理化学的应用领域1.化学工程2.能源与环境3.材料科学4.生命科学五、物理化学的发展趋势与前景一、引言物理化学作为化学的一个重要分支,研究内容涉及物质在各种条件下的性质、组成、结构、变化规律等。

物理化学在理论研究和实际应用中具有广泛的应用价值,为我国科学技术的发展作出了巨大贡献。

本文将简要介绍物理化学的基本概念、核心理论及其应用领域,并展望物理化学的发展趋势与前景。

二、物理化学基本概念物理化学的研究对象是物质,研究内容包括物质的组成、结构、性质、变化规律等。

物理化学的研究方法主要有实验方法和理论方法,其中实验方法包括测量、观察和模拟等;理论方法包括数学建模、逻辑推理和归纳等。

三、物理化学的核心理论物理化学的核心理论包括热力学和动力学。

热力学主要研究物质的宏观热力学性质,如热、功、熵等,以及它们之间的相互关系。

动力学主要研究物质微观粒子在各种条件下的运动、碰撞、反应等过程。

1.热力学热力学是物理化学的一个分支,主要研究物质的宏观热力学性质及其相互关系。

热力学主要包括三个定律:第一定律、第二定律和第三定律。

1.1 热力学第一定律热力学第一定律,又称能量守恒定律,表明能量在不同形式之间可以相互转化,但总能量守恒。

1.2 热力学第二定律热力学第二定律,又称熵增加原理,表明自然过程总是朝着熵增加的方向1.3 热力学第三定律热力学第三定律,又称绝对零度定律,表明在绝对零度时,物质的熵等于零。

2.动力学动力学是物理化学的另一个分支,主要研究物质微观粒子在各种条件下的运动、碰撞、反应等过程。

动力学主要包括反应速率理论、化学反应动力学和物质传递过程动力学。

物理化学下册笔记

物理化学下册笔记

物理化学下册笔记物理化学下册笔记第一章:化学动力学1. 化学反应速率- 化学反应速率的定义:反应物和产物的浓度变化与时间的关系- 反应速率的影响因素:浓度、温度、催化剂- 反应速率的表达式:速率常数、反应级数、速率方程式 - 反应速率的测定方法:连续监测法、瞬时速率法2. 反应动力学- 反应速率与反应物浓度的关系:零级反应、一级反应、二级反应- 反应速率与温度的关系:反应速率常数和温度的关系、活化能- 反应速率与催化剂的关系:催化剂的作用机理、催化剂对反应速率的影响3. 催化剂- 催化剂的定义:对反应速率有正向影响但不参与反应本身 - 催化剂的分类:同质催化和异质催化- 催化剂的作用机理:吸附、活化、解离、吸附活化- 催化剂的应用:工业催化、环境催化、生物催化4. 反应速率与平衡- 反应速率的平衡关系:正反应和逆反应的速率相等- 反应速率与平衡常数的关系:速率常数和平衡常数的比较 - 平衡常数的温度变化:温度对平衡常数的影响、吉布斯自由能第二章:电化学和电解质1. 电解质- 弱电解质和强电解质:电解质的溶解度、电离度- 离子强度和离子活度:电解质的离子间相互作用2. 电动势和电池- 电动势的定义:电势差和电场强度之间的关系- 更容易发生氧化反应的金属:活性金属和不活性金属- 电动势的测定方法:电动势表、电动势的测量电路- 电化学电池:原电池和电解池3. 女士电池- 干电池和蓄电池:原理和应用- 锌锰干电池、铅蓄电池、锂离子电池4. 电解和电分析- 电解的定义和过程:电解质在电场中发生化学变化的过程 - 电分析方法:电析、电沉积、电量法和电位法第三章:溶液和溶剂1. 溶液的溶解过程- 溶解的定义和过程:溶质和溶剂分子间相互作用- 溶解的热效应:热溶解和热效应,热溶剂和冷溶剂2. 溶质和溶剂的选择性溶解- 溶质和溶剂的极性:极性溶质在极性溶剂中溶解- 极性溶质和非极性溶剂的溶解:伦敦分散力和极性作用力3. 溶液浓度的表示- 溶液浓度的定义:质量浓度、物质浓度、体积浓度- 溶度和饱和度:可溶性和溶液的饱和点4. 溶液的溶解度和共存现象- 溶解度的定义:单位体积溶剂中最多可以溶解溶质的质量 - 共存现象:共沸、共熔、共晶、共溶等第四章:分子结构和化学键1. 分子的构象和立体异构体- 分子空间结构的确定:简单分子的构象分析- 立体异构体的分类:顺式异构体和反式异构体、旋光异构体2. 化学键的类型和特征- 化学键的定义和类型:共价键、离子键和金属键- 共价键的特征:原子轨道、杂化轨道和共价电子对3. 化学键的性质和反应- 化学键的性质:键长、键能和键级- 化学键的反应:键断裂和键形成的反应第五章:固体和晶体结构1. 固体的结构和性质- 固体的分类:晶体和非晶体- 固体结构的确定:晶体学和X射线衍射2. 晶体的结构类型- 离子晶体:离子间的排列和离子半径比- 配位数和配体:- 共价晶体:共价键的网络结构和共价半径比3. 固体的力学和热力学性质- 固体的力学性质:弹性模量和脆性、塑性和韧性 - 固体的热力学性质:热膨胀和热导率第六章:化学热力学1. 热力学的基本概念和能量转化- 系统和环境:孤立系统、封闭系统和开放系统 - 热力学态函数:内能、焓和吉布斯自由能2. 热力学第一定律和焓的计算- 热力学第一定律:能量守恒定律- 焓的计算:焓变和焓的标准反应焓3. 热力学第二定律和熵的计算- 热力学第二定律:熵的增加原理和不可逆过程- 熵的计算:熵变和熵的标准反应熵4. 热力学第三定律和自由能的计算- 热力学第三定律:绝对零度和熵的零值- 自由能的计算:自由能变和自由能的标准反应自由能总结:物理化学的下册内容主要涵盖了化学动力学、电化学和电解质、溶液和溶剂、分子结构和化学键、固体和晶体结构、化学热力学等方面的知识。

物理化学笔记与考试指南

物理化学笔记与考试指南

物理化学笔记与考试指南一、热力学基础。

(一)基本概念。

1. 系统与环境。

- 系统:被研究的对象,可以是物质的一部分,如一定量的气体、液体或固体。

- 环境:系统之外与系统密切相关的部分。

系统与环境之间可以有物质和能量的交换。

根据交换情况分为孤立系统(无物质和能量交换)、封闭系统(有能量交换无物质交换)和敞开系统(有物质和能量交换)。

2. 状态函数。

- 定义:其数值仅取决于系统的状态,而与系统到达该状态的途径无关。

如温度T、压力p、体积V、内能U等。

- 特点:状态函数的微小变化在数学上是全微分。

例如,对于理想气体pV = nRT,p、V、T都是状态函数。

3. 过程与途径。

- 过程:系统状态发生变化的经过。

常见的过程有等温过程(Δ T=0)、等压过程(Δ p = 0)、等容过程(Δ V=0)、绝热过程(Q = 0)等。

- 途径:实现过程的具体步骤。

例如,从同一始态到同一终态,可以有不同的途径。

(二)热力学第一定律。

1. 表达式。

- Δ U=Q + W,其中Δ U是系统内能的变化,Q是系统吸收的热量,W是环境对系统做的功。

2. 功的计算。

- 体积功W=-p_外Δ V(适用于等外压过程)。

对于理想气体的可逆过程,W = -nRTln(V_2)/(V_1)。

3. 热的计算。

- 等容热Q_V=Δ U(因为W = 0);等压热Q_p=Δ H,其中H = U + pV是焓。

(三)热化学。

1. 反应热的计算。

- 标准摩尔反应焓Δ_rH_m^θ的计算:- 由标准摩尔生成焓Δ_fH_m^θ计算:Δ_rH_m^θ=∑_iν_iΔ_fH_m^θ(产物)-∑_jν_jΔ_fH_m^θ(反应物),其中ν是化学计量数。

- 由标准摩尔燃烧焓Δ_cH_m^θ计算:Δ_rH_m^θ=-∑_iν_iΔ_cH_m^θ(产物)+∑_jν_jΔ_cH_m^θ(反应物)。

2. Hess定律。

- 化学反应不管是一步完成还是分几步完成,其反应热相同。

物理化学学习笔记

物理化学学习笔记

绪论§0.1物理化学课程的内容一、物理化学课程的内容1.物理化学课程简介是从化学现象与物理现象的联系去寻找化学变化规律的学科。

2.物理化学主要的研究内容:(1)物质的相变化及化学变化。

(2)变化的可能性和变化的速率。

变化的可能性:化学热力学变化的速率:化学动力学3.物理化学构成:化学热力学、化学动力学、结构化学。

4.物理化学的主要理论支柱:热力学、统计力学、量子力学。

热力学——宏观系统量子力学——微观系统统计力学——两者桥梁§0.2学习物理化学的要求及方法§0.3物理量的表示及运算一、物理量的表示:1.物理量A是由其单位[A]和以单位[A]表示的量的数值{A}表示。

A={A}·[A]2.量与单位的比值A/[A]={A}表示。

p/Pa=101325 p/kPa=101.325二、对数中的物理量对数中的物理量应先除以起单位后才能进行计算。

三、量值的计算量方程第一章 气体的PVT 关系§1.1理想气体状态方程一、理想气体状态方程:1、低压气体pVT 关系三个经验定律:(1)波义尔(Boyle R)定律: 一定)常数(T n pV ,=(2)盖-吕萨克(Gay J-Lussac J )定律: V/T = 常数(n ,p 一定)(3)阿伏加德罗(Avogadro A )定律: V/n = 常数(T ,p 一定)2、理想气体状态方程:(1)nRT pV =p :单位为Pa ;V 的单位为m 3;n 的单位为mol ,T 的单位为K ;R :为摩尔气体常数,R=8.314510 J ·mol -1·K -1R=8.315 J ·mol -1·K -1(计算中)(2) 理想气体状态方程其它形式为:RT pV m =RT M m pV )/(=二、理想气体模型1、 分子间力:兰纳德-琼斯(Lennard-Jones )理论: 126r B r A E E E +-=+=排斥吸引2、 理想气体模型理想气体在微观上具备两个特征:(1) 分子间无相互作用力;(2) 分子本身不占有体积。

物理化学笔记公式

物理化学笔记公式

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 =Q —W e =Q —p 外dV (δW f =0) 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理想气体ΔU,ΔH 的计算: 对理想气体的简单状态变化过程:定温过程:Δ U =0; Δ H =0变温过程:对理想气体, 状态变化时 dH=dU+d(PV) 若理想气体的摩尔热容没有给出,常温下有:理想气体绝热可逆过程方程式:标准态:气体的标准态:在任一温度T 、标准压力 P 下的纯理想气体状态;液体(或固体)的标准态:在任一温度T 、标准压力下的纯液体或纯固体状态。

标准态不规定温度,每个温度都有一个标准态。

摩尔反应焓:单位反应进度(ξ=1mol)的反应焓变Δr H m 。

标准摩尔生成焓:一定温度下由热力学稳定单质生成化学计量数 νB=1的物质B 的标准摩尔反应焓,称为物质B 在该温度下的标准摩尔生成焓。

用 表示 (没有规定温度,一般298.15 K 时的数据有表可查)标准摩尔燃烧焓:一定温度下, 1mol 物质 B 与氧气进行完全燃烧反应,生成规定的燃烧产物时的标准摩尔反应焓,称为B 在该温度下的标准摩尔燃烧焓。

用 表示.单位:J mol-1为可逆过程中体积功的基本计算公式,只能适用于可逆过程。

计算可逆过程的体积功时,须先求出体系的 p~V 关系式,然后代入积分。

⎰-=21d V V V p W 2112ln ln p pnRT V V nRT W -=-=适用于理想气体定温可逆过程。

大学 物理化学 笔记总结

大学 物理化学 笔记总结

第一章物理化学得定义,相变化(物质在熔点沸点间得转化)物理化学得基本组成:1化学热力学(方向限度)2化学动力学(速率与机理)3结构化学 物理化学得研究方法、热力学方法、动力学方法、量子力学方法 系统、环境得定义.系统得分类:开放系统,封闭系统,隔离系统 系统得性质:强度性(不可加),广延性(可加)。

系统得状态状态函数及其性质:1单值函数2仅取决于始末态3全微分性质。

热力学能、热与功得定义 热分:潜热,显热。

功分:膨胀功、非膨胀功。

热力学第一定律得两类表述:1第一类永动机不可制成。

2封闭体系:能量可从一种形式转变为另一种形式,但转变过程中能量保持不变。

、 恒容热、恒压热,焓得定义。

恒容热:①封闭系统② W f =0 ③We=0 恒压热:①封闭系统②W f =0 ③d p =0 理想气体得热力学能与焓就是温度得函数。

C , C V, C V ,m , C P , C P,m 得定义.△u =n C V ,m (T2-T 1) △H=n CP,m (T2—T1) C V ,m =a+bT+cT 2+…/ a+bT -1+c T-2+…单原子分子C V ,m =R C P,m=R 双原子分子C V ,m=R C P ,m =R单= 双= CP ,m - C V ,m =R R=8、3145J ·mol -1·k-1可逆过程定义及特点:①阻力与动力相差很小量②完成一个循环无任何功与热交换③膨胀过程系统对环境做最大功,压缩过程环境对系统做最小功 可逆过程完成一个循环 △u =0 W 、 Q 、△u 、△H 得计算①等容过程:W =0 Q =△u △u =n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P ,m (T 2—T 1)②等压过程:W =-P e(V 2-V1) Q=△H △u=n CV,m(T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2—T 1)③等温过程:W=-nRT ln Q=-W △u=△H=0④绝热可逆过程:W=n CV ,m (T 2-T 1) / Q =0 △u=n CV ,m(T 2—T 1) △H =n CP ,m (T 2—T 1) =() =() =()相变化过程中△H 及△u 得计算△u =△H —P△V =△H -nR T 见书1—10 化学计量系数 化学反应进度=(必与指定得化学反应方程对应) 化学反应热效应定义, 盖斯定律:一个化学反应,不管就是一步完成或就是经数步完成,反应得总标准摩尔焓变就是相同得,即盖斯定律。

大学物理化学知识点归纳

大学物理化学知识点归纳

大学物理化学知识点归纳一、物理化学的基本概念物理化学是研究物质的性质和变化规律的学科,它融合了物理学和化学的理论与方法,对于理解和探索物质世界具有重要意义。

二、物理化学的热力学1. 热力学基本概念:热力学研究物质在不同温度、压力和组成条件下的能量转化和热效应。

2. 热力学第一定律:能量守恒定律,描述了物质的内能和热交换之间的关系。

3. 热力学第二定律:能量的不可逆性原理,描述了自然界中能量转化的方向和过程的规律。

4. 熵的概念:熵是衡量系统混乱程度的物理量,与物质的排列和有序程度相关。

5. 自由能与平衡:自由能是描述系统稳定性和反应方向的指标,平衡状态下自由能取最小值。

三、物理化学的动力学1. 动力学基本概念:动力学研究物质内部结构与变化之间的关系,以及反应速率和反应机理等问题。

2. 反应速率与速率常数:反应速率描述了反应速度的快慢,速率常数与反应机理密切相关。

3. 反应平衡与化学平衡常数:反应平衡是指在一定条件下反应物与生成物浓度保持不变的状态,化学平衡常数决定了反应的平衡位置。

4. 反应机理与活化能:反应机理描述了反应的详细步骤和中间产物,活化能是指反应过程中所需的最小能量。

四、物理化学的量子化学1. 量子化学基本概念:量子化学研究微观粒子(如电子)在原子和分子尺度下的性质和行为。

2. 波粒二象性:微观粒子既具有波动性又具有粒子性,具体表现为波粒二象性。

3. 波函数与薛定谔方程:波函数是描述微观粒子状态的数学函数,薛定谔方程描述了波函数的演化和微观粒子的运动规律。

4. 量子力学的应用:量子力学提供了解释原子和分子结构、光谱学和化学键性质等的理论基础。

五、物理化学的电化学1. 电化学基本概念:电化学研究物质在电解质溶液中的电荷转移和电极反应等现象。

2. 电解与电解质:电解是指将化学物质转化为离子的过程,电解质是能够在溶液中导电的化合物。

3. 电流与电解质溶液:电流是指电荷流动的物理现象,电解质溶液中的电流与离子在电场中的迁移相关。

物理化学大一知识点笔记

物理化学大一知识点笔记

物理化学大一知识点笔记一、热力学1. 热力学基本概念- 系统与环境- 状态函数与过程函数- 热力学第一定律2. 理想气体状态方程- 环境压强与气体压强- 环境温度与气体温度- 理想气体状态方程及其推导3. 内能、焓和焓变- 内能的定义和性质- 焓的定义和性质- 焓变与热量的关系4. 熵和熵变- 熵的定义和性质- 熵增原理- 熵变与热量的关系5. 等温、绝热过程- 等温过程的性质和示意图- 绝热过程的性质和示意图- 理想气体的等温、绝热过程公式6. 热力学循环- 闭合系统的热力学循环- 热机效率和制冷系数- 卡诺循环和卡诺定理二、化学反应动力学1. 反应速率与反应级数- 反应速率的定义和表达式- 反应级数与反应速率的关系- 零级、一级和二级反应速率方程2. 碰撞理论- 碰撞理论的基本思想- 反应物分子碰撞的能量、角动量要求- 碰撞理论与反应速率的关系3. 简单化学反应动力学公式- 推导简单化学反应速率方程- 求解反应速率常数和反应级数- 缓慢反应和快速反应的判断4. 温度对反应速率的影响- 温度对反应速率的影响规律- 阿伦尼乌斯方程及其应用- 活化能和反应速率常数的关系5. 反应速率与浓度的关系- 工程级数和动力学级数的定义与区别- 工程级数和动力学级数的计算方法- 浓度对反应速率的影响规律6. 反应平衡和化学平衡常数- 反应平衡的条件- 平衡常数的定义和性质- 平衡常数与反应热力学的关系三、电化学1. 电化学基本概念- 电解质与非电解质- 电解和电极- 电池和电解槽2. 电解过程- 电解过程的基本方程- 电解过程的质量和电荷关系- 电解过程的电动势和电压3. 电池和电池电势- 电池的基本构成和工作原理- 电池的电动势和电动势方程- 电池电势和标准氢电极的关系4. 氧化还原反应- 氧化还原反应的基本概念- 氧化还原反应的电子转移和离子转移- 氧化还原反应的电子转移系数5. 电化学动力学- 过电位和极化现象- 极化曲线和电解过程的动力学- 电化学反应的速率方程和电流效率6. 腐蚀与防护- 金属腐蚀的基本机理- 腐蚀速率与电流密度的关系- 防腐涂层和电阻涂层的应用以上是物理化学大一知识点的笔记,涵盖了热力学、化学反应动力学和电化学三个方面的基础概念和公式。

大学 物理化学 笔记总结

大学 物理化学 笔记总结

第一章物理化学的定义,相变化(物质在熔点沸点间的转化)物理化学的基本组成:1化学热力学(方向限度)2化学动力学(速率与机理)3结构化学 物理化学的研究方法、热力学方法、动力学方法、量子力学方法 系统、环境的定义。

系统的分类:开放系统,封闭系统,隔离系统 系统的性质:强度性(不可加),广延性(可加)。

系统的状态 状态函数及其性质:1单值函数2仅取决于始末态3全微分性质。

热力学能、热和功的定义 热分:潜热,显热。

功分:膨胀功、非膨胀功。

热力学第一定律的两类表述:1第一类永动机不可制成。

2封闭体系:能量可从一种形式转变为另一种形式,但转变过程中能量保持不变。

、 恒容热、恒压热,焓的定义。

PV U H def+≡恒容热:①封闭系统② W f =0 ③W e =0 恒压热:①封闭系统②W f =0 ③d p =0 理想气体的热力学能和焓是温度的函数。

C, C V , C V ,m , C P , C P,m 的定义。

△u =n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1) C V ,m =a+bT+cT 2+…/ a+bT -1+cT -2+… 单原子分子C V ,m =23R C P ,m =25R 双原子分子C V ,m =25R C P ,m =27R γ单=35 γ双=57 C P,m - C V ,m =R R=8.3145J ·mol -1·k-1可逆过程定义及特点:①阻力与动力相差很小量②完成一个循环无任何功和热交换③膨胀过程系统对环境做最大功,压缩过程环境对系统做最小功 可逆过程完成一个循环 △u=0 ∑=0W ∑=0QW 、 Q 、△u 、△H 的计算①等容过程:W =0 Q =△u △u=n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P,m (T 2-T 1)②等压过程:W =-Pe(V 2-V 1) Q=△H △u=n C V ,m (T 2-T 1) △H=n C P ,m (T 2-T 1) ③等温过程:W=-nRTln 12V V Q=-W △u=△H=0④绝热可逆过程:W=n C V ,m (T 2-T 1) /⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--1112111γγv v v p Q=0 △u=n C V ,m (T 2-T 1)△H=n C P ,m (T 2-T 1) 21p p =(12v v )γ 21T T =(12v v )1-γ 21T T=(21p p )γγ1-相变化过程中△H 及△u 的计算△u=△H-P △V=△H-nRT 见书1-10化学计量系数ν 化学反应进度ℑ∆=BνBn ∆(必与指定的化学反应方程对应) 化学反应热效应定义,盖斯定律:一个化学反应,不管是一步完成或是经数步完成,反应的总标准摩尔焓变是相同的,即盖斯定律。

物理化学复习笔记

物理化学复习笔记

热力学第一定律ΔU=Q+W (热力学能只是温度函数U=f(T),改变值与变化途径无关)等压体积功:W= -p(V2-V1) →dU=dQ – pdV准静态过程:内外压力无限小的膨胀和压缩过程就是准静态过程,在膨胀过程中系统做最大功,在压缩过程中环境对系统做最小功。

两者数值相等,符号相反。

焓: H=U+pV ; ΔH=Qp 推导过程:U2-U1=Qp-p(V2-V1) →Qp=(U2+pV2)-(U1+pV1) 意义:系统在等压过程中所吸收的热,全部用于使焓增加。

焓和热力学能一样仅以温度为函数,而与p、V无关。

在等容过程时,ΔU=Qv,计算公式:ΔH=Qv-pΔVΔrHθm:在标准态下(100Kpa、298.15K),反应进度为1mol时的反应就称为标准摩尔焓变,用ΔrHθm(T)表示。

ΔfHθm:在标准压力100Kpa下,、298.15K),由稳定单质生成1mol纯净物的焓变称为该纯净物的标准摩尔生成焓。

ΔrHθm(298.15K)=∑vBΔfHθm(B, 298.15K)ΔcHθm:在标准态下(100Kpa、298.15K),单位量1mol的物质完全氧化为同温下的指定产物时的标准摩尔焓变称为该物质的标准摩尔燃烧焓。

ΔrHθm(298.15K)= -∑vBΔcHθm(B, 298.15K)热力学第二定律熵(S):熵是状态函数,反映了质点运动的混乱程度。

系统混乱度越大,熵值也越大。

任何纯净的完美晶体在绝对零度时的熵值为零。

判据:ΔS≥0,=0可逆,>0不可逆。

适用范围:隔离系统或绝热系统。

Helmholtz自由能(A):在等温过程中,一个封闭系统所能做的最大功等于其Helmholtz自由能的减少。

判据:A=U-TS ΔA≤0,适用范围:等温、等容不做其他功。

Gibbs吉布斯(G):在等温、等压条件下,一个封闭系统所能做的最大非膨胀功等于其Gibbs 自由能的减少。

判据: G=H-TS ΔG≤0, 适用范围:等温、等压不做其他功。

物理化学读书笔记

物理化学读书笔记

物理化学读书笔记物理化学,这四个字听起来就让人感觉严肃、深奥,仿佛是一座难以攀登的科学高峰。

但当我真正深入其中,却发现了许多有趣的“风景”。

记得刚开始接触物理化学这门课程的时候,我满心的期待和好奇。

书本拿到手,那厚厚的一本,纸张散发着淡淡的墨香,仿佛藏着无尽的知识宝藏。

我迫不及待地翻开,想要一探究竟。

第一章讲的是热力学第一定律。

书上说:“能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到其它物体,而能量的总量保持不变。

”这让我想起了小时候玩的弹弓。

每次拉紧皮筋,然后松手把石子射出去,就感觉自己像是在掌控着一种神秘的力量。

其实这就是能量的转化,我拉皮筋时付出的力气,变成了皮筋的弹性势能,最后又转化为石子飞出去的动能。

再往后学,到了热力学第二定律。

“不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响,或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。

”这听起来有点绕口,但其实也不难理解。

就好比夏天的时候,房间里热得像蒸笼,要是没有空调,热量可不会自己乖乖地从房间里跑到外面去,让房间凉快下来。

说到物理化学中的化学平衡,这让我想起了妈妈做泡菜的过程。

泡菜坛子里的乳酸菌在合适的温度和环境下,不断地进行着化学反应。

一开始,乳酸菌的数量增加,泡菜的酸度也在上升。

但到了一定程度,各种因素相互制约,就达到了一个平衡状态。

泡菜的味道不再有明显的变化,变得酸甜可口。

这就像是化学平衡中的反应物和生成物,它们的浓度在一定条件下达到稳定,不再大幅波动。

还有电化学,电池的工作原理让我惊叹不已。

就像我们平时用的手机电池,里面发生着氧化还原反应。

正极和负极之间的电子流动,就像一群忙碌的小蚂蚁,带着电荷跑来跑去,为我们的手机提供了源源不断的能量。

有时候手机没电了,插上充电器,又给这些“小蚂蚁”注入了新的活力,让它们继续工作。

在学习物理化学的过程中,我也遇到了不少难题。

那些复杂的公式和概念,常常让我感到头疼。

物理化学笔记

物理化学笔记

物理化学笔记
物理化学是研究物质的微观结构、性质和变化规律的学科,它同时融合了物理学和化学的原理和方法。

以下是一些物理化学的重点内容和笔记概要:
1. 热力学与热化学
- 热力学第一定律:能量守恒定律,热量与能量的关系;
- 热力学第二定律:熵增加定律,热量的自然流动方向;
- 热力学第三定律:绝对零度,熵为零的状态。

2. 状态方程与气体行为
- 状态方程:描述气体性质的数学关系,例如理想气体状态方
程 PV=nRT;
- 理想气体与非理想气体:理想气体假设与修正,非理想气体
的涨落与相互作用。

3. 相平衡与相变
- 相平衡条件:平衡态的热力学基准状态,物质的自由能最小;- 相变过程:固液气体之间的相互转变,如蒸发、熔化、凝固等;
- 相变的热力学分析:相变的熵变、焓变和自由能变化。

4. 反应动力学
- 反应速率:化学反应的速度与反应物浓度的关系,速率方程;- 反应机理与活化能:反应的分子层面过程解释,活化能的影响;
- 影响反应速率的因素:温度、浓度、催化剂等。

5. 量子化学
- 波粒二象性:介绍粒子和波特性在微观领域的表现,不确定性原理;
- 量子力学:电子和其他微观粒子的行为和性质,波函数、薛定谔方程;
- 原子结构和分子结构:原子和分子轨道的描述,化学键与化学反应。

这些只是物理化学的一部分内容,学习过程中还需要进一步深入理解和应用。

希望这些简要笔记能够帮助你对物理化学有一个初步的认识。

物理化学读书笔记

物理化学读书笔记

物理化学读书笔记在这个充满奇妙和神秘的世界里,物理化学就像一把神奇的钥匙,为我们打开了一扇又一扇通往未知领域的大门。

最近读了物理化学的相关书籍,那感觉,就像是在知识的海洋里畅游,时不时还能捡到几颗璀璨的珍珠。

书里提到的那些概念和原理,一开始让我感觉有点头大。

比如说热力学第一定律,能量守恒这个事儿,听着简单,真要搞明白其中的弯弯绕绕,还真得费点脑筋。

但当我静下心来,仔细琢磨,嘿,还真就品出了点滋味。

就拿咱们日常生活中的事儿来说吧。

冬天的时候,家里要是没暖气,那可真是冷得够呛。

为了让屋子暖和起来,咱会打开电暖器。

这电暖器工作的时候,消耗了电能,转化成了热能,让屋子里的温度升高。

这可不就是能量的转化嘛!电能减少了,热能增加了,总的能量却不变,这就是热力学第一定律在发挥作用。

还有啊,化学平衡这个概念也特别有意思。

想象一下,一个大瓶子里装着两种会发生反应的物质,它们就像是两个调皮的小孩,一会儿你多我少,一会儿我多你少,争来争去,最后达到一个大家都能相安无事的状态,这就是化学平衡。

有一次,我自己在家做实验,想验证一下化学平衡的原理。

我找来了白醋和小苏打,把它们混合在一起,然后就眼巴巴地等着看会发生什么。

一开始,那反应可激烈了,咕噜咕噜直冒泡,就像煮开的水一样。

我心里那个激动啊,觉得自己马上就要成为伟大的科学家了。

可等了一会儿,冒泡的速度慢慢慢下来,最后几乎不冒了。

这时候我才明白,反应达到平衡了,反应物和生成物的浓度不再变化。

再说物理化学中的相图,那简直就是一幅神秘的地图。

通过相图,我们能知道在不同的温度和压力下,物质会处于什么样的状态。

比如说水,在常压下,100 摄氏度就会沸腾变成水蒸气,0 摄氏度就会结冰。

但要是改变压力,这个温度就会发生变化。

记得有一回和朋友去爬山,到了山顶,发现煮个鸡蛋都费劲。

明明水已经沸腾了,可鸡蛋就是不熟。

后来学了物理化学才知道,山顶上气压低,水的沸点也降低了,所以温度达不到煮熟鸡蛋的要求。

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