物化公式总结傅献彩第五版
大学物理化学公式总结(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)=11-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1nR-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=212T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=121T T T -焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-()pT C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :ΔU =dT T U V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+dV V U T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ΔH =dT T H P ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+dp p H T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 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 +∑BB γRT化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 21T T m p B1m r 2m r ⎰∑∆∆,+=γ热力学第二定律Clausius 不等式:0TQS BAB A ≥∆∑→δ—熵函数的定义:dS =δQ R /T Boltzman 熵定理:S =kln Ω Helmbolz 自由能定义:F =U —TS Gibbs 自由能定义:G =H -TS 热力学基本公式:(1)组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU =TdS -pdV dH =TdS +Vdp dF =-SdT -pdV dG =-SdT +Vdp (2)Maxwell 关系:T V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=VT p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3)热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =T V T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C p =T pT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂Gibbs 自由能与温度的关系:Gibbs -Helmholtz 公式 ()pT /G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂T =-2T H ∆ 单组分体系的两相平衡: (1)Clapeyron 方程式:dT dp=mX m X V T H ∆∆ 式中x 代表vap ,fus ,sub 。
傅献彩《物理化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(气 体)【圣才出品】
va
8kT m
vm : va : u
2kT : m
8kT : m
3kT m
1:1.128 :1.224
五、分子平动能的分布
1.分子能量处于 E~(E+dE)之间的分子占总分子中的分数
dNE N
2
1 kT
1.5
e
E kT
E
1 2
dE
能量分布函数 f(E)
3 / 35
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f (E)
2
1 kT
1.5
e
E kT
E
1 2
2.在二维平面能量大于某定值 E1 的分子分数
N e E1
E1 kT
N
3.在三维空间能量大于某定值 E1 的分子分数
1
NE1 N
2
E1
e kT
E1 kT
2
六、气体分子在重力场中的分布
假定气体符合理想气体状态方程,且在涉及高度范围内温度保持不变,则气体压力、密
3.分子的互碰频率
z
d
2 AB
8RT nAnB
式中,z 为单位体积中分子的互碰频率,为无量纲量;μ为折合质量;dAB 为 A,B 分子
的有效半径之和。
4.分子与器壁的碰撞频率 式中,z 的单位为 mol。
z p 2MRT
5.分子隙流
气体分子通过小孔向外流出称为隙流。
隙流速度
v n kT p n RT 2m 2mkT 2M
p
a Vm2
Vm
b
RT
式中,a 的单位为 Pa·m6·mol-2;b 的单位为 m3·mol-1。a 和 b 都是只与气体的种类有
物理化学傅献彩版知识归纳
物理化学傅献彩版知识归纳一、热力学第一定律1、内容:能量守恒定律在化学反应中的应用,内容为:封闭系统中发生的能量转化等于该系统内所有物体能量的总和。
2、公式:ΔU = Q + W,其中ΔU为系统内能的变化,Q为系统吸收的热量,W为系统对外做的功。
3、应用:判断反应是否自发进行;计算反应过程中的焓变等。
二、热力学第二定律1、内容:熵增加原理,即在一个封闭系统中,自发进行的反应总是向着熵增加的方向进行。
2、公式:ΔS = Σ(δQ/T),其中ΔS为系统熵的变化,δQ为系统热量的变化,T为热力学温度。
3、应用:判断反应是否自发进行;计算反应过程中的熵变等。
三、化学平衡1、定义:在一定条件下,可逆反应达到平衡状态时,反应物和生成物的浓度不再发生变化,各组分的浓度之比等于系数之比。
2、公式:K = [C]^n/[D]^m,其中K为平衡常数,C和D分别为反应物和生成物的浓度,n和m分别为反应物和生成物的系数。
3、应用:判断反应是否达到平衡状态;计算平衡常数;计算反应物的转化率等。
四、电化学基础1、原电池:将化学能转化为电能的装置。
主要由正极、负极、电解质和隔膜组成。
2、电解池:将电能转化为化学能的装置。
主要由电源、电解液、电极和导线组成。
3、电池的电动势:E = E(标准) - (RT/nF)ln(a(正)/a(负)),其中E为电池的电动势,E(标准)为标准状况下的电动势,R为气体常数,T为热力学温度,n为电子转移数,F为法拉第常数,a(正)和a(负)分别为正极和负极的活度。
4、电解的电压:V = (RT/nF)ln[(a(正)·a(阴))/(a(阴)·a(阳))],其中V为电解电压,R为气体常数,T为热力学温度,n为电子转移数,F为法拉第常数,a(正)、a(阴)和a(阳)分别为正极、阴极和阳极的活度。
《物理化学》第五版是南京大学傅献彩等编著的教材,该教材是化学、化工类专业本科生的基础课教材,也可作为从事化学、化工领域科研和工程技术人员的参考书。
傅献彩物理化学-第五版总结
0K
偏摩尔量、化学势及化学势判据:
Z nB Z B ,m T ,P ,nc
Z U , H ,V , A, G , S
B
G nB
G B ,m T ,P ,nc
B
B 0
有可能发生过程 可逆过程
3. 基本过程、基本公式
P A 115 kPa , PB 60 . 0 kPa
* *
3. 298.15K,反应
1 2
N
2
3 2
H
2
NH
3
的 rG m ( 298 . 15 K ) 16 . 46 kJ . mol
1
求①物质的量之比为
n N : n H : n NH
2 2
3
1:3:2
的混合气体在总压力为101325Pa下的压
m
rH
( 298 K ) C H
m
( H 2 , 298 K )
f H m ( H 2 O , l , 298 K )
反应的恒压热效应与恒容热效应的关系:
rH
m
( 298 K ) r U m ( 298 K )
B
( g ) RT
如反应
H 2 ( g ) 0 .5 O 2 ( g ) H 2 O (l )
B f H m ( B , 298 K )
1
241 52 ( 235 ) kJ . mol
58 kJ . mol
1
B C P , m ( B ) ( 30 4 . 2 19 . 1) J . K
物化公式总结(傅献彩第五版)
物理化学(第五版)公式总结傅献彩版专业:化学姓名:XXX学号:XXX物化公式总结第五章 相平衡一、主要概念组分数,自由度,相图,相点,露点,泡点,共熔点,(连)结线,三相线,步冷(冷却)曲线,低共熔混合物(固相完全不互溶)二、重要定律与公式本章主要要求掌握相律的使用条件和应用,单组分和双组分系统的各类典型相图特征、绘制方法和应用,利用杠杆规则进行有关计算。
1、相律: F = C - P + n , 其中: C=S-R-R’ (1) 强度因素T ,p 可变时n =2 (2) 对单组分系统:C =1, F =3-P(3) 对双组分系统:C =2,F =4-P ;应用于平面相图时恒温或恒压,F =3-P 。
Clapeyron 方程(任何纯物质的两相平衡):m vap m vap V T H dT dp ∆∆=(气-液),mfus mfus V T H dT dp ∆∆=(液-固)Clausius -Clapeyron 方程:2ln RT H dT p d mvap ∆=(Δvap H 与T 无关,气体参与,V 凝聚相体积忽略)2、相图(1)相图:相态与T ,p ,x 的关系图,通常将有关的相变点联结而成。
(2)实验方法:实验主要是测定系统的相变点。
常用如下四种方法得到。
对于气液平衡系统,常用方法蒸气压法和沸点法; 液固(凝聚)系统,通常用热分析法和溶解度法。
3、单组分系统的典型相图对于单组分系统C =1,F =C -P +2=3-P 。
当相数P =1时,自由度数F =2最大,即为双变量系统,通常绘制蒸气压-温度(p-T )相图,见下图。
pT lBC AOsgC 'pTlBCA Os gFGD单斜硫pT液体硫BCAO正交硫硫蒸气(a) 正常相图 (b) 水的相图 (c) 硫的相图图6-1 常见的单组分系统相图B Apx B (y B )B Apx B (y B)BApx B (y B )(a) 理想混合物 (b) 最大负偏差的混合物 (c) 最大正偏差的混合物图6-2 二组分系统恒温下的典型气液p -x 相图BAtx B (y B )BAtx B (y B)BAtx B (y B )(a) 理想或偏差不大的混合物 (b) 具有最高恒沸点(大负偏差) (c) 具有最低恒沸点(大正偏差)BAtxBBAtx B DCGFOgg + l g + ll 1 + l 2p = 常数lBAtx B (y B )(d) 有最高会溶点的部分互溶系统 (e)有最高和最低会溶点的部分互溶系统 (f) 沸点与会溶点分离x B (y B )BAtx B (y B )BAtBAtx B (y B )(g) 液相部分互溶的典型系统 (h)液相有转沸点的部分互溶系统 (i) 液相完全不互溶的系统图6-3 二组分系统恒压下的典型气液相图(2)液-固系统相图: 通常忽略压力的影响而只考虑t -x 图。
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 zFQ dE r U dl ++= dE r U dl--= t +=-+I I =-++r r r +=-+U U U ++=∞∞+Λm,m λ=()F U U FU ∞∞+∞+-+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=QQ 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 -1cell l R K A ρρ== c e l l 1K R k R ρ== 科尔劳乌施经验式:Λm =()c 1m 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 =()mm m 2m c c ΛΛΛΛ∞∞Φ-平均质量摩尔浓度:±m =()v1v v m m --++平均活度系数:±γ=()v1v v --+γγ+ 平均活度:±a =()v1v v a a --++=m mγ±±Φ 电解质B 的活度:a B =va ±=vm m ⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ±±γ+v v v B +a a a a ±--== m +=v +m B m -=v -m B ()1v v v B m v v m +±+--=离子强度:I =∑i2i 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 =zEFNernst Equation :若电池反应为 cC +dD =gG +hHE =E φ-d Dc C hHg 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 zFRT还原电极电势的计算公式:ϕ=氧化态还原态-a a lnzF 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 ∆=pT E zFT ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂zF ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21m r 1122T 1T 1H T E T E -=- zF ⎰⎪⎭⎫ ⎝⎛T2E2E 11T E d =dT T H 21T T 2mr ⎰∆ 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。
(完整版)傅献彩物理化学主要公式及使用条件总结
第一章 气体的pVT 关系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 ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AV y A m ,A式中∑AA 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。
∑*AA 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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB 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。
*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 ,∑=BB p p 适用于任意气体。
V RT n p /B B = 适用于理想气体4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =* 此式只适用于理想气体。
5. 范德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2m nRT nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数,称为范德华常数。
物理化学 傅献彩版 知识归纳
−
E kT
⎞ ⎟⎠
dE
代表分子能量介于
E
~
(E + dE)
之间的分子
占总分子数的分数。
N E1→∞ N
=
exp
⎛ ⎜⎝
−
E1 kT
⎞ ⎟⎠
代表能量超过
E1
的分子占总分子数的分数。
N E2 →∞ N E1→∞
=
exp
⎛ ⎜⎝
−
E2 − kT
E1
⎞ ⎟⎠
代表能量超过
E2
与能量超过
E1
的分子数的比值。
最概然速率: vm =
诀窍:题目若要计算 ∆A ,一般是恒温过程;若不是恒温,题目必然会给出绝对熵。
∂V ∂T
⎞ ⎟⎠ p
6. Gibbs-Helmholtz 方程
5
乐山师范学院 化学与生命科学学院
⎡ ⎢ ⎢
∂
⎛ ⎜⎝
∆G T
⎞ ⎟⎠
⎤ ⎥ ⎥
=
−
∆H
,
⎡ ⎢ ⎢
∂
⎛ ⎜⎝
∆A ⎞ ⎤
T
⎟⎠
⎥ ⎥
= − ∆U
⎢ ∂T ⎥
T 2 ⎢ ∂T ⎥
T2
⎢⎣
⎥⎦ p
⎢⎣
⎥⎦ p
7. 一些基本过程的 ∆S, ∆A, ∆G 的计算
⎞ ⎟
(3β
⎠
−1)
=
8τ
8. 压缩因子
Z = pVm = pV RT nRT
若 Z > 1 ,表明在同温同压下,实际气体的体积大于理想气体的体积,即实际气体难于 压缩。若 Z < 1 ,则情况相反。先求对比压力和对比温度,查压缩因子图得到压缩因子,
大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳
第八章电解质溶液1 / 16第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?答:可逆电极有三种类型:2+ 2+ -(1)金属气体电极如Zn(s)|Zn 2+ (m) Zn 2+(m) +2e - = Zn(s)(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl -(m) ,AgCl(s)+ e -=Ag(s)+Cl -(m) 3+ 2+ 3+ - 2+(3) 氧化还原电极如:Pt|Fe 3+(m1),Fe 2+(m2) Fe 3+(m1) +e - = Fe2+(m2) 对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答:正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon 标准电池的负极采用含有Cd 的质量分数约为0.04~0.12 的Cd一Hg齐时,标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg 的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答:在Cd 一Hg的二元相图上,Cd的质量分数约为0.04~0.12 的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg 固溶体的两相平衡区,在一定温度下Cd 一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd 一Hg齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负?用实验能测到负的电动势吗?答:用“| ”表示不同界面,用“|| ”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
大学物理化学重点公式(付献彩)
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)=11-γ(p 1V 1—p 2V 2) 理想气体多方可逆过程:W =1nR-δ(T 1—T 2) 热机效率:η=212T T T - 冷冻系数:β=-Q 1/W 可逆制冷机冷冻系数:β=121T T T -焦汤系数: μJ -T =H p T ⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=-()pT C p H ∂∂ 实际气体的ΔH 和ΔU :ΔU =dT T U V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+dV V U T⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ΔH =dT T H P ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂+dp p H T⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 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 +∑BB γRT化学反应热效应与温度的关系:()()()dT B C T H T H 21T T m p B1m r 2m r ⎰∑∆∆,+=γ热力学第二定律Clausius 不等式:0TQS BA B A ≥∆∑→δ—熵函数的定义:dS =δQ R /T Boltzman 熵定理:S =klnΩ Helmbolz 自由能定义:F =U —TS Gibbs 自由能定义:G =H -TS 热力学基本公式: (1) 组成恒定、不作非膨胀功的封闭体系的热力学基本方程:dU =TdS -pdV dH =TdS +Vdp dF =-SdT -pdV dG =-SdT +Vdp (2) M axwell 关系:T V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=VT p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Tp S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=-p T V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ (3) 热容与T 、S 、p 、V 的关系:C V =T V T S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C p =T pT S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂Gibbs 自由能与温度的关系:Gibbs -Helmholtz 公式 ()pT /G ⎥⎦⎤⎢⎣⎡∂∆∂T =-2T H ∆ 单组分体系的两相平衡: (1)Clapeyron 方程式:dT dp=mX m X V T H ∆∆ 式中x 代表vap ,fus ,sub 。
大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)
大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第八章电解质溶液第九章1.可逆电极有哪些主要类型每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题答:可逆电极有三种类型:(1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s)(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m), AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m)(3)氧化还原电极如: Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2)对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2.什么叫电池的电动势用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同为何在测电动势时要用对消法答:正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon 标准电池的负极采用含有Cd 的质量分数约为0.04~0.12的Cd 一Hg 齐时,标准电池都有稳定的电动势值试用Cd 一Hg 的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗答:在Cd 一Hg 的二元相图上,Cd 的质量分数约为0.04~0.12的Cd 一Hg 齐落在与Cd 一Hg 固溶体的两相平衡区,在一定温度下Cd 一Hg 齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd 一Hg 齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负用实验能测到负的电动势吗答:用“|”表示不同界面,用“||”表示盐桥。
傅献彩_物理化学主要公式及使用条件总结
第一章 气体的pVT 关系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 ) = ∑AA B /n n体积分数 /y B m,B B *=V ϕ∑*AVy Am,A式中∑AA 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。
∑*AAm,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∑∑∑===BBBB B BB mix //n M n m M y M式中 ∑=BB m m 为混合气体的总质量,∑=BB 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。
*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 ,∑=BB p p 适用于任意气体。
V RT n p /B B = 适用于理想气体4. 阿马加分体积定律V RT n V /B B =* 此式只适用于理想气体。
5. 范德华方程RT b V V a p =-+))(/(m 2m n R T nb V V an p =-+))(/(22式中a 的单位为Pa · m 6 · mol -2,b 的单位为m 3 · mol -1,a 和b 皆为只与气体的种类有关的常数,称为范德华常数。
大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳
第八章电解质溶液第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?答:可逆电极有三种类型:(1)金属气体电极如Zn(s)|Zn2+ (m) Zn2+(m) +2e- = Zn(s)(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如Ag(s)|AgCl(s)|Cl-(m), AgCl(s)+ e- = Ag(s)+Cl-(m)(3)氧化还原电极如:Pt|Fe3+(m1),Fe2+(m2) Fe3+(m1) +e- = Fe2+(m2)对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答:正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么Weslon标准电池的负极采用含有Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐时,标准电池都有稳定的电动势值?试用Cd一Hg的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答:在Cd一Hg的二元相图上,Cd的质量分数约为0.04~0.12的Cd一Hg齐落在与Cd一Hg固溶体的两相平衡区,在一定温度下Cd一Hg齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与Cd一Hg齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负?用实验能测到负的电动势吗?答:用“|”表示不同界面,用“||”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用Nernst 方程计算电极的还原电势?答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
物化公式总结(傅献彩第五版)
物理化学(第五版)公式总结傅献彩版专业:化学姓名:XXX学号:XXX物化公式总结第一章 气体分子动理论内容公式使用条件气体分子动理论的基本公式 231mnu P = 231mNu PV =统计概念 压力和温度的统计概念 )(212T f mu Et ==统计概念 Boyle-Marriote 定律 PV=C定T Charles-Gay-Lussac 定律 T C V t '=定PAvogadro 定律同温同压下,同体积的各种气体所含有的分子个数相同理想气体状态方程式nRT RT M m pV ==)/( RT n V p pV ==)/(mp ,V ,T ,n ——Pa ,m 3,K ,mol R =8.3145J · mol -1 · K -1T Nk PV nRT PV B == (LRk L Nn B ==)此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体Dalton 分压定律i mixi x N N P P P P P ==++=......21任意气体,T,V 一定对于理想气体V RT n p /B B =Amagat 分体积定律ii Vx V V V V =++= (21)任意气体,T ,P 一定分子平均平动能与温度关系T k E B t 23=摩尔气体常数113145.6)()(00-⋅-⋅==→→K mol J R TPV PV P m PMaxwell 速率分布定律 225.1)2exp()2(4)(v kT mv kTm v f -=π三个统计平均值最概然速率 M RT mTk v B m 22==数学平均速率m kT v a π8=231mnu P =根均方速率m kT u π3=分子平均动能的分布dE kTEkT N dN kTEN N kT E N N E E E E )exp()exp()exp(2111-=∆-=∞→∞→-=∞→气体分子在重力场中的分布⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=kT mgh n n kT mgh kT mgh p p RT Mgh p p -exp -exp -exp -exp 00000ρρ 0~h 的高度T 不变液体中有悬浮颗粒(悬浮颗粒:.,,V m ρ) ))(0()1()1(000kTghm n n m m m Vg mg **=-=-=-ρρρρρ分子平均自由程nd n d l 22707.021ππ==分子互碰频率)11122(82222BA BA AB B A ABM M d d d n n RTd z M RT d n z +=+===μπμπππ分子与器壁的碰撞频率MRT p L z z m kT pz ππ2''2''===(单位时间内碰到器壁上的分子数以mol 记)分子的隙流AB B A m m v v M RTnm kTp m kT n v ====''222'πππ压缩因子ZnRTpV RT pV Z m ==Z>1,同温同压下V 实>V 理,易压缩 Z<1,同温同压下V 实<V 理,不易压缩Z 的量纲为一。
大学物理化学下册(第五版傅献彩)知识点分析归纳-(1)
第八章电解质溶液第九章1.可逆电极有哪些主要类型?每种类型试举一例,并写出该电极的还原反应。
对于气体电极和氧化还原电极在书写电极表示式时应注意什么问题?答:可逆电极有三种类型:(1)金属气体电极如(s)2+ (m) 2+(m) +2= (s)(2)金属难溶盐和金属难溶氧化物电极如 (s)(s)(m), (s)+ = (s)(m)(3)氧化还原电极如:3+(m1)2+(m2) 3+(m1) = 2+(m2)对于气体电极和氧化还原电极,在书写时要标明电极反应所依附的惰性金属。
2.什么叫电池的电动势?用伏特表侧得的电池的端电压与电池的电动势是否相同?为何在测电动势时要用对消法?答:正、负两端的电势差叫电动势。
不同。
当把伏特计与电池接通后,必须有适量的电流通过才能使伏特计显示,这样电池中发生化学反应,溶液浓度发生改变,同时电池有内阻,也会有电压降,所以只能在没有电流通过的情况下才能测量电池的电动势。
3.为什么标准电池的负极采用含有的质量分数约为0.04~0.12的一齐时,标准电池都有稳定的电动势值?试用一的二元相图说明。
标准电池的电动势会随温度而变化吗?答:在一的二元相图上,的质量分数约为0.04~0.12的一齐落在与一固溶体的两相平衡区,在一定温度下一齐的活度有定值。
因为标准电池的电动势在定温下只与一齐的活度有关,所以电动势也有定值,但电动势会随温度而改变。
4.用书面表示电池时有哪些通用符号?为什么电极电势有正、有负?用实验能测到负的电动势吗?答:用“|”表示不同界面,用“”表示盐桥。
电极电势有正有负是相对于标准氢电极而言的。
不能测到负电势。
5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用方程计算电极的还原电势?5.电极电势是否就是电极表面与电解质溶液之间的电势差?单个电极的电势能否测量?如何用方程计算电极的还原电势?答:电极电势不是电极表面与电解质溶液之间的电势差。
物理化学(第五版傅献彩)第13_主要内容
一 选择题
1 等温等压下把一定量的水分散成小水滴,此过程中保持 不变的是(D)
(A)总表面能
(B)比表面
(C)液面下的附加压力 (D)表面张力
2 298K时液体A和B,γA=1/2γB,ρA=2ρB,用相同的毛细 管产生大小相同的气泡,则A的最大气泡压力差等于B
的(A)倍。
(A)1/2 (B)1 (C)2 (D)4
径之比为1。
例5
正常沸点时,水中只含有直径为10-3 mm的空气泡, 使这样的水沸腾要过热多少度?已知100°C水的γ=0.0589 N m-1,∆vapHm=40656 J mol-1。 解:
气泡半径R’ = 5×10-7m ps= 2γ/R’ = 235600 Pa(水中的气泡只有一个界面,
肥皂泡才有两个界面)
解:
c ln c0
=
2γ M RTR ' ρ
c ln 5.9 ×10−3
=
2 × 0.0257 × 0.168 8.314 × 298 ×1566 × 0.005 ×10−6
c = 9.2×10-3 mol dm-3
溶解度 S = 9.2 ×10−3 × 0.168 = 1.55×10−3 kg dm-3
外压为1atm下能否蒸发出R'=0.5×10-7m的气泡?
解:由开尔文公式
ln
pr po
=
2γ M RTR ' ρ
= −0.01427
(R’为负值)
pr po
= 0.9858
pr=99.89 kPa
R’ = 0.5×10-7m,ps = 2γ / R’ = 2356000 Pa
p = po+ps = 2457325 Pa
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结论: 或
意义:在等温、等压条件下,一个封闭系统所能做的最大功等于其Gibbs自由能的减少
Gibbs自由能推论
或
n一定的等温恒压可逆过程,不等号适用于不可逆过程
恒压热容
无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒压过程
定义
Cp-Cv
理想气体
Cp,m-T
a,b,c及d对指定气体皆为经验常数,由各种物质自身的特性决定
平均摩尔定压热容
摩尔蒸发焓与温度的关系
或
= (g) — (l)
恒压蒸发过程
体积功
定义式 或
任意
理想气体恒压过程
恒外压过程
理想气体恒温可逆过程
等温可逆膨胀系统做功最大,等温可逆压缩环境对系统做功最小
(Joule-Thomson)效应
定义式
等焓过程, 又称为焦耳-汤姆逊系数
大小
理气体:
,随着P下降,温度降低
,随着P下降,温度升高
当μJ-T=0时的温度称为转化温度,在此温度下,气体节流膨胀温度不变;
理想气体的μJ-T为零,实际气体的μJ-T不为零;
T-P图;μJ-T>0,制冷区;μJ-T<0,制热去
Z的量纲为一。压缩因子图可用于查找在任意条件下实际气体的压缩因子。但计算结果常产生较大的误差,只适用于近似计算。
Boyle温度
( )
当气体高于TB时,气体可压缩性小,难以液化
范德华方程
的单位:Pa·m6·mol-2, b的单位:m3·mol-1
和 皆为只与气体的种类有关的常数,称为范德华常数;
此式适用于最高压力为几个MPa的中压范围内实际气体p,V,T,n的相互计算
相变过程的熵变
物质的量n一定,等温等压可逆相变
混合气体
理想气体等温等压混合过程,符合分体积定律: (总),
即每种气体单独存在时的压力都相等,并等于气体的总压力
热力学第三定律
代表纯物质。上述两式只适用于完美晶体
标准摩反应熵
= ,适用于在标准状态下,反应进度为1 mol时,任一化学反应在任一温度下,标准摩尔反应熵的计算
推论:所有工作于同温热源与同温冷源之间的热机,其效率都相等。
卡诺定理原则上解决了热效率的极限值问题
卡诺定理的重要结论
任意可逆循环的热温商之和为零,不可逆循环的热温商之和必小于零。
熵的定义
克劳修斯不等式
热力学第二定律最普遍的表达式
熵判据
在隔离系统中,不可逆过程即自发过程。
可逆,即系统内部及系统与环境之间皆处于平衡态。在隔离系统中,一切自动进行的过程。
标准摩尔离子生成焓
与温度的关系
,适用于恒压反应(ΔCp=0,ΔH和ΔS与T无关)
热机效率
可逆热机的转换系数只与两个热源的温度有关,两个热源的温度越大,转换系数越大,热量的利用率也就越完全。
在等温的循环过程中转换系数等于零,及热一点也不能转化为功
或
冷冻系数
Gay-Lussac-Joule实验
理想气体
节流膨胀
物理化学(第五版)
公式总结
傅献彩版
专业:化学
姓名:XXX
学号:XXX
物化公式总结
第一章 气体分子动理论
内容
公式
使用条件
气体分子动理论的基本公式
统计概念
压力和温度的统计概念
统计概念
Boyle-Marriote定律
PV=C
定T
Charles-Gay-Lussac定律
定P
Avogadro定律
同温同压下,同体积的各种气体所含有的分子个数相同
其他状态方程
Van der Waals方程式
的等温线
对比状态和对比压力
1、适用于范德华公式的气体
2、凡是组成、结构、分子大小相近的物质都能比较严格地遵守对比状态定律
压缩因子图
不受限制
第二章热力学第一定律
内容
公式
使用条件
系统的性质
广度性质(容量性质)
V、m、S、U
加和性
强度性质
T、p、 、粘度
数学上是零次函数幂,无加和性
为常数的理想气体绝热过程
理想气体可逆绝热过程方程
绝热系数(热容比):
、 为常数,封闭系统理想气体可逆绝热过程p,V,T的计算
等压/等容热效应
或
反应进度
反应开始时的反应进度为零的情况, , 为反应前B的物质的量。 为B的反应计量系数,其量纲为一。 的量纲为mol。
标准摩尔反应焓
=1 mol,标准状态下的反应
等焓过程
理想气体等温可逆压缩、膨胀式等焓过程
第三章热力学第二定律
内容
公式
使用条件
热机效率
式中 和 分别为工质在循环过程中从高温热源Th吸收的热量和向低温热源Tc放出的热。W为在循环过程中热机中的工质对环境所作的功。此式适用于在任意两个不同温度的热源之间一切可逆循环过程。
卡诺定理
所有工作于同温热源与同温冷源之间的热机,其效应都不可能超过可逆机
隔离系统
熵增原理
隔离系统的熵永不减少,这称之为熵增原理
隔离系统
环境的熵变
任何情况
熵变计算的主要公式
封闭系统,一切 的可逆过程的 计算式,皆可由上式导出
封闭系统、理想气体、 为常数,只有 变化的一切过程
n一定、理想气体、恒温过程或始末态温度相等的过程
n一定、 为常数、任意物质的恒压过程或始末态压力相等的过程
理想气体状态方程式
p,V,T,n——Pa,m3,K,molR=8.3145J · mol-1· K-1
( )
此式适用于理想气体,近似地适用于低压的真实气体
Dalton分压定律
任意气体,T,V一定
对于理想气体
Amagat分体积定律
任意气体,T,P一定
分子平均平动能与温度关系
摩尔气体常数
Maxwell速率分布定律
三个统计平均值
最概然速率
数学平均速率
根均方速率
分子平均动能的分布
气体分子在重力场中的分布
0~h的高度T不变
液体中有悬浮颗粒(悬浮颗粒: )
分子平均自由程
分子互碰频率
分子与器壁的碰撞频率
(单位时间内碰到器壁上的分子数以mol记)
分子的隙流
压缩因子Z
Z>1,同温同压下V实>V理,易压缩
Z<1,同温同压下V实<V理,不易压缩
状态函数
U、H、G、S、A
热力学第一定律
封闭体系的一切过程
焓
定义式
焓 变
恒压下 在数值上等于体积功。
1.理想气体单纯pVT变化的一切过程
2.真实气体的恒压变温过程
3.纯的液体、固体物质压力变化不大的变温过程
热力学能
理想气体单纯pVT变化的一切过程
热容
恒容热容
无相变变化、无化学变化、非体积功为零的恒容过程
Helmholtz自由能
定义:
推导: 或
意义: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
Helmholtz自由能推论
或
n一定的恒温恒容可逆过程,不等号适用于不可逆过程
Helmholtz自由能数判据
只有在恒温恒容,且不做非体积功的条件下,才可用 作为过程的判据
Gibbs自由能