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《物理化学》系统阐述了物理化学的基本原理，以提高学生学习兴趣为主旨，结合物理化学在生活和化工单元操作中的应用，阐述简明扼要，通俗易懂。本书共有八章，内容包括：气体、热力学定律、化学平衡、电化学、分离提纯基础、化学动力学、表面现象与胶体及物理化学实验。 本书可作为高等职业院校化工类、制药及药学类、分析检验等专业学生的学习教材，也可供相关专业人员参考。

章理想气体与真实气体1

节理想气体1

一、气体分子运动论的基本假定1

二、压强、体积和温度2

三、低压气体经验定律4

四、理想气体概念5

五、理想气体状态方程5

六、理想气体混合物定律6

节真实气体9

一、真实气体对理想气体的偏差9

二、真实气体的液化10

三、真实气体状态方程13

本章小结16

思考题17

7

章热力学定律19

节基本概念19

一、系统和环境19

二、系统的质

三、状态和状态函数

四、热力学平衡态21

五、过程和途径21

六、途径函数热23

节热力学定律24

一、热力学能24

二、热力学定律概述25

三、焦耳实验26

四、恒容热和恒压热27

五、热的计算28

第三节热力学定律46

一、自发过程47

二、热力学定律的经典表述48

三、熵的定义及熵的物理意义48

四、熵变的计算50

五、亥姆霍兹函数与吉布斯函数57

六、偏摩尔量62

七、化学势64

第四节气体的节流膨胀※65

一、焦耳-汤姆生实验65

二、节流膨胀65

本章小结67

思考题68

9

第三章化学平衡73

节化学反应等温方程式73

一、化学反应的方向73

二、化学反应等温方程式74

节平衡常数75

一、标准平衡常数K75

二、平衡常数的其他表示方法75

三、有纯态固体或者液体参加的理想气体反应平衡常数76

第三节平衡转化率和平衡产率78

一、平衡转化率和平衡产率的计算78

二、平衡常数的计算79

三、标准摩尔反应吉布斯函数的计算80

第四节各种因素对化学平衡移动的影响82

一、温度对化学平衡的影响82

二压力和惰组分对化学平衡的影响83

本章小结87

思考题88

9

第四章电化学92

节法拉第定律92

一、两类导体92

二、法拉第定律概述93

节 电导、电导率和摩尔电导率95

一、电导95

二、电导率95

三、摩尔电导率96

四、离子独立运动定律96

第三节 电导测定的应用97

一、计算待测溶液的电导率和摩尔电导率98

二、检验水的纯度98

三、求弱电解质的电离度和电离常数98

四、求难溶盐的溶解度和溶度积99

五、电导滴定100

第四节 原电池101

一、原电池概述101

二、原电池的书写101

三、原电池电动势102

四、可逆电池103

第五节 电极种类103

一、类电极103

二、类电极 104

三、第三类电极105

第六节 电极电势与能斯特方程106

一、标准电极电势106

二、电极电势107

三、电池电动势的计算与能斯特方程107

第七节电池电动势的应用109

一、计算电池反应的摩尔反应吉布斯函数，并由E的符号判断电池反应的方向109

二、计算电池反应的K109

三、计算溶液的pH值111

第八节电解与极化112

一、分解电压112

二、极化作用和超电势114

三、电解时的电极反应116

第九节金属的腐蚀117

一、电化学腐蚀的机理117

二、腐蚀电流与腐蚀速率118

三、金属的防腐119

本章小结119

思考题1

21

第五章分离提纯基础123

节基本概念123

一、相与相平衡123

二、混合液体的组成表示法124

三、拉乌尔定律和亨利定律125

四、混合物和溶液126

节气体混合物的分离127

一、稀溶液127

二、吸收131

第三节液体的纯化132

一、纯液体的饱和蒸气压132

二、液体的沸点与正常沸点132

三、水的相图133

四、减压蒸馏与升华136

第四节互溶液态混合物的分离136

一、理想液态混合物136

二、实际液态混合物139

三、精馏140

第五节不互溶液体142

一、不互溶液体的特征142

二、水蒸气蒸馏142

第六节分配定律和萃取143

一、分配定律143

二、萃取144

第七节固态混合物的分离145

一、合金相图——热分析法145

二、水盐系统——溶解度法146

三、应用148

本章小结149

思考题150

51

第六章化学动力学154

节反应速率与速率方程154

一、反应速率的定义154

二、反应速率的图解表示155

三、反应级数156

四、反应速率常数156

节简单级数反应157

一、一级反应157

二、二级反应159

第三节温度对反应速率的影响161

一、范特霍夫规则161

二、阿伦尼乌斯方程式162

三、基元反应和复合反应163

四、基元反应的速率方程——质量作用定律164

五、活化能165

第四节复合反应166

一、对峙反应166

二、平行反应167

三、连串反应168

四、链式反应170

五、支链反应与爆炸界限171

第五节催化剂172

第六节多相催化反应174

一、气-固相催化反应的一般机理174

二、气-固相催化反应的速率方程175

本章小结176

思考题177

79

第七章表面现象与胶体181

节表面张力181

一、表面张力181

二、比表面吉布斯函数※183

节吸附现象184

一、吸附184

二、固体表面对气体的吸附186

三、溶液表面层的吸附现象188

第三节表面活剂190

一、表面活剂的结构190

二、表面活剂的分类190

三、表面活剂在溶液中的基本质191

四、表面活剂的应用192

第四节分散系统分类与胶体的质195

一、分散系统的分类195

二、溶胶的质196

三、溶胶的稳定与聚沉199

本章小结1

思考题2

03

第八章物理化学实验6

节导言6

一、物理化学实验目的与要求6

二、实验室规则7

三、用电7

节实验项目8

实验一凝固点的测定8

实验二纯物质饱和蒸气压的测定212

实验三两组分体系气液平衡相图的测绘216

实验四蔗糖水解反应速率常数的测定221

实验五液相反应平衡常数的测定225

实验六电导法乙酸的电离常数的测定228

案234

附录239

附录一某些气体的范德华参数239

附录二某些物质的临界参数239

附录三某些气体的摩尔定压热容与温度的关系240

附录四某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵及摩尔定压热容(298.15K)241

附录五某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓(298.15K)244

附录六一些电极的标准电极电势(298.15K)244

附录七元素的原子量246

参考文献247

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;

理想气体与真实气体学

;;;;pan style="font-family: 微软雅黑;">．掌握压强、体积、温度的概念，熟练掌握单位换算。

;;;;2

．理解理想气体概念及特点，掌握理想气体状态方程及有关计算。

;;;;3

．掌握混合气体的质，掌握分压定律及其应用。

;;;;4

．理解实际气体与理想气体的差别。理解范德华方程的两个修正项，掌握范德华方程的应用。

;;;;5

．掌握气体液化的条件及其临界特征。

;;;;6

．了解对应状态原理和对比参数。

;;;;7

．会用压缩因子图计算实际气体的物质的量和体积。

;;;;

节理想气体

;;

一、气体分子运动论的基本假定

;;

为了从理论上阐明气体的压强、温度和体积问的关系，需要对气体分子运动的情行探索。人们根据对宏观现象的认识提出了分子运动的微观模型，又从微观模型推导出分子运动的规律，其结论与实验事实很符合。微观模型能很好地阐释相关宏观现象，从而使人们对宏观现象的本质理解得更为深刻．并发展为气体分子运动论。这一微观模型的基本假定如下。

;;;;①气体是大量分子聚集在一起的状态。相对于分子与分子间的距离以及整个容器的体积来说，气体分子本身的体积是很小的，分子间的相互作用力也是很小的，都可以忽略小计．因此可将气体分子视作独立运动的质点来处理。

;;;;②气体分子不断地做无规则的运动．当气体处于的状态时，其宏观质：温度、压强及气体的密度等均具有一确定的数值，这说明做无规则运动的大量分子沿各个力‘向运动的机会都是相等的．在容器中单位体积空间内的气体分子的数目都是相同的，因而均匀地分布在整个容器中。

;;;;③气体分子间彼此相互碰撞以及分子与器壁的碰撞，没有动量损失

(

即为弹碰撞

)

。也是说。分子间的相互碰撞倘若不是这样，碰撞时能量以热的形式散失，气体的压强和温度会间变化发生改变而不能保持稳定的状态。

;;

二、压强、体积和温度

;;;;

通常用气体物质的量

”、气体体积

V

、气体压强

p

和温度

T

四个物理量来描述其宏观质。这些宏观质可以直接测定，常作为控制反应过程的指标。

;;;;pan style="font-family: 微软雅黑;">．压强

;;;;(pan style="font-family: 微软雅黑;">固体产生的压强压强是指物体所受的压力与受力面积之比，压强用来比较压力产生的效果，压强越大，压力的作用效果越明显。

;;;;

庄强的计算公式是：

;;;;p

—

F/S

;;;;

增大压强的方法有：在受力面积不变的情况下增加压力或在压力不变的情况下减小受力面积。反之减小压强。

;;;;(2)

液体产生的压强液体对容器内部的侧壁和底部都有压强，压强随液体深度增加而增大。

;;;;

液体内部压强的特点是：液体由内部向各个方向都有压强；压强随深度的增加而增加；在同一深度，液体向各个方向的压强相等；液体压强还跟液体的密度有关，液体密度越大，压强也越大。液体内部压强的大小可以用压强计来测量。

;;;;

液体压强计算公式为

;;;;p

—

pgh

;;;;(3)

气体产生的压强 ;在一个密闭容器中，放置量的气体。由分子运动论可以说明：

;;;;①一切物质都是由大量分子构成的，分子之间有空隙。

;;;;②分子处于不停息地、无规则运动的状态，这种运动称为热运动。

;;;;

气体是由大量的做无规则运动的分子组成的，而这些分子必然要对器壁不断地发生碰撞。每次碰撞，气体分子都要给予器壁一个冲击力，大量气体分子持续碰撞的结果体现为气体对物体表面的压力，从而形成压强。相同温度下，单位体积内含有的分子数越多，则相同时间内气体分子对器壁单位面积上碰撞的次数越多，因而产生的压强也越大；单位体积含有相同分子数的情况下，若温度越高，则分子热运动越剧烈，即相同时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多，压强也越大。所以压强是大量分子集合所产生效应，讨论个别分子所产生的压强是没有意义的。．

;

压强用符号

p

表示。在单位制中，压强的单位是

Pa(

帕斯卡，简称帕

)

，

1Pa

一

1N

．／

m2

。以前

atrr-(

大气压

)

和

mmHg(

毫米汞柱

)

表示压强。三者之间的换算关系式为：

;;;;1atm

一‘

760mmHg

—

i01325Pa

≈

100kPa

;;;;

那我们所处的环境压强是多少呢

?

通常所说的常压，为一个标准大气压，用

p

。表示，即

100kPa

左右......

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书籍介绍

《物理化学》系统阐述了物理化学的基本原理，以提高学生学习兴趣为主旨，结合物理化学在生活和化工单元操作中的应用，阐述简明扼要，通俗易懂。本书共有八章，内容包括：气体、热力学定律、化学平衡、电化学、分离提纯基础、化学动力学、表面现象与胶体及物理化学实验。 本书可作为高等职业院校化工类、制药及药学类、分析检验等专业学生的学习教材，也可供相关专业人员参考。