09物理化学专业术语

上传人:痛*** 文档编号:132485832 上传时间:2022-08-08 格式:DOC 页数:29 大小:798.50KB
收藏 版权申诉 举报 下载
09物理化学专业术语_第1页
第1页 / 共29页
09物理化学专业术语_第2页
第2页 / 共29页
09物理化学专业术语_第3页
第3页 / 共29页
资源描述:

《09物理化学专业术语》由会员分享,可在线阅读,更多相关《09物理化学专业术语(29页珍藏版)》请在装配图网上搜索。

1、第一批精品课程物理化学精品课程系列资料(9)物理化学专业术语生命与环境科学系分析化学-物理化学教研室3月(L为必须掌握的重点内容;K为理解性的内容)第零章 序 论L物理化学:物理化学从研究化学现象和物理现象之间的互相联系入手,探求化学变化中具有普遍性的基本规律的学科。第一章 气体L抱负气体(ideal gas,perfect gas):在任何状况下都严格遵守气体三定律的气体。K抱负气体状态方程(The perfect gas equation)。合用于抱负气体,对低压下的实际气体也可近似使用。K抱负气态方程的衍生式:;式中 p、V、T、n 单位分别为 Pa、m3、K、mol;R=8.314Jm

2、ol1K1,Vm 为气体摩尔体积,单位为 m3mol1,为密度单位 kgm3,M 为分子量。此式合用与抱负气或近似地合用于低压气。p是气体扩散的推动力(体积膨胀)。K道尔顿定律(Daltons Law):, 定义:多种气体的分压之和等于总压。合用于抱负气体混合物。式中 为组分B在与混合气体具有相似的温度、体积的条件下单独存在的压力。K阿马加定律(Amagarts law):多种气体的分体积之和等于总体积。合用于抱负气体混合物。式中 为组分B在与混合气体具有相似的温度、体积的条件下单独存在的体积。K饱和蒸气(suturated vapor):处在气液平衡时的气体。L饱和蒸气压(suturated

3、 vapor pressure):在一定温度下,与液体成平衡的饱和蒸气具有的压力,简称蒸汽压(vapor pressure)。L沸点(boiling point):当液体饱和蒸气压与外界压力相等时,液体沸腾,相应的温度为液体的沸点。101.325 kPa下的沸点叫正常沸点(normal boiling point),100 kPa 下的沸点叫原则沸点(standard boiling point)。T是热量分散的推动力(热传导)。L正常沸点(normal boiling point):101.325 kPa外压下的沸点。K相对湿度(relative humidity):大气中水蒸气的压力达到其

4、饱和蒸气压时的状况,称为相对湿度为100%。K临界温度(critical temperature):使气体可以液化所容许的最高温度。K范德华方程(van der Waals Equation):。合用于压力在几种MPa如下的实际气体,式中a,b为气体性质所决定的常数。L状态函数(state function):体系的状态发生变化时,其一系列性质也随之变化,各性质的变化值只取决于体系变化前、后所处的状态(称为初态、终态),与变化时体系所经历的途径无关。在热力学中,把具有这种特性的物理量称为状态函数。Z=f(x,y)表达一定量、构成不变的均相系统,其任意宏观性质(Z)是另两个独立宏观性质(x,y)

5、的函数。L状态函数的数学特性:(1) 状态函数变化量只决定于始终态,与变化过程途径无关。(2) ,状态函数循环积分为零,这是判断 Z 与否状态函数的准则之一。(3) ,状态函数的全微分体现式(4) ,状态函数的Euler规则(5) ,状态函数的循环式K热力学第零定律(The zeroth Law of Thermodynamics):当两个物态 A 和 B 分别与第三个物态C 处在热平衡,则 A 和 B 之间也必然彼此处在热平衡。K抱负混合气体(ideal mixture gas)的基本公式:(1)摩尔质量;式中 MB 和 yB 分别为混合气中任一组份 B 的摩尔质量与摩尔分数。此式既合用于多

6、种混和气,也合用于液态或固态等均相系统的平均摩尔质量计算。(2)道尔顿定律;这里pB只作为组份B单独存在时产生的压力。此式合用混合抱负气或近似合用于低压混和气体。(3)分压力定义与;作为定义可合用多种混和气体(4)阿马格定律;合用以混合抱负气体或近似合用于低压混和气体。(5)分体积定义与;作为定义可合用于多种混和气,或对非抱负气混合某些性质进行估算。临界参数(critical parameters),;式中 Vcm、pc、Tc 分别为多种气体的临界体积、临界压力、临界温度,简称临界参数。力学响应系数:等压膨胀系数(isobaric thermal expansivity);等温压缩系数(iso

7、thermal compressibility);压力系数;、 一般是T、p的函数,均为强度量,但她们彼此关联,且与物态方程可互为转换。她们是研究物质热性质、晶体构造及相变的重要数据。第二章 热力学第一定律及其应用L化学热力学(chemical thermodynamics):研究化学变化的方向和限度。L体系(system):在科学研究时必须先拟定研究对象,把要研究的一部分物质与其他分开,这种分离可以是实际的,也可以是想象的。这种被划定的研究对象称为体系,亦称为物系或体系。L环境(surroundings):与体系密切有关、有互相作用或影响所能及的部分称为环境。L敞开体系(open syste

8、m):体系与环境之间既有物质互换,又有能量互换的体系。L封闭体系(closed system):体系与环境之间无物质互换,但有能量互换。L孤立体系(isolated system):体系与环境之间既无物质互换,又无能量互换,故又称为隔离体系。有时把封闭体系和体系所能影响的环境一起作为孤立体系来考虑。L热力学平衡态(thermodynamic equilibrium):体系的p、T、相数和物种数等诸性质不随时间而变化的状态。L热平衡(thermal equilibrium):体系各部分温度相等。L力学平衡(mechanical equilibrium):体系各部的压力都相等,边界不再移动。L相平

9、衡(phase equilibrium):多相共存时,各相的构成和数量不随时间而变化。L化学平衡(chemical equilibrium ):反映体系中各物的数量不再随时间而变化。L体系的性质(characteristics of the system):用p、V、T、n、等宏观可测性质来描述体系的热力学状态,又称为热力学变量。L广度性质(extensive properties):又称为容量性质,它的数值与体系的物质的量成正比,如体积、质量、熵等。这种性质有加和性,在数学上是一次齐函数。L强度性质(intensive properties):它的数值取决于体系自身的特点,与体系的数量无关,

10、不具有加和性,如温度、压力等。它在数学上是零次齐函数。指定了物质的量的容量性质即成为强度性质,如摩尔热容。L体系的状态(state of the system):体系的一切宏观的物理性质和化学性质性质的综合称为体系的状态。L状态方程(state equation):对于纯物质的均相封闭体系,其基本参变量p、Vm、T之间存在着拟定的定量关系式称为状态方程(state equation )。只要指定其中任意两个参变量就可拟定体系的状态。L过程(process):体系状态发生的任何变化称为过程。L途径(path):体系的状态发生变化时,从同一始态到同一终态可以有不同的方式,这种不同的方式就称为不同的

11、途径。L相变化过程(process of phase changes):物质的相态发生变化的过程。涉及气化(boil)、冷凝(condensation)、熔化(melt)、凝固(freeze)、升华(sublimation)、凝华以及晶型转化(transition)等。L可逆相变(reversible phase change):是在无限接近相平衡条件下进行的相变过程。L不可逆相变(irreversible phase change):不是在相平衡的条件下进行的相变过程。L化学变化过程(process of chemical changes):物质发生化学反映的过程。L等温过程(isother

12、mal process):在变化过程中,体系的始态温度与终态温度相似,并等于环境温度。一般如下标T表达等温过程。L等压过程(isobaric process):在变化过程中,体系的始态压力与终态压力相似,并等于环境压力。一般如下标p表达等压过程L等容过程(isochoric process):在变化过程中,体系的容积始终保持不变。一般如下标V表达等容过程。L绝热过程(adiabatic process):体系与环境间不存在热量传递的过程,称为绝热过程。若过程进行极迅速,如某些化学反映进行时来不及和环境进行热互换,也可视为绝热过程。一般以标Q0表达绝热过程。L循环过程(cyclic proces

13、s):如果体系由某一状态出发,通过一系列的变化又回到本来的状态,这样的过程称为循环过程。在这个过程中,所有状态函数的变化量等于零。一般以表达循环过程。L自由膨胀过程(free expansion process):气体向真空膨胀称为自由膨胀过程。K动态平衡(dynamic equilibrium):达到平衡状态只是宏观上看不出来变化,事实上微观上变化并未停止,只但是两种相反的变化速率相等,这叫动态平衡。L平衡状态(equilibrium state):单位时间内体系的p、V、T、n、等性质不随时间而变化的状态。K多方过程(polytropic process):抱负气体经历不同的过程会有不同的

14、过程方程。如:(1)等温过程pV常数 (2)等容过程pT1=常数(3)等压过程VT1常数 (4)绝热过程pV常数上述四个过程可以统一用“pVn常数”表达,其中n1。但凡满足“pVn常数”并且n1,即体系所经历的过程既不是绝热的,也不是等温的,而是介于两者之间的过程,称为多方过程。L热(heat):体系与环境间存在着温度差而使体系与环境间传递的能量称为热。L功(work):当体系发生过程时,在体系与环境间除热以外其他多种形式的传递的能量,都称为功。K热功当量:1 cal = 4.1840 JL能量守恒定律(law of conservation of energy):自然界的一切物质都具有能量,

15、能量有多种不同形式,可以从一种形式转化为另一种形式,但在转化过程中,能量的总值不变。L热力学能(thermodynamic energy):指体系内部能量的总和,涉及分子运动的平动能、分子内的转动能、振动能、电子能、核能以及多种粒子之间的互相作用的位能等,也称为内能(internal energy),用符号U来表达。L第一类永动机(first kind of perpetual motion machine):不需要外界供应能量,却能不断地对外做功的机器。L热力学第一定律(The First Law of Thermodynamics):不能制造出第一类永动机。L准静态过程(quasistat

16、ic process):在过程进行的每一瞬间,体系都非常接近于平衡状态,以致于在任意选用的短时间dt内,状态函数在整个体系的各部分均有拟定的值,整个过程可以当作是由一系列方程接近平衡的状态所构成,这种过程称为准静态过程。L可逆过程(reversible process):体系通过某一过程从初态变到终态后,如果能使体系和环境都恢复到本来的状态而未留下任何永久性的变化,则该过程称为热力学可逆过程。L不可逆过程(irreversible process):如果体系或环境不能恢复到本来的状态或者在体系或环境中留下任何永久性的变化,则该过程称为热力学不可逆过程。L焓(enthalpy):(U+ pV)称

17、为焓或热焓,用符号H表达。L热容(heat capacity):在不发生相变或化学变化的状况下,使一定量的物质的温度提高1所需的热量称为该物质的热容,用符号C表达,单位是JK1。若物质若为1kg,其热容称为比热容,单位是JK1kg1。若物质的量为1mol,其热容称为摩尔热容Cm,单位为JK1mol1。对于纯物质,其摩尔热容可表达为L等压热容:无其他功、无相变化及无化学变化的等压过程的热容称为等压热容Cp,对于1mol物质则称为摩尔等压热容Cp,m。L等容热容:无其他功、无相变化及无化学变化的等容过程的热容称为等容热容CV,对于1mol物质则称为摩尔等容热容CV,m。L卡诺循环(Carnot c

18、ycle):以抱负气体为工作物质,由两步等温过程和两步绝热过程构成的循环过程。L热机效率(efficiency of heat engine):体系对环境所做的功W与体系从高温热源吸取的热Q2的的比值称为热机效率,。K冷冻系数(coefficient of refrigeration):如果将卡诺机倒开,就变成了致冷机.这时环境对体系做功W,体系从低温热源T1吸热,而放给高温热源T2以Q2的热量,将所吸的热与所作的功之比值称为冷冻系数,用表达。L反映进度(extent of reaction):反映前后的物质的量的变化与某物质的计量系数的比值称为反映进度,用符号表达,。L等压热效应(isoba

19、ric heat effect):体系在无其他功的等压过程中吸取的热量,用符号Qp表达。L等容热效应(isochoric heat effect):体系在无其他功的等容过程中吸取的热量,用符号QV表达。L原则态:由于化学反映中能量变化受外部条件的影响,因此为了拟定一套精确的热力学基本数据,国际上规定了物质的热力学原则状态,简称原则态。原则态没有特别指明温度,一般用的是298.15K(可近似为298K)的数值,可不必指出。如为其他温度,则需在右下角标出该温度数值。K气体的原则态:每种气态物质的压力均处在原则压力时的状态。K液体的原则态:纯液体为液体的原则态。K固体的原则态:最稳定的晶态固体的原则

20、态。L溶液的原则态:处在原则压力下的抱负溶液,浓度为原则浓度C= 1 moldm3 或m= 1 molkg1时的状态,称为该溶液的原则态。L赫斯定律(Hesss law):反映的热效应只与初态和终态有关,与变化的途径无关。保持反映条件(如温度、压力等)不变的状况下,不管反映是一步完毕的,还是分几步完毕的,其热效应相似。L原则反映热(normal heat of reaction)(焓):也叫原则反映焓(normal enthalpy of reaction),在原则态下、298K时,1mol化合物发生化学反映时的焓变,称为该化合物的原则反映焓(或原则反映热),用符号“(物质,相态,温度)”表达

21、,“r”表达反映,“m”表达物质的量为1mol,单位为kJmol1(或Jmol1)。L原则摩尔生成热(standard molar heat of formation):也叫原则摩尔生成焓(standard molar enthalpy of formation),在原则压力下和反映温度时,由最稳定的单质合成原则状态下一摩尔物质的焓变,称为该物质的原则摩尔生成焓,用符号“(物质,相态,温度)”表达,“f”表达生成反映,“m”表达物质的量为1mol,单位为kJmol1(或Jmol1)。没有规定温度,298.15K时可省略。一般298.15 K时的数据有表可查。生成焓仅是个相对值,稳定单质的原则生

22、成焓等于零。L燃烧热(heat of combustion):也叫燃烧焓(enthalpy of combustion),在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量称为原则燃烧焓,用符号“(物质,相态,温度)”表达,“c”表达燃烧反映,“m”表达物质的量为1mol,单位为kJmol1(或Jmol1)。所谓完全燃烧指的是该物质中的C氧化成CO2(g),H氧化成H2O(l),S氧化成SO2(g),N氧化成N 2(g)。K基尔霍夫(Kirchoff)定律:在1858年Kirchoff提出了焓变值与温度的关系式,因此称为Kirchoff定律,用来从一种温度时的焓变求另一种

23、温度下的焓变。有两种表达形式:(1)微分式:(2)积分式:式中。第三章 热力学第二定律L热力学第二定律(The Second Law of Thermodynamics)(1)克劳修斯(Clausius)的说法:“不也许把热从低温物体传到高温物体,而不引起其他变化。”(2)开尔文(Kelvin)的说法:“不也许从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其他的变化。”(3)奥斯特瓦德(Ostward)的说法:“第二类永动机是不也许导致的”。第二类永动机:从单一热源吸热使之完全变为功而不留下任何影响的机器。L卡诺定理:所有工作于同温热源和同温冷源之间的热机,其效率都不能超过可逆机,即可逆机的效率不小

24、于不可逆热机的效率。若用I表达不可逆热机的工作效率,则,用R表达可逆热机的工作效率,则。卡诺定理可用下式表达:L熵的定义式:对于微小变化,可写成L克劳修斯不等式:对于微小变化,则可写成: 或 L熵增长原理:对于绝热体系,Q0,因此dS(绝热)0。上式表白,在绝热条件下,不也许发生熵减少的过程。L熵变的计算1、等温过程的熵变:等温过程中(1)抱负气体等温变化:(2)等温等压的可逆相变(若是不可逆相变,应设计可逆过程)(3)抱负气体(溶液)的等温混合过程,并符合分体积定律,即式中nB为物质B的摩尔数,xB为混合物中组分B的摩尔分数,即。2、变温过程的熵变(1)物质的量一定的等容变温过程(2)物质的

25、量一定的等压变温过程(3)物质的量一定从T1,p1、V1到T2,p2、V2的过程。这种状况一步无法计算,要分两步计算,有三种分步措施:(a)先等温后等容 (b)先等温后等压 (c)先等压后等容 (4)没有相变的两个恒温热源之间的热传导(5)没有相变的两个变温物体之间的热传导,一方面规定出终态温度T:3、化学过程的熵变(1)原则压力下,298.15 K时,各物质的原则摩尔熵值有表可查。根据化学反映计量方程,可以计算反映进度为1 mol时的熵变值。(2)在原则压力下,求反映温度T时的熵变值。298.15K时的熵变值从查表得到(3)在298.15 K时,求反映压力为p时的熵变。原则压力下的熵变值查表

26、可得。(4)从可逆电池的热效应或从电动势随温度的变化率求电池反映的熵变4、环境的熵变(1)任何可逆变化时环境的熵变:(2)体系的热效应也许是不可逆的,但由于环境很大,对环境可看作是可逆热效应5、用热力学关系式求根据吉布斯自由能的定义式G=HTS,对于任何等温变化过程L热与功转换的不可逆性:热是分子混乱运动的一种体现,而功是分子有序运动的成果。功转变成热是从规则运动转化为不规则运动,混乱度增长,是自发的过程;而要将无序运动的热转化为有序运动的功就不也许自动发生。L气体混合过程的不可逆性:将N2和O2放在一盒内隔板的两边,抽去隔板,N2和O2自动混合,直至平衡。这是混乱度增长的过程,也是熵增长的过

27、程,是自发的过程,其逆过程决不会自动发生。L热传导过程的不可逆性:处在高温的体系,分布在高能级上的分子数较集中;而处在低温的体系,分子较多地集中在低能级上。当热从高温物体传入低温物体时,两物体各能级上分布的分子数都将变化,总的分子分布的把戏数增长,是一种自发过程,而逆过程不也许自动发生。L亥姆霍兹自由能(Helmholz free energy):AUTSL吉布斯自由能(Gibbs free energy):GHTSL熵判据:dSU,V,Wf00L吉布斯自由能判据:dGT,pWf dGT,p0L亥姆霍兹自由能判据:dAT,VWf dAT,V0L自由能判据:dUS,VWf dUS,V0L焓判据:

28、dHS,pWf dHS,p0LG的计算1、无化学变化和无相变化的过程中的G(1)任何物质的任何等温过程中的GGHTS(2)等温物理变化中的G(a)对于液体和固体,其体积随压力的变化很小,一般可将V(l)或V(s)看作常数。因此:GT,Wf=0=V(p2p1)(b)对于抱负气体,因,因此(3)任何物质的非等温过程中的GGH(TS)H(T2S2-T1S1)式中S2、S1为该物质在T2、T1温度下的规定熵。2、纯物质的相变过程中的G(1)等温、等压可逆相变的G0(2)等温、等压不可逆相变的G,须设计可逆过程。3、等温化学变化中的G(1)根据热力学数据H和S计算(2)根据化学反映的等温方程式计算对于化

29、学反映dD + eE = fF + gG,(3)根据电池电动势计算rG=nFEL几种热力学函数间的关系1、热力学函数的定义式(1)焓的定义式:H=U+pV。在等压、Wf=0的条件下Hp,Wf0=Qp(2)亥姆霍兹自由能的定义式:F=UTS在等温、可逆条件下,它的减少值等于体系所作的最大功:FT,R=Wmax(3)吉布斯自由能的定义式:G=HTS或G=F+pV在等温、等压、可逆条件下,它的减少值等于体系所作最大非膨胀功。GT,p,R=Wmax2、特性函数G(T,p) F(T,V) S(H,p) U(S,V) H(S,p)3、状态函数的基本公式(1)dU=TdSpdV(2)dH=TdS+pdV(3

30、)dF=SdTpdV(4)dG=SdT+Vdp以上四个基本公式合用于(1)构成恒定、不作其他功的均相封闭体系;(2)体系发生的任何(可逆与不可逆)状态变化:(3)合用于可逆相变和化学变化4、相应系数关系式 5、麦克斯韦关系式 Maxwell关系式合用于封闭系,不做其他功的状态变化(可逆与不可逆), 不合用相变和化学变化。Maxwell 关系式的用途是用实验易测量的特性变量的偏微商来替代难测量的特性变量的偏微商。LCp与Cv的关系:K吉布斯亥姆霍兹方程式(1) (2)(3) (4)Gibbs-Helmholtz方程用于等温等压下的无其他功的可逆与不可逆相变和化学反映过程中G随温度的变化率。L吉布

31、斯自由能与压力的关系:L偏摩尔量(partial molar quantity):ZB称为物质B的某种容量性质Z的偏摩尔量。偏摩尔量的含义是在等温、等压、保持B物质以外的所有组分的物质的量不变的条件下,变化物质B的量dnB所引起广度性质Z的变化值,或在等温、等压条件下,在大量的定构成体系中加入1mol物质的量的B物质所引起广度性质Z的变化值,对于纯物质B:。写成一般式有: K偏摩尔量的集合公式:K吉布斯杜海姆公式(Gibbs-Duhem equation):Gibbs-Duhem公式阐明偏摩尔量之间是具有一定联系的,或者说在保持物质的量不变的状况下,各物质的偏摩尔量不会发生变化。某一偏摩尔量的

32、变化可从其他偏摩尔量的变化中求得。L化学势:,B是物质转移的推动力。L多组分体系中的基本公式L化学势与压力的关系:L化学势与温度的关系:第四章 溶液多组分体系热力学在溶液中的应用L溶液(solution):广义地说,两种或两种以上物质彼此以分子或离子状态均匀混合所形成的体系称为溶液。L溶剂(solvent)和溶质(solute):如果构成溶液的物质有不同的状态,一般将液态物质称为溶剂,用字母B来表达,气态或固态物质称为溶质,用字母A来表达。如果都是液态,则把含量多的一种称为溶剂,含量少的称为溶质。L液体的饱和蒸气压:在一定温度下,纯液体与其蒸气达到气液平衡时的蒸气压,称为该液体在该温度下的饱和

33、蒸气压。L纯液体的蒸发热:蒸发1mol液体所需要吸取的热量即为该温度下液体的摩尔气化热。L纯液体的正常沸点:当液体的饱和蒸汽压等于p外压时的气液平衡温度称为该液体的正常沸点。L抱负混合物(ideal mixture):多组分均相体系中,溶剂和溶质不加辨别,各组分选用相似的原则态,使用相似的经验定律,这种体系称为抱负混合物。抱负混合物分为气态混合物、液态混合物和固态混合物。L克拉贝龙方程(Clapeyron equation):H为相变时的焓的变化值,V为相应的体积变化值。合用于任意单组分体系的两相平衡的相变化。对于气-液两相平衡:对于液-固两相平衡:L克老休斯克拉贝龙方程(Clausius-C

34、lapeyron equation):,用来计算不同温度下的蒸气压或摩尔蒸发热,vapHm是摩尔气化热。K楚顿规则(Troutons Rule):L拉乌尔定律(Raoults Law):在等温下的稀溶液中,溶剂的蒸气压等于纯溶剂蒸气压乘以溶液中溶剂的物质的量分数xA:,L亨利定律(Henrys Law):在一定温度和平衡状态下,气体在液体里的溶解度(用物质的量分数x表达)与该气体的平衡分压p成正比:,式中称为亨利定律常数。L抱负气体的原则态:对于气体,每种气态物质的压力均处在p时,即为原则态,用表达。L纯抱负气体的化学势:L混合抱负气中组分的化学势:K实际气体混合物中各组分的化学势:L抱负溶液

35、:任一组分在所有浓度范畴内都符合拉乌尔定律和亨利定律的溶液,称为抱负溶液。L液体的原则态:L抱负溶液中组分的化学势:L抱负溶液的通性(1)混合时没有体积的变化,(2)混合时没有热效应,(3)混合时熵增长,(4)混合时吉布斯自由能减少,L稀溶液:两种挥发性物质构成一溶液,在一定的温度和压力下,在一定的浓度范畴内,溶剂服从Raoult定律,溶质服从Henry定律,这种溶液称为稀溶液。热力学中的稀溶液并不仅仅是指浓度很小的溶液。L溶剂的化学势:L溶质的化学势:L稀溶液的依数性(colligative properties of dilute solutions):溶剂的蒸气压的减少值只与溶质的摩尔分

36、数有关。这一变化使得体系的某些有关的平衡性质也随之变化。如,蒸汽压下降;凝固点减少;沸点上升和渗入压的产生。其蒸汽压、沸点、凝固点和渗入压等性质只取决于所含溶质粒子的数目,而与溶质的本性无关,故常称为“依数性”。溶质的粒子可以是分子、离子、大分子或胶粒。L凝固点(freezing point):在一定的外压下,溶液与纯溶剂固体具有相似的蒸气压时的温度,称为该溶液的凝固点。L渗入压(osmotic pressure):在恒温下,为了制止溶剂向溶液渗入而对溶液额外所加的最小压力。K吉布斯杜海姆公式(Gibbs-Duhem formulation): 或 KDuhem-Margules公式:或K柯诺

37、瓦洛夫第一规则(Konovalovs first rule):如果,这是在总压-构成图(即图)上,相称于曲线的最高或最低点,这时,即气液两相构成相似(是恒沸混合物)。K柯诺瓦洛夫第二规则(Konovalovs second rule):若,则,也就是气相中A组分的摩尔分数增长使总蒸气压也增长,则气相中的A浓度不小于液相中的A浓度。同理,若,则,也就是气相中A组分的摩尔分数增长使总蒸气压下降,则气相中的A浓度不不小于液相中的A浓度。L活度(activity):,K超额吉布斯自由能:K超额化学势K超额体积:K超额焓K超额熵:K正规溶液:根据热力学函数间的关系。当或,则,这时溶液的非抱负性完全由混合

38、热效应引起,这种非抱负溶液称为正规溶液。正规溶液中,各组分活度系数的对数与T成反比。K无热溶液:根据热力学函数间的关系。如果,或,则,这种溶液的非抱负性完全由熵效应引起的,因此称为无热溶液。无热溶液中,各组分的活度系数均与T无关。K分派定律(law of distribution):在等温等压下,若一种物质溶解在两个同步存在的互不相溶的液体里,达到平衡后,该物质在两相中浓度之比等于常数。式中和分别为溶质B在两个互不相溶的溶剂、中的浓度,K称为分派系数(distribution coefficient)。第05章 相平衡L相(phase):体系内部物理性质和化学性质完全均匀的部分称为相。相与相之

39、间在指定条件下有明显的界面。体系中根据其中所含相的数目,可分为:均相体系(homogeneous system)(或叫单相体系)体系中只含一种相;非均相体系(non homogeneous system)(或叫多相体系heterogeneous system)体系中具有一种以上的相。L相变(phase change):物质从一种相流动到另一种相的过程,称为相变化,简称相变。相变涉及气化(boil)、冷凝(condensation)、熔化(melt)、凝固(freeze)、升华(sublimation)、凝华以及晶型转化(transition)等。L相图(phase diagram):将多相体系

40、的状态随构成n、温度T、压力p等强度性质的变化而发生的过程用图形表达,称为相图。L自由度(degrees of freedom):拟定平衡体系的状态所必须的压力、温度和浓度等独立强度性质的数目称为自由度,用字母f表达。L相变焓:一般谈到相变化都是指恒温、恒压,Wf=0时的变化过程,因此相变过程的热就是相变焓,即。相变焓涉及摩尔蒸发焓vapHm,摩尔冷凝焓vapHm,熔化焓fusHm,摩尔结晶焓fusHm,升华焓subHm,摩尔凝华焓subHm,晶型转变焓trsHm。L相变焓与温度的关系L相熵变:K气化:物质从液态变成气态的过程,称为气化。K冷凝:物质从气态变成液态的过程,称为冷凝。K熔化:物质

41、从固态变成液态的过程,称为熔化。K凝固:物质从液态变成固态的过程,称为凝固。K升华:物质直接由固态变为气态的过程,称为升华。K凝华:物质直接由气态变为固态的过程,称为升华。K晶型转化:物质由一种晶态变为另一种晶态的过程,称为晶型转化。L物种数(number of substances):体系具有的物质的种类数,称为物种数,用S表达。L独立组分数(number of independent components):在平衡体系所处的条件下,描述各相构成所需的至少物种数称为独立组分数,用符号C表达。L相律(phase rule):fC2。式中为相数,C为独立组分数,f为自由度。L抱负完全互溶双液系:

42、两个纯液体可按任意比例互溶,每个组分都服从拉乌尔定律,这样构成的体系称为抱负完全互溶双液系,或称为抱负液体混合物,如苯和甲苯,正己烷与正庚烷等构造相似的化合物可形成这种双液系。L非抱负完全互溶双液系:两个纯液体按任意比例互溶,但由于某一组分自身发生分子缔合或A、B组分混合时有互相作用,会导致某一组分或两组分对拉乌尔定律发生偏差,这样的体系称为非抱负完全互溶双液系。第六章 化学平衡L复相化学反映:有气相和凝聚相(液相、固体)共同参与的反映称为复相化学反映。L解离压力:某固体物质发生解离反映时,所产气愤体的压力,称为解离压力,解离压力在定温下有定值。L原则摩尔反映吉布斯自由能的变化值:在温度T和反

43、映物和生成物都处在原则态时,发生反映进度为1 mol的化学反映Gibbs自由能的变化值,称为原则摩尔反映吉布斯自由能变化值,用表达。L原则摩尔生成吉布斯自由能:在原则压力下,由稳定单质生成1 mol化合物时吉布斯自由能的变化值,称为该化合物的原则生成吉布斯自由能,用符号表达,一般在298.15 K时的值有表可查。K同步平衡:在一种反映体系中,如果同步发生几种反映,当达到平衡态时,这种状况称为同步平衡。K耦合反映(coupling reaction):设体系中发生两个化学反映,若一种反映的产物在另一种反映中是反映物之一,则这两个反映称为耦合反映(coupling reaction)。第08章 电

44、解质溶液L电解池(electrolytic cell):将电能转变为化学能的装置称为电解池。L原电池(primary cell):将化学能转变为电能的装置称为原电池。L正极(anode):电位高的电极称为正极。L负极(cathode):电位低的电极称为负极。L阳极(anode):发生氧化反映(失去电子的反映)的电极称为阳极。L阴极(cathode):发生还原反映(得到电子的反映)的电极称为阴极。L电解质溶液(electrolyte solution):溶质在溶剂中溶解后完全或部分离解成离子的溶液。在溶液中完全离解的电解质,称为强电解质。在溶液中只有部分离解,即便在较稀的溶液中均有未离解成离子的

45、电解质,称为弱电解质。K电流效率(current efficiency):表达式(1)表达式(2)L法拉第定律(Faradays Law):(1)在电极界面上发生化学变化物质的质量与通入的电量成正比。(2)通电于若干个电解池串联的线路中,当所取的基本粒子的荷电数相似时,在各个电极上发生反映的物质的物质的量相似,析出物质的质量与其摩尔质量成正比。数学体现式为: 或 或式中 n、m分别为电极上反映的物质的量和质量;M为摩尔质量;z为电极反映的电子计量数;F 为法拉第常数,它等于一摩尔电子所带电量的绝对值。即F6.022010231.062210-19Cmol-196485Cmol-1。K离子的电迁

46、移率:式中为电位梯度,比例系数U+和U分别称为正、负离子的电迁移率,又称为离子淌度(ionic mobility),即相称于单位电位梯度(相距1m的两电极之间的电势差为1V)时离子迁移的速率,单位为。K离子的迁移数(transference number of ions):把离子B所运载的电流与总电流之比称为离子B的迁移数,用符号tB表达。其定义式为:。tB是无量纲的量,数值上总不不小于1。L电导(electric condutance):电导是电阻的倒数,是量度导体导电能力大小的物理量,单位为1或S。L电导率(electrolytic conductivity):,比例系数k称为电导率。相距

47、为1m,面积为1m2的两个平行板电极之间布满电介质溶液时的电导,即相称于单位体积电解质溶液所体现出来的电导,单位是Sm1或1m1。电导率也就是电阻率的倒数:L摩尔电导率(molar conductivity):在相距为单位距离的两个平行电导电极之间,放置具有1 mol电解质的溶液,这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率,单位为Sm2mol1。 Vm是具有1 mol电解质的溶液的体积,单位为m3mol1,c是电解质溶液的浓度,单位为molm3。L无限稀释摩尔电导率:电解质溶液无限稀释摩尔电导率,。L离子独立移动定律(law of independent ionic mobilities):无限稀释时

48、,任何电解质的应是正、负离子极限摩尔电导率的简朴加和值:。L离子的平均活度(mean activity of ions):L离子的平均活度系数(mean activity coefficient of ions):L离子强度(ionic strength):。式中mB是离子的真实浓度,若是弱电解质,应乘上电离度。I的单位与m的单位相似。L离子氛(ionic atmosphere):强电解质在水溶液中是完全电离的,但由于离子间的互相作用,同号电荷的离子相斥,异号电荷的离子相吸,每个离子都被异号电荷离子所包围。在阳离子附近阴离子要多某些,在阴离子附近阳离子要多某些。中心离子周边的那些异号离子群,称

49、为离子氛。K德拜-休克尔极限定律(Debye-Huckels limiting law):。式中zi是i离子的电荷,I是离子强度,m是电解质溶液的原则浓度,A是与温度、溶剂有关的常数,水溶液的A值有表可查。K弛豫效应(relaxation effect):由于每个离子周边均有一种离子氛,在外电场作用下,正负离子作逆向迁移,本来的离子氛要拆散,新离子氛需建立,这里有一种时间差,称为弛豫时间。在弛豫时间里,离子氛会变得不对称,对中心离子的移动产生阻力,称为弛豫力。这种力使离子迁移速率下降,从而使摩尔电导率减少。K电泳效应(electrophoretic effect):在溶液中,离子总是溶剂化的。

50、在外加电场作用下,溶剂化的中心离子与溶剂化的离子氛中的离子向相反方向移动,增长了粘滞力,阻碍了离子的运动,从而使离子的迁移速率和摩尔电导率下降,这种现象称为电泳效应。第九章 可逆电池的电动势及其应用L可逆电池(reversible cell):在化学能和电能互相转化时,转化是以热力学可逆方式进行的电池。L第一类电极:将金属浸在具有该金属离子的溶液中达到平衡后所构成的电极称为第一类电极。涉及金属电极、氢电极、氧电极、卤素电极和汞齐电极等。L第二类电极:将一种金属及其相应的难溶性盐浸入具有该难溶性盐的负离子的溶液中,达到平衡后,所构成的电极称为第二类电极(也称为难溶盐电极)。涉及难溶盐电极和难溶氧

51、化物电极。难溶盐电极是对难溶盐的负离子可逆。最常用的难溶盐电极有甘汞电极和银-氯化银电极。L第三类电极:将惰性电极插入一种金属的两种不同价态的离子构成的溶液而构成的电极,也称氧化-还原电极。L浓差电池:放电时电池内发生的总变化不是化学反映而是物质由高浓度向低浓度的物理扩散过程,此类电池称为浓差电池。L电极浓差电池(electrode concentration cell):将化学性质相似而活度不同的两个电极浸在同一溶液中构成的浓差电池。L电解质浓差电池(electrolyte concentration cell):两个相似电极浸到两个电解质溶液相似而活度不同的溶液中构成的浓差电池。L液体接界

52、电势(liquid junction potential):具有不同溶质的两种溶液界面上,或溶质相似而浓度不同的两种溶液界面上,都存在着电势差,这是由于溶液中离子扩散速率不同所引起的,这种电势差称为液体接界电势 (简称液接电势)或扩散电势。第十章电解与极化作用L理论分解电压(decomposition voltage):使某电解质溶液能持续不断发生电解反映时所必须外加的最小电压称为理论分解电压。理论分解电压在数值上等于该电解池作为可逆电池时的可逆电动势:E(理论分解电压)E(可逆)。L平衡电势:当电极上无电流通过时,电极处在平衡状态,这时的电极电势分别称为阳极平衡电势(阳,平)和阴极平衡电势(

53、阴,平)。L极化(polarization):电极上有电流通过时,电极电势偏离平衡电势的现象称为电极的极化。L浓差极化(concentration polarization):在电解过程中,电极附近某离子浓度由于电极反映而发生变化,本体溶液中离子扩散的速度又赶不上弥补这个变化,就导致电极附近溶液的浓度与本体溶液间有一种浓度梯度,这种浓度差别引起的电极电势偏离平衡电势的现象称为浓差极化。用搅拌和升温的措施可以减少浓差极化。L电化学极化(electrochemical polarization):电极反映总是分若干步进行,若其中一步反映速率较慢,需要较高的活化能,为了使电极反映顺利进行所额外施加的

54、电压称为电化学超电势(亦称为活化超电势),从而电极电势偏离平衡电势的现象称为电化学极化。L超电势(过电位)(overpotential):在某一电流密度下,实际发生电解的电极电势(不可逆)与平衡电极电势(可逆)之间的差值称为超电势。K极化曲线(polarization curve):超电势或电极电势与电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。KTafel公式(Tafels equation):。式中j是电流密度,a是单位电流密度时的超电势值,与电极材料、表面状态、溶液构成和温度等因素有关,b是超电势值的决定因素。L金属的腐蚀(corrosion):金属材料表面由于受到周边介质的作用而发生状态变化,从

55、而使金属材料遭受破坏的现象称为腐蚀。如铁生锈、铜发绿锈、铝生白斑点等。L化学腐蚀(chemical corrosion):金属表面与环境介质发生化学作用而产生的损坏,它的特点是腐蚀在金属的表面上,腐蚀过程中无电流产生。L电化学腐蚀(electrochemical corrosion):金属与电解质溶液间产生电化学作用所发生的腐蚀称电化学腐蚀。它的特点是在腐蚀过程中有电流产生。金属在电解质溶液中,在水分子作用下,使金属自身呈离子化,当金属离子与水分子的结合能力不小于金属离子与其电子的结合能力时,一部分金属离子就从金属表面转移到电解液中,形成了电化学腐蚀。金属在多种酸、碱、盐溶液、工业用水等的腐蚀

56、,都属于电化学腐蚀。L析氢腐蚀:酸性介质中H+在阴极上还原成氢气析出而产生的腐蚀。L耗氧腐蚀:既有酸性介质,又有氧气存在的状况下,在阴极上发生消耗氧的还原反映而发生的腐蚀。K一次电池:电池中的反映物质进行一次电化学反映放电之后,就不能再次运用的电池,如干电池。这种电池导致严重的材料挥霍和环境污染。锌一锰干电池:平常用的收音机,手电筒里使用的都是干电池,其电压一般为1.5 V(它为一次性电池,当电压降至0.8 V,就不能再用了)电音量随体积大小而异(分1号、2 号、3 号、4 号、5 号等)。K二次电池:又称为蓄电池。这种电池放电后可以充电,使活性物质基本复原,可以反复、多次运用。如常用的铅蓄电

57、池和其他可充电电池等。K碱性蓄电池:充、放电反映是在碱性条件下进行的电池。平常生活中的充电电池就属此类。它的体积、电压都和干电池差不多,携带以便,使用寿命比铅蓄电池长得多,使用恰当可反复充放电上千次,但价格较贵,商品电池中有镉-镍(Ni-Cd)和(Ni-Fe)两类,K微型电池:电池体积很小,提供微安或毫安级电流的电池,也称“钮扣”电池。电极材料是Ag2O2和Zn电池,称为银-锌电池。具有质量轻、体积小等长处。此类电池已用于电子手表、液晶显示的计算器或一种小型的助听器宇航、火箭、潜艇等方面。K燃料电池:又称为持续电池。H2、CH4、C2H5OH等物质在O2气中燃烧时,能将化学能直接转化为电能,这

58、种装置叫燃料电池。第十一章 化学动力学基本(一)L反映速率(rate of reaction):反映物浓度或产物浓度随时间的变化,称为反映速率。这种反映速率为平均反映速率。L瞬时速率:反映物浓度或产物浓度随时间变化的关系曲线上某一点的切线的斜率,称为瞬时速率。,。L反映进度(extent of reaction):,称为反映进度,是表达反映进展限度的参数,单位为mol。L速率方程(rate equation of chemical reaction) :表达反映速率与浓度等参数之间的关系,或表达浓度等参数与时间关系的方程称为反映速率方程),有时也称作动力学方程。速率方程可表达为微分式或积分式。

59、,r=kAL基元反映(elementary reaction):反映物分子在碰撞中互相作用直接变成生成物分子的反映称为基元反映,简称元反映。L质量作用定律(law of mass action):对于基元反映,反映速率与反映物浓度的幂乘积成正比。幂指数就是基元反映方程中各反映物的系数。这个定律称为质量作用定律。质量作用定律只合用于基元反映。L总包反映(overall reaction):如果一种化学计量式代表了若干个基元反映的总成果,那这种反映称为总包反映或总反映。L反映机理(reaction mechanism):在总反映中,持续或同步发生的所有基元反映称为反映机理,又称为反映历程。L反映分

60、子数(molecularity of reaction):在基元反映中,实际参与反映的分子种类数称为反映分子数。L反映级数(order of reaction):速率方程中各反映物浓度项上的指数和称为该反映物的级数。所有浓度项指数的代数和称为该反映的总级数,一般用n 表达。n 的大小表白浓度对反映速率影响的大小。反映级数可以是正数、负数、整数、分数或零,有的反映无法用简朴的数字来表达级数。L反映的速率系数(rate coefficient of reaction):速率方程中的比例系数k称为反映的速率常数。它的物理意义是各反映物的浓度等于1时的反映速率,其值大小与浓度无关,而与反映温度、反映本

61、性、催化剂、溶剂等因素有关。K准级数反映(pseudo order reaction):在速率方程中,若某一物质的浓度远远不小于其他反映物的浓度,或是出目前速率方程中的催化剂浓度项,在反映过程中可以觉得没有变化,可并入速率系数项,这时反映总级数可相应下降,称为准级数反映。L一级反映(first order reaction):反映速率只与反映物浓度的一次方成正比的反映称为一级反映。L半衰期(half time period):反映物消耗一半所需要的时间称为半衰期。L二级反映(second order reaction):反映速率方程中,浓度项的指数和等于2 的反映称为二级反映。K三级反映(th

62、ird order reaction):反映速率方程中,浓度项的指数和等于3 的反映称为三级反映。L零级反映(zeroth order reaction):反映速率与反映物浓度无关的反映,称为零级反映。L对峙反映(opposing reaction) :在正、逆两个方向同步进行的反映称为对峙反映,俗称可逆反映。L平行反映(parallel reaction or side reaction):相似反映物同步进行若干个不同的反映称为平行反映。L持续反映(consecutive reaction):有诸多化学反映是通过持续几步才完毕的,前一步生成物中的一部分或所有作为下一步反映的部分或所有反映物,依次持续进行,这种反映称为持续反映或连串反映。L速率控制环节(rate determining step):在持续反映中,如果有某步很慢,该步的速率基本上等于整个反映的速率,则该慢环节称为速率决定环节,简称速决步或速控步。K范霍夫(vant Hoff)近似规律:温度每升高10 K,反映速率近似增长24倍。L阿仑尼乌斯(Arrhenius)公式。(1)指数式:。描述了速率随温度而变化的指数关系。A称为指前因子,Ea称为阿仑尼乌斯活化能,阿仑尼乌斯觉得A和Ea都是与温度无关的常数。(2)对数式

展开阅读全文
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 装配图网版权所有   联系电话:18123376007

备案号:ICP2024067431-1 川公网安备51140202000466号


本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知装配图网,我们立即给予删除!