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绪言 1

第一章 热力学第一定律 3

1-1 热力学研究的对象、方法及局限性 3

1-2 热力学的基本概念 4

系统和环境 4

系统的性质 4

状态和状态函数 4

过程和途径 5

热力学平衡态 6

1-3 热和功 6

热 6

功 7

1-4 功的计算、可逆过程 8

功与过程 8

可逆过程 11

1-5 热力学第一定律和热力学能 12

第一定律的文字叙述 12

热力学能 12

第一定律的数学表达式 13

1-6 等容过程热、等压过程热、焓 13

等容过程热 13

等压过程热、焓 14

1-7 热容 15

热容的定义和分类 15

等压热容CP与等容热容CV的关系 16

热容与温度关系 17

1-8 焓和温度的关系、相对焓变 18

1-9 热力学第一定律对理想气体的应用 20

理想气体的热力学能与焓——焦耳实验 20

对理想气体状态变化过程的应用 21

1-10 热力学第一定律对相变过程的应用 25

1-11 热化学 25

反应的标准摩尔焓 26

化学反应的摩尔热力学能和摩尔焓 27

热化学方程式 28

盖斯定律 28

标准摩尔生成焓 30

标准摩尔燃烧焓 33

从键焓估算反应焓 34

1-12 反应焓与温度的关系——基尔霍夫定律 36

基尔霍夫（Kirchhoff）定律 36

绝热反应（最高反应温度的计算） 40

本章教学基本要求 42

思考题 42

习题 43

第二章 热力学第二定律 46

2-1 过程的不可逆性与可逆性 46

自发过程及其不可逆性 46

过程进行的限度——平衡状态 47

2-2 热力学第二定律的经典叙述 47

2-3 熵与热力学第二定律的表达式 48

热机效率和卡诺定理 48

循环过程的规律 49

可逆过程的热温商及熵函数 50

不可逆过程的热温商与熵变 51

熵增加原理与熵判据 52

2-4 熵变的计算 53

简单状态变化的熵变 53

相变化的熵变 56

2-5 熵的统计意义 57

微观状态与热力学概率 58

熵与热力学概率的关系——Boltzmann公式 60

2-6 热力学第三定律与规定熵 60

热力学第三定律 61

规定熵 61

化学反应的熵变计算 64

2-7 亥姆赫兹函数和吉布斯函数 64

亥姆赫兹函数（A） 65

吉布斯函数（G） 66

2-8 △A和△G的计算 68

理想气体等温过程的△A和△G 68

相变化过程的△A和△G 69

化学反应的△G 71

2-9 热力学函数基本关系式 71

热力学基本方程 71

麦克斯韦关系式 72

吉布斯函数变化与温度的关系 73

2-10 化学势 74

化学势的定义及表示式 74

化学势判据——判断过程的方向与限度 76

理想气体、液体及固体化学势 77

2-11 固体热力学理论简介 78

本章教学基本要求 82

思考题 82

习题 84

第三章 化学平衡 86

3-1 理想气体的化学平衡 86

理想气体反应 87

理想气体反应的“平衡常数” 87

3-2 复相化学平衡 89

凝聚相纯物质与理想气体的反应 89

分解压 89

3-3 化学反应等温方程 91

3-4 标准平衡常数的热力学计算 92

标准摩尔生成吉布斯函数法 92

由△rH？、△rS？计算△rG？ 93

组合法 94

吉布斯能函数法 94

3-5 标准平衡常数与温度的关系——范特荷夫等压方程 96

范特荷夫等压方程的推导 96

范特荷夫等压方程的积分式与应用 96

3-6 各种因素对平衡的影响 101

温度的影响 101

浓度的影响 101

压力的影响 102

惰性气体的影响 102

3-7 平衡组成的计算 102

最低（或最高）含量的计算 102

平衡组成-温度图的应用 105

3-8 △G？-T图 105

氧化物的△G？-T图 105

△G？-T图的应用 108

△G？（T）-T图的局限性 109

3-9 生产中的化学平衡计算举例 109

本章教学基本要求 112

思考题 112

习题 113

第四章 液态混合物和溶液 116

4-1 液态混合物及溶液组成表示法 116

物质B的质量浓度ρB 116

物质B的质量分数wB 117

物质B的浓度（物质B的物质的量浓度）cB 117

物质B的摩尔分数xB（或yB） 117

物质B的体积分数φB 117

溶质B的质量摩尔浓度bB（或mB） 117

溶质B的摩尔比rB 117

4-2 拉乌尔定律和亨利定律 118

拉乌尔定律 118

亨利定律 119

拉乌尔定律与亨利定律的应用 120

拉乌尔定律与亨利定律的比较 122

4-3 偏摩尔量 123

偏摩尔量 123

吉布斯-杜亥姆方程 124

同一组分不同偏摩尔量之间的关系 125

4-4 液态混合物与溶液组分的化学势 125

理想液态混合物中任一组分的化学势 126

理想稀溶液中组分的化学势 127

真实液态混合物中组分B的化学势 129

真实溶液中溶剂和溶质的化学势 131

4-5 液态混合物和溶液的相平衡 133

理想液态混合物的相平衡 133

理想稀溶液的相平衡 135

4-6 物质在两相间的分配平衡 137

4-7 液体混合物和溶液中的化学平衡 139

理想液态混合物中的化学平衡 139

真实液态混合物中的化学平衡 139

理想稀溶液中的化学平衡 140

真实溶液中的化学平衡 140

4-8 气体在金属中的溶解平衡 141

本章教学基本要求 143

思考题 143

习题 143

第五章 相平衡 146

5-1 相律 146

基本概念及定义 146

相律的推导 147

相律的应用 149

5-2 单组分系统 150

单组分系统的两相平衡 150

单组分系统相图 153

5-3 双组分系统液液平衡 154

部分互溶双液系 154

杠杆规则 155

5-4 有简单共晶的双组分系统 156

热分析法制作相图 156

有简单共晶的系统 157

5-5 形成化合物的双组分系统 158

生成稳定化合物（或称为有相合熔点的化合物） 158

生成不稳定化合物（或称有不相合熔点、固液相异组成的化合物） 159

5-6 有固熔体的双组分系统 160

形成完全互溶固熔体 160

形成部分互溶固熔体 161

区域熔炼提纯 162

5-7 双组分系统复杂相图的分析和应用 162

复杂相图的分析 162

相图的应用 163

5-8 铁-碳系统的相图 164

本章教学基本要求 166

思考题 166

习题 167

第六章 电解质溶液 171

6-1 电解质溶液的导电机理 171

原电池和电解池 171

6-2 离子的水化作用 172

离子的水化 172

水化数 172

6-3 电解质溶液的电导 173

电导的定义和单位 173

摩尔电导率 173

电导的测定及电导率的计算 174

6-4 离子的电迁移 175

离子的电迁移率 175

离子的摩尔电导率 176

电解质的电导与离子电导的关系 176

电解质的电导率与离子电迁移率的关系 177

离子的迁移数 177

6-5 电解质溶液的活度 178

电解质和离子的化学势 178

电解质和离子的活度及活度因子 178

离子的平均活度和平均活度因子 179

离子强度I 179

本章教学基本要求 182

思考题 182

习题 182

第七章 电池电动势及极化现象 184

7-1 电极电势和电池电动势 184

电极和电池的国际惯例表示法 184

电极电势和电池电动势 185

7-2 可逆电池热力学 186

可逆电池 186

电动势与电池反应热力学函数的关系 187

7-3 能斯特（Nernst）方程式（电动势与活度的关系） 189

电池电动势的能斯特方程式 189

电极电势的能斯特方程式 189

7-4 可逆电极的种类 189

第一类电极 190

第二类电极 191

氧化还原电极 192

7-5 电池电动势测定的应用 192

测定电池反应的热力学函数 192

测定电解质溶液的离子平均活度因子 194

测定溶液的pH值 194

电势滴定法 195

电势-pH图 196

判断反应趋势 197

7-6 浓差电池 197

溶液浓差电池 197

电极浓差电池 198

固体电解质浓差电池 199

7-7 电化学反应的不可逆性——极化现象 200

不可逆条件下的电极电势 200

原电池与电解池的极化现象 202

7-8 超电势的种类及影响因素 202

超电势的种类 202

影响超电势的因素 203

7-9 电解过程的电解反应 203

阴极反应 203

阳极反应 204

7-10 金属的电化学腐蚀原理 205

腐蚀的电池作用 205

腐蚀的电解作用 206

7-11 金属的电化学保护 206

阴极保护法 206

金属的钝化和阳极保护法 207

7-12 化学电源 207

常用化学电源 208

燃料电池 209

本章教学基本要求 211

思考题 211

习题 212

第八章 界面现象 215

8-1 表面吉布斯函数 215

表面吉布斯函数与表面张力 215

表面热力学 217

影响表面张力的因素 219

固体的表面张力 221

8-2 弯曲液面的表面现象 221

弯曲液面的附加压力——拉普拉斯（Laplace）方程 221

毛细现象 223

弯曲液面上的蒸气压——开尔文（Kelvin）方程 224

8-3 新相生成与亚稳状态 225

微小液滴的蒸气压与过饱和蒸气 226

微小液滴的凝固点与过冷现象 226

微小晶粒的溶解度与过饱和溶液 227

微小气泡的产生与过热现象 227

亚稳状态 227

8-4 固体表面的吸附作用 228

吸附类型 228

吸附热 229

吸附曲线 230

吸附等温式与吸附理论 232

毛细管凝聚现象 236

固体自溶液中吸附 237

吸附剂与吸附的应用 237

8-5 溶液表面的吸附 238

溶液的表面张力 238

吉布斯（Gibbs）理论 238

希施柯夫斯基（Шишковский）公式 239

表面活性剂 241

8-6 润湿现象 243

润湿的三种形式 243

接触角 246

润湿的应用 247

8-7 纳米材料 248

纳米材料及其分类 249

纳米材料的特性 249

纳米材料的制备 250

纳米材料的应用 251

本章教学基本要求 253

思考题 253

习题 254

第九章 化学动力学基础 255

9-1 化学动力学的目的与任务 255

9-2 反应速率 255

反应速率的表示法 255

反应速率的测定方法 256

化学反应的速率方程 257

9-3 浓度对反应速率的影响 258

一级反应 258

二级反应 260

n级反应 261

反应级数的测定 262

9-4 温度对反应速率的影响 263

阿累尼乌斯（Arrhenius）公式 264

9-5 活化能 267

活化能Ea及指前参量A的定义 267

基元反应活化能的概念 267

对基元反应活化能的统计解释 267

本章教学基本要求 269

思考题 269

习题 269

第十章 复合反应动力学及反应速率理论 272

10-1 平行反应 272

10-2 对行反应 273

10-3 连串反应 273

10-4 复合反应近似处理方法 275

平衡态近似法 275

稳态近似法 275

复合反应的表观活化能 276

10-5 链反应 277

链反应的特点 277

直链反应 277

支链反应和爆炸半岛 278

10-6 反应速率理论 280

简单碰撞理论 280

活化络合物理论（ACT）或过渡状态理论（TST） 281

10-7 多相反应动力学 282

多相反应的特征 282

菲克（Fick）扩散定律 283

由扩散过程控制的多相反应 284

由表面吸附控制的多相反应 285

10-8 催化作用 286

催化剂与催化作用 286

催化剂与催化反应的分类 286

催化作用的特征 287

10-9 光化学反应 288

光化学反应 288

光化学反应定律 289

量子效率 289

光敏反应 290

本章教学基本要求 291

思考题 291

习题 291

附录 293

Ⅰ 标准态压力改变对标准热力学函数的影响 293

Ⅱ 某些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔熵、标准摩尔生成吉布斯函数及摩尔热容 293

Ⅲ 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓（25℃） 298

Ⅳ 某些物质的相对焓［HB（T）－HB（298K）］／kJ·mol-1 299

Ⅴ 吉布斯能函数表 300

Ⅵ 各种气体的平均热容Cp/kJ·mol-1·K-1 301

Ⅶ 元素的相对原子质量表 301

Ⅷ 希腊字母表 303

习题答案 304

参考文献 308