物理化学 第3版PDF电子书下载

绪论 1

第1章 热力学第一定律 3

1.1 热力学基本概念 3

1.1.1 系统和环境 3

1.1.2 系统的性质 3

1.1.3 状态和状态函数 4

1.1.4 热力学平衡态 5

1.1.5 过程和途径 5

1.1.6 热和功 5

1.1.7 热力学能 6

1.2 热力学第一定律 6

1.3 准静态过程与可逆过程 7

1.3.1 功与过程 7

1.3.2 准静态过程与可逆过程 8

1.4 焓与热容 9

1.4.1 恒容热与恒容热容 9

1.4.2 恒压热与焓 10

1.4.3 热容与温度的关系 11

1.4.4 理想气体的热容 12

1.5 热化学 13

1.5.1 反应进度和热化学方程式 13

1.5.2 化学反应的热效应 14

1.5.3 盖斯（Hess）定律 15

1.6 标准摩尔反应焓的计算 15

1.6.1 由物质的标准摩尔生成焓计算化学反应的△rH？ 15

1.6.2 由物质的标准摩尔燃烧焓计算化学反应的△rH？ 16

1.6.3 标准摩尔反应焓与温度的关系——基尔霍夫公式 17

思考题 18

习题 18

第2章 热力学第二定律 20

2.1 热力学第二定律 20

2.1.1 热力学第二定律所要解决的问题 20

2.1.2 熵变与不可逆过程的热温商 23

2.1.3 热力学第二定律表达式 24

2.1.4 熵的物理意义 24

2.2 熵变的计算及其应用 25

2.2.1 系统熵变的计算 25

2.2.2 不同过程系统熵变的计算 25

2.3 热力学第三定律和化学反应熵变的计算 29

2.3.1 热力学第三定律 29

2.3.2 规定熵和标准熵 29

2.3.3 标准摩尔反应熵 30

2.4 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 30

2.4.1 亥姆霍兹函数 31

2.4.2 吉布斯函数 32

2.5 热力学基本方程 33

2.6 麦克斯韦（Maxwell）关系式 33

2.6.1 四个重要关系式 33

2.6.2 循环公式 34

2.7 △G的计算 35

2.7.1 简单状态变化的恒温过程的△G 35

2.7.2 相变化过程的△G 36

2.7.3 化学反应的△rGm 37

2.7.4 △G随温度T的变化——吉布斯-亥姆霍兹方程 37

思考题 38

习题 38

第3章 多组分系统（溶液）热力学 41

3.1 偏摩尔量 41

3.1.1 偏摩尔量的定义 42

3.1.2 偏摩尔量的加和（集合）公式 43

3.1.3 偏摩尔量的测定 44

3.1.4 吉布斯-杜亥姆方程 46

3.2 化学势 47

3.2.1 化学势的定义 47

3.2.2 化学势在多相平衡中的应用 48

3.2.3 化学势与温度、压力的关系 49

3.3 理想气体的化学势 50

3.3.1 纯组分理想气体的化学势 50

3.3.2 理想气体混合物的化学势 51

3.4 稀溶液的两个定律 51

3.4.1 拉乌尔定律 51

3.4.2 亨利定律 52

3.4.3 亨利定律和拉乌尔定律的比较 53

3.5 理想液态混合物（理想溶液） 54

3.5.1 理想液态混合物（理想溶液）的定义 54

3.5.2 理想液态混合物中任一组分的化学势 55

3.5.3 理想稀溶液中任一组分的化学势 56

3.6 稀溶液的分配定律 57

3.7 非挥发性溶质理想稀溶液的依数性 60

3.7.1 凝固点降低 61

3.7.2 沸点升高 63

3.7.3 渗透压 63

3.8 非理想多组分系统中物质的化学势 65

3.8.1 以拉乌尔定律为基础的活度表达 66

3.8.2 以亨利定律为基础的活度表达 67

思考题 70

习题 70

第4章 化学平衡 73

4.1 化学反应的方向和限度 73

4.1.1 化学反应的方向 73

4.1.2 化学反应只能进行到一定程度的原因 74

4.1.3 化学反应的平衡常数和等温方程 74

4.2 化学反应的标准吉布斯自由能变化 76

4.2.1 化学反应的△rGm与△rG？ 76

4.2.2 物质的标准摩尔生成吉布斯自由能 76

4.2.3 标准摩尔反应吉布斯自由能 77

4.2.4 反应的△rG？和标准平衡常数的求算 77

4.3 平衡常数的表示式（各类平衡常数） 78

4.3.1 理想气体化学反应的平衡常数 79

4.3.2 液相（固相）反应的平衡常数 81

4.3.3 多相反应的平衡常数 81

4.3.4 平衡常数与反应方程式写法的关系 83

4.4 各因素对化学平衡的影响及平衡常数的测定 83

4.4.1 温度对平衡常数的影响 83

4.4.2 压力对平衡的影响 86

4.4.3 惰性气体对化学平衡的影响 87

思考题 89

习题 90

第5章 相平衡 92

5.1 基本概念 92

5.1.1 相 92

5.1.2 物种数和独立组分数 92

5.1.3 自由度 93

5.2 相律 93

5.3 单组分系统的相平衡 94

5.3.1 克拉贝龙方程 94

5.3.2 单组分系统相图 96

5.4 水-盐二组分系统相图 98

思考题 100

习题 100

第6章 电化学 101

6.1 法拉第定律 101

6.2 电解质溶液的电导 102

6.2.1 电导、电导率、摩尔电导率 102

6.2.2 电导率与浓度的关系 102

6.2.3 摩尔电导率与浓度的关系 103

6.2.4 离子独立运动定律 103

6.2.5 电导测定 105

6.2.6 电导测定的应用 105

6.2.7 电解质溶液的活度和活度系数 106

6.3 可逆电池 108

6.3.1 可逆电池 108

6.3.2 可逆电极的种类 108

6.3.3 电池电动势的测定 110

6.3.4 标准电池 110

6.3.5 电池表示式 111

6.3.6 能斯特方程 111

6.3.7 可逆电池电动势的温度系数 112

6.3.8 电极电势 113

6.3.9 电动势测定的应用 115

6.4 不可逆电极过程 115

6.4.1 分解电压 116

6.4.2 极化作用 117

6.4.3 极化曲线 119

6.4.4 电解的析出顺序 119

6.5 化学电源 121

6.5.1 一次电池 122

6.5.2 二次电池 123

6.5.3 燃料电池 124

6.6 电化学过程在水质处理中的应用 124

6.6.1 电解过程在水处理技术中的应用 124

6.6.2 生物燃料电池 125

思考题 126

习题 126

第7章 化学动力学基础 129

7.1 化学反应速率的基本规律 129

7.1.1 基元反应 129

7.1.2 反应速率的表达方式 129

7.1.3 质量作用定律与反应级数 130

7.2 简单反应的速率表达 131

7.2.1 零级反应 131

7.2.2 一级反应 131

7.2.3 二级反应 132

7.2.4 n级反应 132

7.3 几类典型的复杂反应 133

7.3.1 对峙反应 133

7.3.2 平行反应 134

7.3.3 连串反应 135

7.4 化学反应动力学实验及数据处理 136

7.4.1 化学动力学实验 136

7.4.2 准级数反应的实验设计与应用 137

7.4.3 动力学数据的处理 138

7.5 温度对反应速率的影响 141

7.5.1 阿累尼乌斯定律 142

7.5.2 活化能的物理意义及其与热力学参数的联系 143

7.6 双分子气相反应的碰撞理论 145

7.7 过渡状态理论 148

7.8 链式反应 150

7.8.1 直链反应 150

7.8.2 支链反应 150

7.9 催化反应 152

7.9.1 基本概念 152

7.9.2 活性中心 153

7.10 酶催化反应特性及应用 153

7.10.1 酶催化反应的动力学 153

7.10.2 酶催化反应速率的影响因素分析 156

7.10.3 酶催化反应的应用 157

思考题 159

习题 159

第8章 表面现象 161

8.1 表面张力与表面自由能 161

8.1.1 比表面积 161

8.1.2 表面自由能 161

8.1.3 表面张力 162

8.1.4 表面自发过程判据 163

8.2 弯曲液面压力性质 164

8.2.1 附加压力 164

8.2.2 毛细管现象 164

8.2.3 开尔文方程 165

8.2.4 润湿现象和接触角 166

8.3 气体在固体表面上的吸附 167

8.3.1 物理吸附与化学吸附 167

8.3.2 吸附等温方程式 168

8.4 BET理论 169

8.5 液体表面的吸附 171

8.5.1 吉布斯吸附公式 171

8.5.2 表面活性物质 172

8.5.3 胶束和临界胶束浓度 172

习题 173

第9章 胶体化学 175

9.1 分散系统及其分类 175

9.2 胶体的特性 176

9.2.1 胶体系统的光学性质 176

9.2.2 胶体系统的动力学性质 177

9.2.3 胶体的电学性质 179

9.3 憎液溶胶的胶团结构 180

9.4 憎液溶胶的聚沉 182

9.5 乳状液 183

9.6 凝聚剂、乳化剂在给水排水处理过程中的应用 184

思考题 186

习题 186

附录A 某些物质的热力学性质 187

附录B 电极反应的标准电势ε？（25℃还原电势） 192