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第一章 绪论 1

1.1 物理化学研究对象和内容 1

1.2 物理化学的研究方法 1

1.3 物理化学在国民经济和药学中的作用 2

第二章 热力学第一定律与热化学 4

(一)引言 4

2.1 化学热力学研究的对象、内容和方法 4

2.2 基本概念 5

一、体系和环境 5

二、体系的性质 6

三、状态和状态函数 6

四、热和功 7

五、内能 8

(二) 热力学第一定律 9

2.3 热力学第一定律表达式 9

2.4 热函 11

2.5 热容 12

(三) 热化学 15

2.6 热效应及其测定 16

2.7 热化学方程式 18

2.8 热化学定律--Γecc定律 18

2.9 热效应的计算--生成热与燃烧热 19

一、生成热 20

二、燃烧热 25

2.10 由键能估算反应热 27

2.11 温度对反应热的影响--Kirchhoff公式 29

2.12 中和热 31

2.13 溶解热和冲淡热 32

习题 33

第三章 热力学第二定律与化学平衡 37

(一) 热力学第二定律 37

3.1 自发过程的方向性及热力学第二定律 37

3.2 自由能与熵 39

3.3 可逆过程与最大功 42

3.4 不可逆过程中的熵变 46

3.5 热力学函数变量之间的相互关系 47

3.6 熵的统计意义与热死论的批判 48

(二) 化学平衡 50

3.7 平衡常数及其测定 51

3.8 化学反应的等温方程式 55

3.9 标准生成自由能 58

3.10 温度对于平衡常数的影响--van t Hoff公式 62

3.11 Nernst 热定理与热力学第三定律 66

习题 69

第四章 相平衡 73

(一) 引言 73

4.1 基本概念 73

一、相 73

二、组分 73

三、独立组分 73

4.2 相律 74

四、自由度 74

(二) 单组分体系的相平衡 75

4.3 水的相图 75

4.4 Clausius-Clapeyron方程 77

(三) 二组分体系固-液平衡 79

4.5 相图的绘制 80

4.6 低共熔体系的相图 81

4.7 杠杆规则 83

4.8 生成稳定化合物体系的相图 84

(四) 二组分体系液-液平衡 85

4.9 部分互溶液体的相互溶解度 85

4.10 分配定律与萃取 87

(五) 二组分体系气-液平衡 89

4.11 理想溶液与Raoult定律 89

一、理想溶液 89

二、Raoult定律--理想溶液的蒸气压 89

三、气相组成与液相组成 90

一、正偏差与负偏差 91

4.12 真实溶液对理想溶液的偏差 91

四、P-%相图 91

二、P-%相图与T-%相图 93

4.13 蒸馏与精馏 95

4.14 恒沸混合物的分离 96

一、恒沸蒸馏 97

二、其他特殊蒸馏 98

4.15 部分互溶溶液的蒸馏 99

4.16 水蒸气蒸馏 101

(六) 三组分体系的相平衡 102

4.17 三组分体系的表示法 102

4.18 三组分体系的相图 104

一、具有一对部分互溶的三组分液体体系 104

二、简单三组分水盐体系 104

习题 105

一、电解质溶液的导电机理 107

5.1 电解质溶液的导电性质 107

第五章 电化学 107

(一) 电导 107

二、电解定律 108

5.2 比电导与当量电导 108

一、电导、比电导 108

二、当量电导 110

5.3 当量电导与溶液浓度关系 110

一、离子独立运动定律 111

5.4 溶液电导的测定 113

二、影响离子当量电导的因素 113

一、平衡电桥法 114

二、电阻分压法 114

5.5 电导测定的应用 115

一、测定水的纯度 115

二、测定弱电解质的解质离度及解离常数 115

三、测定难溶盐的溶解度 116

四、电导滴定 116

5.6 可逆电池与不可逆电池 117

(二) 电动势 117

一、可逆电池 118

二、不可逆电池 118

5.7 电池电动势的产生 119

一、电极和溶液之间的相界面电位差 119

二、液体和液体接触界面电位差 120

三、电极和导线接触界面的电位差 120

5.8 电动势的测定与标准电池 121

一、电动势测定原理 121

二、标准电池 122

5.9 电池电动势与溶液活度的关系--Nernst方程式 123

5.10 电极电位与标准电极电位 124

一、电极电位与标准氢电极 124

二、标准电极电位 125

三、标准电极电位的实际应用 126

三、气体电极 129

二、汞齐电极 129

5.11 电极种类 129

一、金属与金属离子电极 129

四、金属--难溶盐电极 130

五、氧化还原电极 131

六、离子选择电极 132

5.12 电池的类型 135

一、化学电池 135

二、浓差电池 136

一、电位法测定pH与pCI 137

5.13 电池电动势测定的应用 137

二、电位法测定电解质溶液活度系数及标准电极电位 139

三、电位法测定平衡常数及溶度积 141

四、电位法测定热力学函数 142

五、电位滴定法 143

5.14 非水溶液中的电动势 143

(三) 电解 144

5.15 分解电压 144

5.16 极化作用与超电压 146

5.17 电解氧化还原 148

习题 149

第六章 表面现象 152

(一) 引言 152

6.1 表面现象 152

6.2 表面积与表面能 152

一、表面积 152

二、表面能 153

三、表面张力的测定 155

6.3 粒子大小对蒸气压的影响 156

(二) 粒子大小与物理化学性质 156

6.4 粒子大小对溶解度的影响 158

6.5 亚稳状态与新相生成 159

(三) 铺展和润湿 160

6.6 液体的铺展 160

6.7 固体的润湿 162

(四) 溶液表面吸附 163

6.8 表面张力等温线 163

一、Gibbs吸附等温式的推导 164

6.9 Gibbs吸附等温式 164

二、Gibbs公式具体意义与溶液表面吸附情况 165

三、Gibbs吸附等温式的计算 167

6.10 表面活性物质 168

一、表面活性物质的分类 168

二、表面活性分子的两大特性 169

三、表面活性物质的几种独特作用 171

(五) 固体表面吸附 175

6.11 物理吸附与化学吸附 175

6.12 固体表面吸附等温线 176

6.13 吸附等温式 176

一、单分子层吸附机构Langmuir式推导 176

二、Langmuir式的具体意义和运用条件 177

6.14 固体溶液的吸附 179

6.15 固体吸附剂 183

一、活性炭 183

三、硅胶 184

二、氧化铝 184

四、分子筛 185

五、葡聚糖凝胶 186

六、大孔交换树脂 187

习题 187

第七章 化学动力学 190

(一) 引言 190

7.1 化学动力学的研究对象与内容 190

7.2 反应速度表示方法及其测定 191

一、化学法 192

二、物理法 192

7.3 基元反应与非基元反应 192

7.4 基元反应的速度方程 193

(二) 单相反应动力学 194

7.5 浓度对反应速度的影响--反应级数 194

一、一级反应 195

二、二级反应 198

三、零级反应 202

7.6 反应级数的测定 203

一、代入法(积分法) 203

二、图解法 203

三、微分法 203

7.7 典型复杂反应 204

一、对峙反应 205

二、平行反应 205

三、连续反应 207

7.8 温度对反应速度的影响与活化能 209

一、van t Hoff规则 209

二、Arrhenius指数定律 209

三、活化能 212

7.9 反应速度理论 213

一、碰撞理论 213

二、过渡态理论 216

7.10 溶剂对反应速度的影响 218

一、反应物与溶剂的极性 219

二、溶剂的介电常数 220

三、离子强度 221

7.11 pH值对反应速度的影响 222

7.12 其它因素对反应速度的影响 228

一、添加物与反应物生成络合物而使反应速度减小 228

二、添加物为表面活性物质因形成胶团而使反应速度减小 229

三、添加物与反应物因生成难溶性物质而使反应速度减小 229

7.13 链反应 230

7.14 光化反应 235

一、光化反应 235

二、激光引发化学反应 238

7.15 反应机理的确定 241

一、初步观察与分析 241

二、收集定量数据 241

三、确定反应机理 242

一、恒温法 244

7.16 药物化学稳定性的预测 244

二、变温法 246

(三) 多相反应动力学与催化 249

7.17 多相反应的特征 249

一、反应发生在两相的界面上 249

二、多相反应中常伴随着物理变化 250

7.18 固-液反应速度的理论--扩散理论 250

7.19 多相催化 251

7.20 催化理论 255

习题 259

第八章 胶体分散系 263

(一) 引言 263

8.1 分散系的分类 263

8.2 胶体分散系的特征 264

一、溶胶 264

二、高分子溶液 265

三、异同比较 265

一、分散法 266

8.3 制备与净化 266

(二) 溶胶 266

二、凝聚法 267

8.4 基本性质 268

一、动力学性质 268

二、光学性质 272

三、电学性质 274

8.5 双电层结构与稳定性 275

一、双电层与溶胶胶粒的结构 275

二、ζ-电位或动电位 276

三、溶胶的稳定性和聚沉 278

(三) 高分子溶液 282

8.6 高分子化合物的结构特征及其溶液的形成 283

一、高分子溶液与小分子溶液的比较 283

二、高分子化合物的平均分子量 285

8.7 高分子溶液的粘度 287

一、粘度及其单位 287

三、高分子分合物的溶解与溶胀 287

二、粘度的几种表示方法 288

三、球型与线型分子溶液粘度的比较 289

8.8 流变性 292

一、塑流型 292

二、假塑流型 293

三、胀流型 293

8.9 高分子电解质溶液 293

一、蛋白质的电荷分布与pH关系 294

二、蛋白质在等电点时溶液的特性 295

8.10 渗透压 296

一、渗透压与van t Hoff公式 297

二、高分子溶液的渗透压公式 297

三、Donnan平衡 298

8.11 稳定性与絮凝及胶凝 300

一、絮凝作用及其影响因素 301

二、胶凝与凝胶 302

习题 303