物理化学PDF电子书下载

绪论 1

0-1 物理化学的研究对象和基本内容 1

0-2 研究和学习物理化学的目的 4

0-3 学习物理化学的方法 6

第一章 热力学第一定律 8

1-1 热力学概论 8

一、热力学研究的内容和方法 8

二、几个基本概念 9

三、状态函数及其特点 12

思考题及练习题 16

1-2 热力学第一定律 16

一、热和功 16

二、内能 19

三、热力学第一定律的表述与数学表达式 20

思考题及练习题 23

1-3 体积功与可逆过程 24

一、等温过程的体积功 24

二、可逆过程与最大功 27

思考题及练习题 29

1-1 焓H 30

一、焓的定义 30

二、△H与Qp的关系 31

思考题及练习题 32

1-5 热容量 33

一、热容量的定义 33

二、Cp与温度的经验关系式 34

思考题及练习题 37

1-6 热力学第一定律对理想气体的应用 38

一、理想气体的内能和焓 38

二、理想气体的Cp和Cv之差 39

三、理想气体的绝热过程 41

思考题及练习题 47

1-7 化学反应热效应 49

一、反应进度的概念 50

二、热化学方程式的写法 52

三、Qp与Qv的关系 53

思考题及练习题 54

1-8 盖斯定律与常温下反应热效应的计算 54

一、盖斯定律及其实质 54

二、标准摩尔生成焓△Hθf,m和标准摩尔燃烧焓△Hθc,m 55

思考题及练习题 60

1-9 标准摩尔反应焓变与温度的关系—基尔霍夫定律 61

思考题及练习题 66

本章小结 67

第二章 热力学第二定律 69

2-1 自发过程的共同特征 70

一、自发过程都是单方向进行的不可递过程 70

二、自发过程都有对外做功的能力 70

三、自发过程的方向和限度都有一定的判据 71

思考题及练习题 72

2-2 热力学第二定律的几种经典表述 72

思考题及练习题 73

2-3 卡诺循环和卡诺定理 74

一、卡诺循环 74

二、卡诺定理 77

思考题 78

2-4 过程的热温商与熵函数 79

一、可逆循环过程的热温商 79

二、可逆过程的热温商与熵函数的引出 80

三、不可逆过程的热温商与系统的熵变 81

思考题及练习题 83

2-5 过程方向和限度的判据 83

一、克劳修斯不等式 83

二、熵增加原理 84

思考题及练习题 86

2-6 熵的统计意义 86

一、微观状态数、热力学几率与混乱度 86

二、熵与混乱度的关系 90

思考题 91

2-7 熵变△S的计算和熵判据的应用 91

一、简单状态变化过程的△S 91

二、相变过程的△S 96

思考题及练习题 98

2-8 热力学第三定律 99

一、热力学第三定律 99

二、标准熵（Sθm） 100

三、化学变化过程的△Sθ 101

思考题及练习题 102

2-9 亥姆霍兹自由能与吉布斯自由能 103

一、亥姆霍兹自由能（A） 104

二、吉布斯自由能（G） 105

思考题及练习题 107

2-10 等温过程△G的计算与应用 108

一、理想气体的等温过程 109

二、纯物质相变过程 110

思考题及练习题 112

2-11 热力学关系式 113

一、热力学函数间的关系式 113

二、热力学基本关系式 114

三、麦克斯韦关系式 116

思考题及练习题 117

2-12 偏摩尔量和化学势 118

一、偏摩尔量及其集合公式 118

二、化学势的定义和应用 121

三、气体的化学势 123

四、非电解质溶液中物质的化学势 125

思考题和练习题 133

本章小结 134

第三章 化学平衡 136

3-1 化学反应的方向与限度 136

一、反应系统吉布斯自由能和反应进度的关系 136

二、化学反应摩尔吉布斯自由能变△Gm（ξ） 138

三、标准平衡常数及其推导 141

四、化学反应等温方程式 144

思考题及练习题 148

3-2 化学反应标准摩尔吉布斯自由能变的计算 148

一、化学反应标准摩尔吉布斯自由能变△G？的意义 148

二、标准摩尔生成吉布斯自由能△G？,m 149

三、利用△G？,m数据计算△G？ 150

四、由△H？及△S？的数据计算△G？ 151

思考题及练习题 152

3-3 几种因素对化学平衡的影响 153

一、各类反应的标准平衡常数 153

二、反应物质浓度对化学平衡的影响 160

三、压力对理想气体化学平衡的影响 161

四、惰性气体对理想气体化学平衡的影响 162

思考题及练习题 164

3-4 温度对化学平衡的影响 166

一、吉布斯自由能与温度的关系 166

二、标准平衡常数与温度的关系 167

三、不同温度下Kθ值的具体求法 168

思考题及练习题 172

本章小结 172

第四章 相平衡 175

4-1 相律 175

一、相、组分数与自由度的概念 175

二、相律和相律的推导 178

思考题及练习题 180

4-2 单组分系统 181

一、水的相图 181

二、克拉佩龙—克劳修斯方程式及其应用 183

思考题及练习题 187

4-3 二组分双液系 188

一、完全互溶双液系 188

二、部分互溶双液系 200

三、完全不互溶双液系—水蒸气蒸馏 202

思考题及练习题 204

4-4 二组分固一液系统 205

一、有简单低共熔物的系统 205

二、有化合物生成的系统 212

思考题及练习题 215

本章小结 216

第五章 电化学 218

Ⅰ 电解质溶液 218

5-1 电解质溶液的导电机理 218

一、化学能与电能相互转化的装置—原电池和电解池 218

二、电解质溶液的导电机理与法拉第定律 220

思考题及练习题 221

5-2 电解质溶液的电导 222

一、离子迁移数的概念 222

二、电导、电导率和摩尔电导率 225

三、电导的测定 227

思考题及练习题 230

5-3 电导与离子浓度的关系 230

一、电导率与浓度的关系 230

二、摩尔电导率与浓度的关系 232

思考题 234

5-4 离子独立运动定律与离子摩尔电导率 234

思考题及练习题 237

5-5 电导测定的应用 237

一、计算弱电解质的电离度α和电离常数Kc 237

二、测定难溶盐的溶解度 239

三、电导滴定 240

思考题及练习题 241

5-6 强电解质的活度与离子平均活度系数 242

一、电解质的平均活度和平均活度系数 242

二、强电解质的离子平均活度系数与浓度的关系 244

三、强电解质溶液的离子互吸理论简介 246

思考题及练习题 248

Ⅱ 可逆电池 248

5-7 原电池及其表示法 249

一、化学反应与电池 249

二、可逆电池与不可逆电池 250

思考题及练习题 252

5-8 可逆电池电动势 253

一、可逆电池电动势的测定 253

二、可逆电池电动势与电池反应中各物质活度的关系—能斯特公式 255

三、可逆电池电动势与温度的关系 257

思考题及练习题 260

5-9 电极电势 260

一、电极电势的产生 261

二、标准氢电极和标准电极电势 262

三、电极电势的能斯特公式 264

四、由电极电势计算电池电动势 266

思考题及练习题 267

5-10 可逆电极的种类 268

一、第一类电极 268

二、第二类电极 269

三、第三类电极 270

5-11 浓差电池与液体接界电势 270

一、单液浓差电池 271

二、双液浓差电池 272

三、液体接界电势与盐桥 272

思考题及练习题 273

5-12 电极电势及电池电动势测定的应用 274

一、判断反应趋势 274

二、求氧化还原反应的平衡常数 275

三、求难溶盐的活度积 276

四、电解质平均活度系数的测定 277

五、pH值的测定 278

六、电位滴定 284

思考题及练习题 285

Ⅲ 不可逆电极过程 286

5-13 不可逆电极过程中电极的极化现象 286

一、理论分解电压与实际分解电压 286

二、极化现象 290

三、不可逆情况下电池的端电压与电解池的分解电压 290

思考题 291

5-14 极化作用的分类和超电势 291

一、极化作用的分类 291

二、超电势 294

三、氢的超电势和塔菲尔公式 294

思考题 295

5-15 电解时的电极过程与析出电势 295

一、阴极反应过程 296

二、阳极反应过程 299

思考题及练习题 300

5-16 金属的电化学腐蚀和防腐 301

一、金属的电化学腐蚀与局部电池 301

二、金属的防腐 303

思考题 304

本章小结 304

第六章 表面现象与胶体分散系统 307

Ⅰ 表面现象 307

6-1 表面自由能和表面张力 307

一、表面自由能 308

二、表面张力 311

三、影响比表面自由能或表面张力的因素 311

四、表面现象的热力学 313

思考题及练习题 313

6-2 弯曲表面的一些现象 314

一、弯曲液面下的附加压力 314

二、蒸气压与表面曲率的关系 317

思考题及练习题 320

6-3 气体在固体表面上的吸附现象 321

一、物理吸附与化学吸附 321

二、郎格缪尔单分子层吸附等温式 322

思考题及练习题 325

6-4 溶液表面的吸附现象 326

一、溶液表面的吸附现象 326

二、吉布斯吸附等温式 327

思考题及练习题 328

6-5 表面活性剂的性质及其应用 329

一、表面活性剂的性质和分类 329

二、表面活性剂的几种重要作用 332

思考题及练习题 339

Ⅱ 胶体分散系统 340

6-6 分散系统的种类和性质 340

6-7 溶胶的制备与净化 342

一、分散法 342

二、凝聚法 343

思考题 344

6-8 溶胶的动力学性质 344

一、布朗运动 344

二、扩散 345

三、沉降平衡 346

思考题及练习题 347

6-9 溶胶的光学性质—丁达尔现象 348

思考题 349

6-10 溶胶的电学性质 350

一、电动现象 350

二、胶体粒子带电的原因 352

三、胶体粒子的双电层结构 353

四、胶团的结构 355

思考题 356

6-11 溶胶的稳定性与聚沉作用 356

一、溶胶的稳定性 356

二、影响溶胶聚沉的一些因素 358

思考题及练习题 360

6-12 大分子化合物溶液的性质及其相对分子质量的测定 361

一、大分子溶液的渗透压和唐南平衡 361

二、大分子溶液的粘度 364

三、大分子溶液的盐析作用 365

思考题 366

本章小结 366

第七章 化学动力学 367

7-1 反应速率的表示和测定 368

一、反应速率的表示法 368

二、反应速率的测定 369

思考题 370

7-2 基元反应 简单反应 复杂反应 反应分子数的概念 370

7-3 反应物浓度对反应速率的影响 372

一、反应速率方程、反应速率常数和反应级数 372

二、具有简单级数的反应 375

三、反应级数的测定 381

思考题及练习题 387

7-4 几个典型的复杂反应 388

一、可逆反应 388

二、平行反应 390

三、连串反应 391

四、链反应 394

思考题及练习题 397

7-5 温度对反应速率的影响 398

一、阿累尼乌斯经验公式 398

二、活化能 400

三、阿累尼乌斯公式的一些应用 403

思考题及练习题 405

7-6 反应速率理论 405

一、碰撞理论 406

二、过渡状态理论大意 411

思考题及练习题 416

7-7 催化作用 417

一、催化剂的基本特征 418

二、固体催化剂的基本知识 420

三、气-固相催化反应动力学 423

四、酶催化作用简介 425

思考题及练习题 428

本章小结 429

附录 431

Ⅰ 某些单质、化合物的热容、标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能及标准摩尔熵 431

Ⅱ 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓 443

Ⅲ 常用物理常数 445

Ⅳ 不同能量单位的换算关系 445