物理化学 第5版PDF电子书下载

绪论 1

第1章 化学热力学基础 4

1.1热力学的能量守恒原理 4

1.1.1基本概念 4

1.1.2热力学第一定律 6

1.2可逆过程与最大功 7

1.2.1功与过程的关系 7

1.2.2可逆过程的特点 8

1.3热与过程 9

1.3.1定容热Q v 9

1.3.2定压热Q p 9

1.3.3相变热（焓） 9

1.3.4热容 9

1.3.5热容与温度的关系 10

1.4理想气体的热力学 10

1.4.1焦耳实验 10

1.4.2理想气体ΔU、 ΔH的计算 11

1.4.3理想气体的C p,m与C v,m的关系 11

1.4.4理想气体的绝热可逆过程 12

1.5化学反应热 12

1.5.1化学反应热的含义 12

1.5.2定压反应热Q p与定容反应热Q v的关系 12

1.5.3热化学方程式 14

1.5.4赫斯定律 14

1.5.5几种反应热 14

1.5.6反应热与温度的关系 16

1.6自发过程的特点与热力学第二定律 17

1.6.1自发过程的特点 18

1.6.2热力学第二定律 18

1.7熵增加原理与化学反应方向 18

1.7.1卡诺定理 18

1.7.2可逆过程热温商与熵变 19

1.7.3不可逆过程的热温商与熵变 20

1.7.4热力学第二定律数学表达式 20

1.7.5熵增加原理 21

1.7.6熵变的计算 21

1.8化学反应的熵变 25

1.8.1热力学第三定律 25

1.8.2物质的规定熵ST和标准熵S？ m（T） 25

1.8.3化学反应熵变的计算 25

1.9熵的统计意义 26

1.9.1概率概念 26

1.9.2熵的统计意义 27

1.9.3熵与混乱度的关系 27

习题 30

第2章 自由能、化学势和溶液 32

2.1吉布斯自由能判据 32

2.1.1热力学第一、第二定律联合式 32

2.1.2吉布斯自由能及判据 32

2.1.3亥姆霍兹自由能 33

2.2吉布斯自由能与温度、压力的关系 33

2.2.1热力学函数间的关系 33

2.2.2热力学基本关系式 34

2.2.3吉布斯自由能随温度的变化 34

2.2.4吉布斯自由能随压力的变化 35

2.3 ΔG的计算 35

2.3.1简单的p、V、T变化过程ΔG的计算 35

2.3.2相变过程ΔG的计算 35

2.3.3化学反应Δ r G m的计算 36

2.4偏摩尔量 37

2.4.1偏摩尔量的定义 37

2.4.2偏摩尔量的集合公式 38

2.5化学势 38

2.5.1偏摩尔吉布斯自由能——化学势 38

2.5.2化学势与温度和压力的关系 39

2.5.3化学势在相平衡中的应用 39

2.6气体的化学势与标准态 40

2.6.1理想气体的化学势 40

2.6.2实际气体的化学势 41

2.7溶液中各组分的化学势 41

2.7.1稀溶液的两个实验定律 42

2.7.2理想溶液中各组分的化学势 42

2.7.3稀溶液中各组分的化学势 43

2.7.4理想溶液的通性 44

2.7.5非理想溶液中各组分的化学势 45

2.8稀溶液的依数性 46

2.8.1渗透压 46

2.8.2凝固点降低 47

2.8.3沸点升高 49

2.8.4分配定律及其应用 49

习题 53

第3章 相平衡 55

3.1相律 55

3.1.1基本概念 55

3.1.2相律 56

3.2单组分体系 57

3.2.1克拉贝龙方程 57

3.2.2水的相图 59

3.3二组分双液体系 60

3.3.1理想完全互溶双液系 60

3.3.2非理想完全互溶双液系 63

3.3.3部分互溶双液系 64

3.3.4完全不互溶双液系 64

3.4二组分固-液体系 66

3.4.1热分析法 66

3.4.2溶解度法 67

习题 69

第4章 化学平衡 71

4.1化学反应的方向及限度 71

4.1.1化学反应的方向 71

4.1.2化学反应的限度 71

4.2化学反应定温式及化学反应的平衡常数 72

4.2.1化学反应定温式与化学反应平衡常数 72

4.2.2使用标准平衡常数的注意事项 73

4.3平衡常数的测定和计算 74

4.3.1平衡常数的测定 74

4.3.2平衡常数的计算 75

4.4影响化学平衡的因素 77

4.5生化反应的标准态和平衡常数 78

习题 82

第5章 电解质溶液 83

5.1离子的电迁移 83

5.1.1电解质溶液的导电机理 83

5.1.2法拉第定律 84

5.1.3离子的电迁移 84

5.2电导及其应用 85

5.2.1电导、电导率与摩尔电导率 85

5.2.2电导的测定 86

5.2.3强电解质溶液的电导率、摩尔电导率与浓度的关系 86

5.2.4离子独立运动定律及离子摩尔电导率 87

5.2.5电导测定的应用 89

5.3强电解质溶液的活度及活度系数 91

5.3.1活度和活度系数 91

5.3.2影响离子平均活度系数的因素 92

5.4强电解质溶液理论 93

5.4.1离子氛模型 93

5.4.2德拜-休克尔极限公式 94

5.4.3翁萨格理论 95

习题 98

第6章 电化学 99

6.1可逆电池 99

6.1.1电池 99

6.1.2可逆电池 99

6.1.3可逆电极的类型和电极反应 100

6.1.4电池表示法 101

6.2电极电势 102

6.2.1电池电动势的产生 102

6.2.2电极电势？ 103

6.2.3能斯特公式 104

6.3可逆电池热力学 105

6.3.1可逆电池电动势与活度和平衡常数 105

6.3.2电动势与各热力学量 106

6.4电池电动势的测定及其应用 107

6.4.1对消法测电动势 107

6.4.2标准电池 108

6.4.3电动势测定的应用 109

6.5电子活度及电势-pH图 113

6.5.1电子活度 113

6.5.2电势-pH图及应用 115

6.6生化标准电极电势 117

6.7不可逆电极过程 118

6.7.1分解电压 118

6.7.2极化现象和超电势 120

6.7.3极谱分析原理 123

6.7.4金属腐蚀与防护 125

习题 130

第7章 化学动力学 132

7.1基本概念 132

7.1.1化学反应速率 132

7.1.2基元反应 133

7.1.3反应级数 133

7.1.4速率常数k 133

7.1.5反应分子数 133

7.2简单级数反应 134

7.2.1一级反应 134

7.2.2二级反应 134

7.2.3三级反应和零级反应 135

7.2.4反应级数的确定 136

7.3温度对反应速率的影响 137

7.3.1阿伦尼乌斯公式 137

7.3.2活化能E a 138

7.3.3活化能测定 139

7.3.4求反应的适宜温度 139

7.4复合反应及近似处理 140

7.4.1对峙反应 140

7.4.2平行反应 141

7.4.3连串反应 141

7.4.4链反应（连锁反应） 142

7.4.5复合反应的近似处理 142

7.5化学反应速率理论 144

7.5.1碰撞理论 144

7.5.2过渡态理论 145

7.6快反应和现代化学动力学研究技术 147

7.6.1快反应 147

7.6.2弛豫方法 147

7.6.3快速混合法 148

7.6.4闪光光解技术 148

7.6.5交叉分子束技术 148

7.7催化剂 149

7.7.1催化剂和催化作用 149

7.7.2均相催化 150

7.7.3多相催化 151

7.7.4化学振荡 151

7.8酶催化反应 152

7.8.1酶催化反应的特点 152

7.8.2温度和pH对酶催化反应速率的影响 153

7.8.3酶催化反应的应用和模拟 153

7.9光化学 153

7.9.1光化学反应的基本规律 154

7.9.2光化学反应的初级过程 155

7.9.3光化学反应的次级过程和量子效率 157

7.9.4光化学反应的动力学 160

习题 164

第8章 表面物理化学 166

8.1表面吉布斯自由能 166

8.1.1比表面 166

8.1.2比表面自由能和表面张力 167

8.2弯曲液面的特性 168

8.2.1弯曲液面的附加压力 168

8.2.2弯曲液面的蒸气压 170

8.2.3亚稳态 171

8.3溶液的表面吸附 172

8.3.1溶液的表面张力 172

8.3.2吉布斯吸附定温式 173

8.3.3吸附层上分子的定向排列 173

8.4表面膜 174

8.4.1不溶性单分子膜 174

8.4.2生物膜 175

8.5表面活性物质 176

8.5.1表面活性物质的分类 176

8.5.2表面活性物质的HLB值 177

8.6胶束 177

8.6.1表面活性物质的临界胶束浓度 177

8.6.2增溶作用 178

8.7气-固界面吸附 178

8.7.1固体表面特性 178

8.7.2吸附作用 179

8.7.3吸附理论 182

8.7.4吸附作用的应用 184

8.8液-固界面吸附 185

8.8.1溶液中吸附量的测定 186

8.8.2稀溶液中溶质分子的吸附 186

8.8.3电解质溶液中离子的吸附 187

8.9润湿作用 187

8.9.1润湿现象 187

8.9.2接触角与润湿作用 189

习题 193

第9章 胶体化学 195

9.1分散体系 195

9.2溶胶的制备与净化 196

9.2.1溶胶的制备 196

9.2.2溶胶的净化 197

9.3溶胶的光学性质 198

9.3.1丁铎尔效应 198

9.3.2丁铎尔效应的规律 198

9.3.3超显微镜的原理和应用 199

9.4溶胶的动力学性质 199

9.4.1布朗运动 199

9.4.2扩散 200

9.4.3沉降与沉降平衡 201

9.5溶胶的电学性质 202

9.5.1电动现象 202

9.5.2胶粒表面电荷的来源 203

9.5.3双电层结构 203

9.5.4电动电势 205

9.6溶胶的流变性质 205

9.6.1黏度 206

9.6.2黏度的测定 207

9.7溶胶的稳定性与聚沉 207

9.7.1溶胶的稳定性 207

9.7.2影响溶胶聚沉的因素 208

9.8乳状液与泡沫 210

9.8.1乳状液的类型 211

9.8.2乳化剂与乳化作用 211

9.8.3乳状液的类型理论 212

9.8.4乳化剂的选择 213

9.8.5乳状液的制备 214

9.8.6乳状液的转型与破坏 215

9.8.7微乳状液 216

9.8.8泡沫 216

9.9凝胶 217

9.9.1凝胶的类型 217

9.9.2胶凝作用 218

9.9.3凝胶的性质 219

习题 225

第10章 高分子溶液 226

10.1高分子化合物的相对分子质量 226

10.1.1高分子化合物的均相对分子质量 226

10.1.2高分子化合物的相对分子质量分布 228

10.2溶液中的高分子 228

10.2.1溶液中高分子的柔性 228

10.2.2溶液中高分子的形态 229

10.2.3高分子化合物的溶解过程 229

10.2.4高分子溶解过程的热力学处理 230

10.3高分子溶液的性质 232

10.3.1高分子溶液与溶胶和小分子溶液的异同点 232

10.3.2高分子溶液的渗透压 233

10.3.3高分子溶液的黏度 234

10.3.4高分子溶液的光散射 235

10.3.5高分子溶液的超速离心沉降 236

10.4高分子电解质溶液 238

10.4.1溶液中蛋白质分子的带电状况 238

10.4.2溶液中线型蛋白质分子的形态 239

10.4.3蛋白质在水中的溶解度 239

10.4.4蛋白质溶液的黏度 239

10.4.5蛋白质溶液的电泳 240

10.5唐南平衡 240

10.5.1唐南平衡 241

10.5.2唐南平衡对高分子电解质溶液渗透压的影响 242

10.5.3唐南电势 243

10.5.4唐南平衡在土壤研究中的应用 243

10.6高分子对溶胶稳定性的影响 244

10.6.1高分子在固-液界面上的吸附 244

10.6.2高分子对溶胶的稳定作用 245

10.6.3高分子对溶胶的絮凝作用 246

习题 249

第11章 结构化学基础 250

11.1分子轨道理论 250

11.1.1 H 2 +结构和共价键的本质 250

11.1.2分子轨道理论和双原子分子结构 252

11.2共轭分子的结构与HMO法 257

11.2.1丁二烯离域大π键的HMO法处理 257

11.2.2离域π键和共轭效应 259

11.3配位化合物的结构和性质 261

11.3.1配位场理论 261

11.3.2 σ-π配键与有关配位化合物的结构和性质 262

11.4次级键及分子自组装 263

11.4.1氢键 263

11.4.2范德华力 264

11.4.3分子识别和超分子自组装 265

11.5晶体的结构和性质 266

11.5.1晶体结构的周期性与点阵 266

11.5.2晶体结构的对称性 268

11.5.3晶体对X射线的衍射 273

习题 277

第12章 光谱学简介 278

12.1光与光谱 278

12.1.1光谱的种类 278

12.1.2光谱性质与量子跃迁类型 279

12.2原子光谱 279

12.2.1原子结构与原子能态 280

12.2.2光谱项与能级图 280

12.2.3原子发射光谱及原子吸收光谱 281

12.3分子光谱 284

12.3.1分子的运动与能态 284

12.3.2转动光谱 285

12.3.3振动光谱 285

12.3.4电子光谱 287

12.4拉曼光谱 289

12.5核磁共振和顺磁共振 290

12.5.1核磁共振 290

12.5.2顺磁共振 293

习题 296

主要参考书目 297

附录 298