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第七章 电化学 297

7.1 电极过程、电解质溶液及法拉第定律 297

1．电解池和原电池 297

2．电解质溶液和法拉第定律 299

7.2 离子的迁移数 301

1．离子的电迁移与迁移数的定义 301

2．离子迁移数的测定方法 304

7.3 电导、电导率和摩尔电导 306

1．定义 306

2．电导的测定 307

3．摩尔电导率与浓度的关系 308

4．离子独立运动定律和离子的摩尔电导率 309

5．电导测定的应用 312

7.4 电解质溶液的活度、活度因子及德拜-休克尔极限公式 313

1．平均离子活度和平均离子活度因子 313

2．离子强度 316

3．德拜-休克尔极限公式 317

7.5 可逆电池及其电动势的测定 319

1．可逆电池 320

2．电池电动势的测定 323

7.6 原电池热力学 324

1．可逆电动势与电池反应的吉布斯函数变 324

2．由原电池电动势的温度系数计算电池反应的摩尔熵变 324

3．由原电池电动势及电动势的温度系数计算电池反应的摩尔焓变 325

4．计算原电池可逆放电时的反应热 325

5．能斯特方程 326

7.7 电极电势和液体接界电势 327

1．电极电势 328

2．原电池电动势的计算 331

3．液体接界电势及其消除 333

7.8 电极的种类 335

1．第一类电极 335

2．第二类电极 337

3．第三类电极 338

4．离子选择性电极 338

7.9 原电池的设计 340

1．氧化还原反应 340

2．中和反应 342

3．沉淀反应 342

4．扩散过程——浓差电池 343

5．化学电源 344

7.10 分解电压 347

7.11 极化作用 350

1．电极的极化 350

2．测定极化曲线的方法 350

3．电解池与原电池极化的差别 352

7.12 电解时的电极反应 352

本章小结 354

习题 355

第八章　量子力学基础 360

8.1 量子力学的基本假设 362

8.2 势箱中粒子的薛定谔方程求解 368

1．一维势箱中粒子 368

2．三维势箱中粒子 372

8.3 一维谐振子 375

1．一维谐振子的经典力学处理 375

2．一维谐振子的量子力学处理 376

8.4 二体刚性转子 377

1．二体问题 378

2．中心力场问题 378

3．二体刚性转子 380

8.5 氢原子及多电子原子的结构 381

1．类氢离子的定态薛定谔方程及其解 381

2．原子轨道及其图形表示 383

3．氢原子轨道的径向分布函数 387

4．电子自旋 388

5．多电子原子的结构 388

6．量子力学中的全同粒子 390

8.6 分子轨道理论简介 392

1．氢分子离子H2 +薛定谔方程的解 392

2．氢分子离子H2 +的近似处理 394

3．同核双原子分子的近似分子轨道 397

8.7 分子光谱简介 400

1．双原子分子的转动光谱 400

2．双原子分子的振动光谱 401

3．双原子分子的振动-转动光谱 402

本章小结 403

习题 403

第九章　统计热力学初步 405

9.1 粒子各种运动形式的能级及能级的简并度 407

1．分子的平动 408

2．双原子分子的转动 409

3．双原子分子的振动 410

4．电子及核运动 410

9.2 能级分布的微观状态数及系统的总微态数 410

1．能级分布 410

2．状态分布 411

3．定域子系统能级分布微态数的计算 412

4．离域子系统能级分布微态数的计算 413

5．系统的总微态数 415

9.3 最概然分布与平衡分布 415

1．概率 415

2．等概率原理 416

3．最概然分布 417

4．最概然分布与平衡分布 417

9.4 玻耳兹曼分布及配分函数 420

1．拉格朗日待定乘数法 421

2．玻耳兹曼分布 422

3．粒子配分函数 424

9.5 热力学性质与配分函数间的关系 424

1．热力学能与配分函数间的关系 424

2．熵与配分函数间的关系 425

3．其他热力学函数与配分函数间的关系 426

9.6 粒子配分函数的计算 427

1．配分函数的析因子性质 427

2．能量零点的选择对配分函数的影响 428

3．平动配分函数的计算 430

4．转动配分函数的计算 431

5．振动配分函数的计算 433

6．电子运动的配分函数 435

7．核运动的配分函数 435

9.7 热力学函数的计算 435

1．热力学能 436

2．U0 t，U0 r及U0 v的计算 436

3．玻耳兹曼公式中β值的推导 438

4．摩尔定容热容的计算 440

9.8 系统熵的统计意义及熵的计算 442

1．熵的统计意义 442

2．熵与各独立运动形式配分函数间的关系 443

3．统计熵的计算 444

4．统计熵与量热熵的简单比较 447

9.9 理想气体反应的标准平衡常数 448

1．理想气体的摩尔吉布斯自由能函数 448

2．理想气体的标准摩尔焓函数 450

3．理想气体反应的标准平衡常数 451

4．理想气体反应标准平衡常数与配分函数间的关系 452

9.10 系综理论简介 454

本章小结 458

习题 458

第十章　界面现象 462

10.1 界面张力 463

1．液体的表面张力，表面功及表面吉布斯函数 463

2．热力学公式 465

3．界面张力及其影响因素 466

10.2 弯曲液面的附加压力及其后果 468

1．弯曲液面的附加压力——拉普拉斯方程 468

2．微小液滴的饱和蒸气压——开尔文公式 471

3．亚稳状态及新相的生成 472

10.3 固体表面 476

1．物理吸附与化学吸附 477

2．等温吸附 478

3．吸附经验式——弗罗因德利希公式 479

4．朗缪尔单分子层吸附理论及吸附等温式 480

5．多分子层吸附理论——BET公式 483

6．吸附热力学 485

10.4 固-液界面 486

1．接触角与杨氏方程 487

2．润湿现象 487

3．固体自溶液中的吸附 490

10.5 溶液表面 492

1．溶液表面的吸附现象 492

2．表面过剩浓度与吉布斯吸附等温式 493

3．表面活性物质在吸附层的定向排列 496

4．表面活性剂 497

本章小结 503

习题 503

第十一章　化学动力学 507

11.1 化学反应的反应速率及速率方程 508

1．反应速率的定义 508

2．基元反应和非基元反应 510

3．基元反应的速率方程——质量作用定律 511

4．化学反应速率方程的一般形式，反应级数 512

5．用气体组分的分压表示的速率方程 514

6．反应速率的测定 514

11.2　速率方程的积分形式 515

1．零级反应 516

2．一级反应 516

3．二级反应 519

4．n级反应 522

5．小结 523

11.3 速率方程的确定 523

1．尝试法 524

2．半衰期法 525

3．初始速率法 527

4．隔离法 528

11.4 温度对反应速率的影响，活化能 529

1．阿伦尼乌斯方程 529

2．活化能 531

3．活化能与反应热的关系 533

11.5 典型复合反应 534

1．对行反应 534

2．平行反应 538

3．连串反应 539

11.6 复合反应速率的近似处理法 542

1．选取控制步骤法 542

2．平衡态近似法 543

3．稳态近似法 545

4．非基元反应的表观活化能与基元反应活化能之间的关系 548

11.7 链反应 549

1．单链反应的特征 549

2．由单链反应的机理推导反应速率方程 550

3．支链反应与爆炸界限 552

11.8 气体反应的碰撞理论 556

1．气体反应的碰撞理论 556

2．碰撞理论与阿伦尼乌斯方程的比较 557

11.9 势能面与过渡状态理论 560

1．势能面 560

2．反应途径 562

3．活化络合物 563

4．艾林方程 564

5．艾林方程的热力学表示式 565

11.10　溶液中反应 567

1．溶剂对反应组分无明显作用的情况 567

2．溶剂对反应组分产生明显作用的情况—溶剂对反应速率的影响 569

3．离子强度对反应速率的影响 570

11.11 多相反应 572

11.12 光化学 574

1．光化学反应的初级过程、次级过程和猝灭 574

2．光化学定律 576

3．光化学反应的机理与速率方程 578

4．温度对光化学反应速率的影响 579

5．光化学平衡 580

6．激光化学 581

11.13 催化作用的通性 582

1．引言 582

2．催化剂的基本特征 582

3．催化反应的一般机理及速率常数 584

4．催化反应的活化能 584

11.14　单相催化反应 586

1．气相催化 586

2．酸碱催化 586

3．络合催化 588

4．酶催化 589

11.15 多相催化反应 592

1．催化剂表面上的吸附 592

2．多相催化反应的步骤 594

3．表面反应控制的气-固相催化反应动力学 595

4．温度对表面反应速率的影响 597

5．活性中心理论 598

11.16 分子动态学 599

本章小结 600

习题 602

第十二章　胶体化学 613

12.1 溶胶的制备 615

1．分散法 616

2．凝聚法 616

3．溶胶的净化 618

12.2 溶胶的光学性质 618

1．丁铎尔效应 618

2．瑞利公式 619

3．超显微镜与粒子大小的近似测定 620

12.3 溶胶的动力学性质 621

1．布朗运动 621

2．扩散 622

3．沉降与沉降平衡 624

12.4 溶胶的电学性质 625

1．电动现象 625

2．扩散双电层理论 627

3．溶胶的胶团结构 631

12.5 溶胶的稳定与聚沉 632

1．溶胶的经典稳定理论——DLVO理论 632

2．溶胶的聚沉 635

12.6 乳状液 637

1．乳状液的分类及鉴别 638

2．乳状液的稳定 638

3．乳状液的去乳化 640

12.7 泡沫 641

12.8 悬浮液 642

12.9 气溶胶 645

1．粉尘的分类 645

2．粉尘的性质 646

3．气体除尘 648

12.10 高分子化合物的渗透压和黏度 649

1．高分子溶液的渗透压 649

2．唐南平衡 650

3．高分子溶液的黏度 652

12.11 高分子溶液的盐析、胶凝作用与凝胶的溶胀 654

1．盐析作用 654

2．胶凝作用、触变现象和脱水收缩 655

3．凝胶的溶胀 656

本章小结 657

习题 657

参考书目 660

索引 662