目录 1
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——гесс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 tHoff公式 62
§3·11Nernst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
§4·4Clausius-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
四、P-x相图 91
§4·12真实溶液对理想溶液的偏差 91
二、P-x相图与T-x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、液体和液体接触的界面电位差 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pCl 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
(二)粒子大小与物理化学性质 156
§6·3粒子大小对蒸气压的影响 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
§6·8表面张力等温线 163
(四)溶液表面吸附 163
§6·9Gibbs吸附等温式 164
一、Gibbs吸附等温式的推导 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、Langmnir式的具体意义和运用条件 177
§6·14固体溶液的吸附 179
一、活性炭 183
§6·15固体吸附剂 183
二、氧化铝 184
三、硅胶 184
四、分子筛 185
五、葡聚糖凝胶 186
六、大孔交换树脂 187
习题 187
§7·1化学动力学的研究对象与内容 190
(一)引言 190
第七章 化学动力学 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
二、平行反应 205
一、对峙反应 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 tHoff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
§7·11pH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
(二)溶胶 266
§8·3制备与净化 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、高分子化合物的溶解与溶胀 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 tHoff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