物理化学（版）丁治英科学出版社9787030643049蔚蓝书店 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

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目录

版前言

版前言

绪论 1

第1章 热力学基本概念及定律 5

1.1 热力学概论 5

1.1.1 热力学的内容及研究对象 5

1.1.2 热力学的方法及其局限 5

1.2 热力学基本概念 5

1.2.1 热力学系统和环境 5

1.2.2 热力学平衡态与状态公理 6

1.2.3 热力学过程 8

1.2.4 可逆过程与不可逆过程 9

1.3 物态方程 9

1.3.1 物质的形态 9

1.3.2 气体物态方程 10

1.3.3 液体及固体的物态方程 12

1.4 热力学第零定律与温度 12

1.5 热力学定律与热力学能 13

1.5.1 热力学定律 13

1.5.2 体及其计算 15

1.5.3 过程热的测定与计算 19

1.5.4 焓及焓变的计算 19

1.5.5 恒压热容及恒容热容

1.5.6 热力学定律对理想气体的应用 23

1.6 热力学定律与熵 27

1.6.1 热力学定律 27

1.6.2 卡诺循环与卡诺定理 28

1.6.3 任意可逆循环的热温商与熵函数 29

1.6.4 熵增原理及过程方向的判据 31

1.6.5 熵变的计算 32

1.6.6 熵增与能量退化 36

1.6.7 熵的统计意义 37

1.7 热力学第三定律与物质的规定熵 39

1.7.1 热力学第三定律 39

1.7.2 物质的规定熵 40

复题 40

41

第2章 热力学势函数及基本方程 43

2.1 自由能函数 43

2.1.1 亥姆霍兹自由能A 43

2.1.2 吉布斯自由能G 44

2.1.3 状态函数A及G的特点 45

2.2 封闭系统热力学基本方程及其简单应用 45

2.2.1 封闭系统热力学基本方程 45

2.2.2 封闭系统的热力学函数间的基本关系 46

2.2.3 特函数 48

2.2.4 焦耳-汤姆孙效应 49

2.3 封闭系统ΔA和ΔG的计算及其应用 51

2.3.1 自动过程方向和限度的判据 51

2.3.2 自由能变量ΔA和ΔG的计算 51

2.4 偏摩尔量及其质 55

2.4.1 偏摩尔量的概念 55

2.4.2 偏摩尔量的集合公式和吉布斯-杜安方程 56

2.4.3 偏摩尔量的实验测定及求算 58

2.4.4 混合焓及偏摩尔混合焓 59

2.4.5 偏摩尔量微商的相关* 60

2.5 普遍的热力学基本方程与化学势 60

2.5.1 普遍的热力学基本方程 60

2.5.2 化学势的定义及其质 61

2.6 气体的化学势与逸度 63

2.6.1 纯理想气体化学势及热力学 63

2.6.2 混合理想气体各组分的化学势 64

2.6.3 理想气体的混合规律 65

2.6.4 纯实际气体的化学势及逸度 66

2.6.5 混合实际气体各组分的化学势 67

2.6.6 逸度的求算* 68

2.7 标准态及凝聚态物质的化学势 70

2.7.1 标准态 70

2.7.2 凝聚态物质的化学势 70

复题 71

71

第3章 溶液热力学及活度 75

3.1 溶液及其组成表示方法 75

3.2 稀溶液的两个经验定律 76

3.2.1 拉乌尔定律 76

3.2.2 亨利定律 77

3.3 理想溶液热力学 78

3.3.1 理想溶液的定义及特征 78

3.3.2 理想溶液中各组分的化学势 79

3.3.3 理想溶液混合热力学质 80

3.3.4 杜安-马居尔公式* 81

3.4 稀溶液热力学 82

3.4.1 稀溶液的定义及组分的化学势 82

3.4.2 稀溶液的混合热力学质 84

3.4.3 稀溶液的依数质 84

3.5 实际溶液与活度 88

3.5.1 实际溶液的特点 88

3.5.2 活度的概念 89

3.5.3 实际溶液混合热力学质 92

3.5.4 活度及活度因子的测定与求算 93

3.5.5 分配定律 94

3.6 渗透因子和超额函数 96

3.6.1 溶剂的渗透因子 96

3.6.2 超额函数 96

3.6.3 几种特征实际溶液 97

复题 98

99

第4章 化学反应热力学及化学平衡 102

4.1 化学反应系统的特征 102

4.1.1 化学反度 102

4.1.2 独立反应数及反应系统的状态描述 103

4.1.3 摩尔反应量(变) 104

4.1.4 偏摩尔反应量 104

4.2 热化学 105

4.2.1 化学反应热效应 105

4.2.2 赫斯定律 107

4.2.3 标准摩尔生成热力学量 108

4.2.4 溶解焓与稀释焓 110

4.2.5 摩尔反应焓与温度及压力的关系 111

4.2.6 非等温反应 113

4.3 化学反应系统的基本方程及判据 115

4.3.1 化学反应系统的基本方程 115

4.3.2 化学反应方向及平衡条件 116

4.4 化学反应等温方程与标准平衡常数 117

4.4.1 气相化学反应平衡 117

4.4.2 凝聚相化学反应平衡 119

4.4.3 多相化学反应平衡 1

4.4.4 凝聚相纯物质的分解压 121

4.4.5 优势区图 122

4.4.6 压力及惰气体对化学平衡的影响 123

4.4.7 标准摩尔反应吉布斯自由能 124

4.5 温度对化学平衡的影响——化学反应等压方程 126

4.5.1 温度对标准摩尔反应吉布斯自由能的影响 126

4.5.2 化学反应的等压方程式 128

4.6 反应偶合与同时平衡 129

4.6.1 反应偶合 129

4.6.2 同时平衡及其计算 130

复题 131

132

第5章 相平衡热力学及相图 138

5.1 相律 138

5.1.1 相数与组分数 138

5.1.2 自由度 139

5.1.3 相律推导 140

5.2 纯物质单组分系统相平衡热力学 141

5.2.1 克拉佩龙方程 141

5.2.2 克拉佩龙-克劳修斯方程 142

5.2.3 凝聚相纯物质蒸气压与外压的关系 143

5.2.4 纯物质系统相图 144

5.3 相变类型* 145

5.4 二组分系统的气-液平衡 147

5.4.1 蒸气压-组成平衡图 147

5.4.2 沸点-组成图及分馏原理 149

5.4.3 杠杆规则 151

5.5 二组分系统的液-液平衡 151

5.5.1 二组分液态部分互溶系统的液-液平衡相图 151

5.5.2 二组分液态接近不互溶系统的沸点-组成图及水蒸气蒸馏 152

5.6 二组分系统的固-液平衡 153

5.6.1 简单共晶型相图及热分析法绘制相图 153

5.6.2 生成化合物的二组分系统相图 156

5.6.3 生成固溶体的二组分系统相图 157

5.6.4 液态部分互溶二组分系统相图 160

5.6.5 区域熔炼 160

5.组分系统相图简介 161

5.7.1 三组分系统相图的组成表示法 161

5.7.2 部分互溶三液体系统的溶解度图 162

5.7.3 水盐三组分系统相图简介 164

5.7.4 形成简单共晶三组分系统的固-液平衡相图* 166

复题 168

169

第6章 统计热力学基础 172

6.1 概论 172

6.1.1 统计热力学的研究目的 172

6.1.2 统计热力学的研究对象 173

6.1.3 统计热力学的基本假设 173

6.2 玻尔兹曼分布 174

6.2.1 粒子分布 174

6.2.2 玻尔兹曼分布的计算及特点 174

6.3 独立子系统的热力学质 180

6.3.1 独立定域子系统热力学函数的表达式 181

6.3.2 独立离域子系统热力学函数的表达式 182

6.4 配分函数的计算 183

6.4.1 配分函数的分解 183

6.4.2 平动配分函数 184

6.4.3 转动配分函数 185

6.4.4 振动配分函数 187

6.4.5 电子配分函数 189

6.4.6 核配分函数 189

6.5 配分函数的应用 190

6.5.1 单原子理想气体的热力学质 190

6.5.2 恒容热容的计算 191

6.5.3 化学反应平衡常数的统计热力学计算 194

6.5.4 正规溶液的统计热力学处理 197

复题 199

199

第7章 化学力学基础 1

7.1 化学力学概述 1

7.1.1 化学力学的任务 1

7.1.2 化学力学的发展概况 2

7.1.3 化学力学的基本概念 2

7.2 化学力学方程及反应级数的确定 6

7.2.1 一级反应 6

7.2.2 二级反应 7

7.2.3 三级反应和零级反应 210

7.2.4 纯n级反应及简单级数反应的特征比较 212

7.2.5 反应级数的确定方法 212

7.3 典型复杂力学分析 214

7.3.1 对峙反应 214

7.3.2 平行反应 218

7.3.3 连续反应 219

7.3.4 复杂力学近似法 221

7.3.5 链反应 223

7.4 温度对反应速率的影响 226

7.4.1 温度对速率常数的影响 226

7.4.2 温度对反应速率的影响类型 227

7.4.3 反应活化能的意义及作用 228

7.5 反应速率理论简介 230

7.5.1 简单碰撞理论 230

7.5.2 过渡态理论 233

7.5.3 单分子反应理论 238

7.6 液相反应和多相力学分析 239

7.6.1 液相力学分析 240

7.6.2 多相力学分析 243

7.7 催化力学基础 245

7.7.1 催化相关概念 246

7.7.2 均相催化 248

7.7.3 非均相催化 249

7.7.4 酶催化 251

7.8 光化学反应 253

7.8.1 光化学基本概念 253

7.8.2 光化学基本定律 255

7.8.3 光化学力学 256

7.8.4 光化学平衡 258

7.8.5 感光反应及化学发光 258

复题 259

260

第8章 电解质溶液 265

8.1 电化学基本装置和电解定律 265

8.1.1 原电池和电解池的定义 265

8.1.2 原电池和电解池的组成 265

8.1.3 法拉第电解定律 267

8.2 电解质溶液的电导 268

8.2.1 电导率 268

8.2.2 摩尔电导率 269

8.2.3 摩尔电导率与浓度的关系 271

8.2.4 离子的摩尔电导率 271

8.2.5 离子独立移动定律 272

8.3 离子电迁移率和离子迁移数 273

8.3.1 离子电迁移率 273

8.3.2 离子电迁移率与摩尔电导率的关系 274

8.3.3 离子迁移数 275

8.3.4 离子迁移数的测定 275

8.3.5 电导测定的应用 278

8.4 电解质溶液的活度及活度因子 279

8.4.1 强电解质溶液的离子平均活度 279

8.4.2 离子平均活度因子 280

8.4.3 离子强度及其与平均活度因子的关系 281

8.5 电解质溶液理论简介 282

8.5.1 德拜-休克尔离子互吸理论及极限定律 282

8.5.2 德拜-休克尔-昂萨格电导理论 284

8.5.3 其他电解质溶液理论 284

复题 284

285

第9章 电化学反应热力学 287

9.1 电极及电极电势 287

9.1.1 界面电势及电化学势 287

9.1.2 电极电势 289

9.2 电池及电池电动势 290

9.2.1 电池的可逆充放电过程 290

9.2.2 电池写法 291

9.2.3 电池电动势 292

9.2.4 电池电动势的测定 293

9.3 电池反应热力学 294

9.3.1 摩尔反应吉布斯自由能与电池电动势的关系 294

9.3.2 电池电动势与组分活度的关系 295

9.3.3 电池反应的ΔrSm和ΔrHm 295

9.3.4 电池可逆放电时的热效应 296

9.4 相对电极电势及其应用 296

9.4.1 氢电极及相对电极电势 296

9.4.2 电极分类和常用电极的标准电极电势 298

9.4.3 电动势测定的应用 301

9.5 浓差电池和液体接界电势 304

9.5.1 浓差电池 304

9.5.2 液体接界电势 305

9.6 电势-pH图 307

9.6.1 电势-pH图上曲线的类型 307

9.6.2 电势-pH图的绘制 309

9.6.3 电势-pH图的简单应用 310

9.7 化学电源 310

9.7.1 一次电池 311

9.7.2 二次电池 311

9.7.3 燃料电池 312

复题 313

313

第10章 电极力学基础 316

10.1 电极反应过程 316

10.1.1 电极反应步骤 316

10.1.2 电极反应速率的表示 316

10.1.3 不可逆电极电势 317

10.2 极化现象 318

10.2.1 分解电压 318

10.2.2 超电势与极化曲线 319

10.2.3 极化曲线的测定及应用 319

10.2.4 电解池与原电池的极化现象 321

10.2.5 极化的种类 322

10.3 浓差极化动力学 323

10.3.1 扩散电流 323

10.3.2 极限扩散电流 323

10.3.3 浓差极化超电势与电流密度的关系 324

10.4 电化学极化动力学 324

10.4.1 电极反应的活化能 324

10.4.2 电化学极化超电势与电流密度的关系——塔费尔公式 325

10.4.3 塔费尔公式的理论推证* 325

10.5 阴极反应与金属电积 327

10.5.1 多组分的同时电积与分步电积 327

10.5.2 金属电积与氢的析出 328

10.5.3 影响电结晶的各种因素 329

10.6 阳极反应与阳极钝化 330

10.6.1 多种金属的同时阳极溶解 330

10.6.2 不同价态阳离子的形成 330

10.6.3 金属的钝化 331

10.7 电化学腐蚀 331

10.7.1 电化学腐蚀机理 331

10.7.2 腐蚀电流 332

10.7.3 金属的防腐 333

复题 334

334

第11章 表面物理化学基础 336

11.1 表面热力学 336

11.1.1 比表面 336

11.1.2 表面张力 337

11.1.3 比表面吉布斯自由能 338

11.1.4 表面过程自发的判断 340

11.2 弯曲表面的特 340

11.2.1 弯曲液面下的附加压力 340

11.2.2 毛细管现象 341

11.2.3 微小物质的特 342

11.3 固-气界面作用 344

11.3.1 吸附过程的热力学特征 344

11.3.2 物理吸附和化学吸附 345

11.3.3 吸附曲线类型及吸附热的计算 345

11.3.4 吸附等温方程式 346

11.4 固-液界面作用 349

11.4.1 固-液界面的吸附 349

11.4.2 润湿作用 351

11.4.3 接触角与润湿方程 352

11.5 液-气界面作用 353

11.5.1 溶液表面张力与其浓度的关系 353

11.5.2 溶液表面吸附 353

11.5.3 吉布斯吸附等温式的推导* 354

11.6 表面活剂及其应用 356

11.6.1 表面活剂的分类 356

11.6.2 表面活剂溶液的质 357

11.6.3 表面活剂的HLB值及溶解度 358

11.6.4 表面活剂的应用 359

11.7 液-液界面作用及表面膜 360

11.7.1 液-液界面作用 360

11.7.2 表面膜化学基础 361

复题 364

364

第12章 胶体化学基础 367

12.1 胶体的基本特征及其制备 367

12.1.1 分散系统的分类 367

12.1.2 胶团的结构 368

12.1.3 溶胶的制备与净化 369

12.2 溶胶的基本质 371

12.2.1 溶胶的动力质 372

12.2.2 溶胶的光学质 373

12.2.3 溶胶的电质 375

12.3 双电层理论与溶胶的ζ电势 377

12.3.1 双电层模型 377

12.3.2 ζ电势 378

12.4 溶胶的稳定与聚沉 379

12.4.1 溶胶的稳定 379

12.4.2 溶胶的聚沉 381

12.5 大分子溶液 383

12.5.1 大分子溶液的特点 383

12.5.2 高分子化合物的平均摩尔质量及其测定 384

12.5.3 大分子溶液的渗透作用 387

12.6 其他分散系统 388

12.6.1 乳状液 388

12.6.2 凝胶 389

复题 391

391

参考文献 393

附录 394

附录Ⅰ 单位制 394

附录Ⅱ 压力、体积和能量单位及其换算关系 397

附录Ⅲ 基本常数及希腊字母表 398

附录Ⅳ 基本数据 399

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