物理化学

第8章相平衡1

8.1相律1

8.1.1基本概念1

8.1.2相律2

8.2单组分系统相图4

8.2.1水的相图5

8.2.2硫的相图6

8.3二组分理想液态混合物系统的气.液平衡相图7

8.3.1压力.组成图7

8.3.2杠杆规则9

8.3.3温度.组成图9

8.4二组分实际液态混合物系统的气.液平衡系统10

8.4.1压力.组成图10

8.4.2温度.组成图11

*8.5精馏原理13

8.6二组分液态部分互溶及完全不互溶系统的气.液平衡相图14

8.6.1部分互溶液体的溶解度关系14

8.6.2部分互溶系统的温度.组成相图15

8.6.3完全不互溶系统的温度.组成相图――蒸汽蒸馏15

8.7二组分固态不互溶系统的液.固平衡相图16

8.7.1相图的解析16

8.7.2热分析法18

8.7.3溶解度法20

8.8生成化合物的系统的液.固平衡相图21

8.8.1生成稳定化合物系统的液.固平衡相图21

8.8.2生成不稳定化合物系统的液.固平衡相图21

8.9二组分固态完全及部分互溶系统液.固平衡相图22

8.9.1固态完全互溶系统液.固平衡相图22

8.9.2固态部分互溶系统液.固平衡相图23

*8.9.3区域熔炼24

8.10二组分固态不互溶、液态部分互溶系统的液.固平衡相图26

8.11三组分系统的液.液平衡相图27

8.11.1三组分系统的图解表示法27

8.11.2恒温下部分互溶的三液体液.液平衡相图28

学习基本要求29

习题29

第9章电解质溶液33

9.1电化学中的基本概念与法拉第定律34

9.1.1电解质及其分类34

9.1.2原电池、电解池及电解质溶液的导电机理34

9.1.3法拉第定律36

9.2离子的电迁移和迁移数37

9.2.1离子的电迁移现象和迁移数37

9.2.2离子电迁移率38

9.2.3离子迁移数的测定39

9.3电导、电导率和摩尔电导率41

9.3.1电导与电导率41

9.3.2电导的测定42

9.3.3摩尔电导率及其与浓度的关系43

9.3.4离子独立运动定律和离子的极限摩尔电导率45

9.4电导测定的应用47

9.4.1计算弱电解质的解离度和解离常数47

9.4.2计算难溶盐的溶解度48

9.4.3电导滴定49

9.5电解质溶液的活度与活度因子49

9.5.1离子平均活度和平均活度因子50

9.5.2离子强度I50

9.5.3强电解质溶液的离子互吸理论51

9.5.4Debye.Hückel极限公式53

学习基本要求55

习题56

第10章电化学平衡58

10.1可逆原电池58

10.1.1原电池及其表示58

10.1.2可逆电池的条件59

10.1.3韦斯顿标准电池60

10.2可逆原电池热力学61

10.2.1由可逆电池电动势E计算电池反应的摩尔吉布斯函数变

ΔrGm61

10.2.2由电动势的温度系数.E.Tp计算电池反应的摩尔反应熵

变ΔrSm61

10.2.3电池反应的摩尔反应焓变ΔrHm的计算62

10.2.4原电池可逆放电过程的热效应Qr，m62

10.2.5电池反应的能斯特方程62

10.3电极电势和电池的电动势64

10.3.1标准氢电极与电极电势的定义64

10.3.2电极电势的能斯特方程65

10.3.3液体接界电势及其消除67

10.3.4原电池电动势的计算68

10.4可逆电极的种类69

10.4.1第一类电极69

10.4.2第二类电极69

10.4.3第三类电极71

10.4.4离子选择性电极71

10.5原电池的设计72

10.5.1氧化还原反应72

10.5.2中和反应73

10.5.3沉淀反应74

10.5.4扩散过程74

10.6可逆电池电动势的测定及应用75

10.6.1可逆电池电动势的测定75

10.6.2计算电解质溶液的离子平均活度因子γ±75

10.6.3计算电池反应的标准平衡常数K.和难溶盐溶度积Ksp75

10.6.4测定溶液的pH值77

10.7化学电源简介77

10.7.1燃料电池78

10.7.2铅酸蓄电池79

10.7.3锂离子电池81

学习基本要求83

习题83

第11章电解池与极化作用85

11.1电解池与分解电压85

11.1.1分解电压85

11.1.2理论分解电压85

11.2极化作用87

11.2.1电极的极化与分类87

11.2.2极化曲线的测定87

11.2.3氢超电势与塔菲尔公式89

11.3电解时的电极反应91

11.3.1阴极反应91

11.3.2阳极反应92

11.4电解的应用92

11.4.1溶液中金属离子的分离与沉积92

11.4.2有机电化学合成93

11.4.3塑料电镀94

11.4.4电化学抛光94

11.4.5铝及其合金的电化学氧化和表面着色95

11.5金属腐蚀与防腐95

11.5.1金属的电化学腐蚀95

11.5.2金属的防腐98

11.5.3金属的钝化100

学习基本要求100

习题100

第12章化学反应动力学102

12.1化学反应的反应速率及其测定103

12.1.1反应速率的定义103

12.1.2反应速率的测定105

12.2化学反应的反应速率方程106

12.2.1反应历程106

12.2.2基元反应与非基元反应106

12.2.3化学反应的速率方程107

12.2.4反应级数与反应分子数108

12.2.5气体反应的速率方程109

12.3简单级数反应速率方程的积分形式110

12.3.1零级反应110

12.3.2一级反应111

12.3.3二级反应112

12.3.4n级反应116

12.4化学反应速率方程级数的确定117

12.4.1积分法117

12.4.2微分法119

12.4.3半衰期法119

12.4.4初始速率法121

12.5温度对化学反应速率的影响122

12.5.1阿伦尼乌斯方程122

12.5.2活化能125

12.5.3表观活化能127

12.5.4活化能与反应热的关系128

12.6典型的复合反应128

12.6.1对峙反应129

12.6.2平行反应130

12.6.3连串反应132

12.7复合反应速率方程的近似处理法134

12.7.1慢步骤控制法134

12.7.2平衡态近似法135

12.7.3稳态近似法136

12.8链反应137

12.8.1直链反应137

12.8.2支链反应138

12.9反应速率理论140

12.9.1气体反应的碰撞理论140

12.9.2过渡状态理论144

12.10溶液中的反应149

12.10.1溶液反应中的笼效应149

12.10.2溶剂对反应速率的影响151

12.10.3原盐效应152

12.11光化学反应153

12.11.1光化学反应的初级过程与次级过程153

12.11.2光化学定律与量子效率154

12.11.3光化学反应速率方程155

12.11.4温度对光化学反应速率的影响156

12.11.5光化学反应与热化学反应的区别157

12.12催化反应动力学157

12.12.1催化概论157

12.12.2均相酸碱催化反应160

12.12.3络合催化162

12.12.4多相催化反应164

12.12.5酶催化反应167

学习基本要求169

习题169

第13章界面化学177

13.1界面张力178

13.1.1液体的表面张力、表面功和表面吉布斯函数178

13.1.2表面热力学基本方程179

13.1.3影响界面张力的因素180

13.2弯曲液面的附加压力与毛细现象183

13.2.1弯曲液面的附加压力183

13.2.2毛细现象185

13.3开尔文公式和亚稳状态186

13.3.1微小液滴的饱和蒸气压――开尔文（Kelvin）公式186

13.3.2亚稳状态及新相的生成187

13.4固体表面吸附190

13.4.1物理吸附与化学吸附190

13.4.2吸附量与吸附等温曲线191

13.4.3吸附经验式――弗罗因德利希公式192

13.4.4朗格缪尔（Langmuir）单分子层吸附理论及吸附等温式193

*13.4.5多分子层吸附理论――BET公式195

13.4.6吸附热力学196

13.5固.液界面与润湿现象197

13.5.1润湿现象197

13.5.2接触角与杨氏方程199

13.6溶液表面吸附200

13.6.1溶液表面吸附现象200

13.6.2表面吸附――吉布斯（Gibbs）吸附等温式201

13.6.3溶液表面活性物质在吸附层的定向排列203

13.7表面活性剂及其应用204

13.7.1表面活性剂的分类204

13.7.2表面活性剂的结构特征与性质205

13.7.3表面活性剂的HLB值206

13.7.4表面活性剂的几种重要作用及其应用207

学习基本要求208

习题208

第14章胶体分散系统与高分子溶液211

14.1分散系统的分类与胶团结构211

14.1.1分散系统的分类211

14.1.2胶团结构213

14.2溶胶的制备、净化与破坏215

14.2.1溶胶的制备215

14.2.2溶胶的净化218

14.3溶胶的光学性质221

14.3.1丁铎尔效应与瑞利公式221

14.3.2超显微镜与粒子大小的测定223

14.4溶胶的动力学性质225

14.4.1布朗运动225

14.4.2扩散作用227

14.4.3沉降与沉降平衡228

14.5溶胶的电学性质229

14.5.1电泳230

14.5.2电渗232

14.5.3流动电势和沉降电势233

14.5.4扩散双电层理论233

14.6溶胶的稳定性与聚沉作用236

14.6.1溶胶的稳定性236

14.6.2溶胶稳定性的DLVO理论237

14.6.3.溶胶的聚沉239

14.7溶胶的流变性质243

14.7.1切变速率、切应力和黏度243

14.7.2层流与湍流246

14.7.3稀分散系统的黏度246

14.7.4浓分散系统的流变性248

14.8高分子溶液252

14.8.1高分子的平均分子量与测定252

14.8.2高分子的黏度与测定255

14.8.3高分子溶液的渗透压与唐南平衡257

14.8.4高分子溶液的光学性质――激光光散射261

14.8.5高分子溶液的盐析作用与胶凝作用261

14.9粗分散系统简介263

14.9.1乳状液263

14.9.2悬浮液266

14.9.3泡沫267

14.9.4气溶胶267

学习基本要求269

习题269

参考文献271

本书对物理化学的基本概念和基本理论进行重点阐述的同时，及时地引入相应的例题讲解，便于读者加深对所学概念和理论的理解。本书既介绍了对物理化学发展作出过重要贡献的科学家生平，又引入了与学科发展趋势相关的前沿内容，拓展了教材的知识面。全书严格遵循国家标准及ISO国际标准的规定，采用SI制单位对物理量进行表示与运算。
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