物化公式归纳

物化公式归纳第一章化学热力学基础公式总结1.体积功We=－Pe△V2．热力学第一定律的数学 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式△U=Q+W3．nmol理想气体的定温膨胀过程途径1:向真空膨胀Pe=0,W1=0途径2:一次恒外压膨胀Pe=P2途径3:无限缓慢膨胀Pe=P1－dP=P.定温可逆时：Wmax=-Wmin=4.焓定义式H=U+PV在封闭体系中，W′=0，体系发生一定容过程Qv=△U在封闭体系中，W′=0，体系发生一定压过程Qp=H2–H1=△H5.摩尔热容Cm(J·K-1·mol-1):定容热容CV（适用条件:封闭体系、无相变、无化学变化、W′=0定容过程适用对象:任意的气体、液体、固体物质）定压热容Cp（适用条件:封闭体系、无相变、无化学变化、W′=0的定压过程适用对象:任意的气体、液体、固体物质）单原子理想气体：Cv,m=1.5R,Cp,m=2.5R双原子理想气体：Cv,m=2.5R,Cp,m=3.5R多原子理想气体：Cv,m=3R,Cp,m=4RCp,m=Cv,m+R6.理想气体热力学过程ΔU、ΔH、Q、W和ΔS的总结过程ΔUΔHQWΔS自由膨胀0000定温可逆00-W定压定容07.定义:△fHmθ(kJ·mol-1)-- 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 摩尔生成焓△H—焓变；△rHm—反应的摩尔焓变△rHmθ—298K时反应的标准摩尔焓变；△fHmθ(B)—298K时物质B的标准摩尔生成焓；△cHmθ(B)—298K时物质B的标准摩尔燃烧焓。8.热效应的计算由物质的标准摩尔生成焓计算反应的标准摩尔焓变△rHθm=∑νB△fHθm,B由物质的标准摩尔燃烧焓计算反应的标准摩尔焓变△rHθm=-∑νB△cHθm,B9.Kirchhoff（基尔霍夫）方程△rHm(T2)=△rHm(T1)+如果ΔCp为常数，则△rHm(T2)=△rHm(T1)+△Cp(T2-T1)10.热机的效率为对于卡诺热机=可逆循环过程<不可逆循环过程11.熵变定义式(体系经历一可逆过程的热温商之和等于该过程的熵变.)12.热力学第二定律的数学表达式(不等式中,“>”号表示不可逆过程,“=”号表示可逆过程“T”—环境温度,对可逆过程也是体系温度.)13.熵增原理(孤立体系的熵永不减少)△S孤立≥0>不可逆过程,自发过程=可逆过程,体系达平衡.对于封闭体系△S孤立=△S封闭+△S环境≥0>不可逆过程,自发过程=可逆过程,体系达平衡14.定温定压的可逆相变15.化学反应熵变的计算△rSθm=∑νBSθm,B16.△rHθm和△rSθm与温度的关系：△rHθm(T2)=△rHθm(T1)+△rSθm(T2)=△rSθm(T1)+第二章自由能、化学势和溶液公式1．第一和第二定律的联合公式为2．吉布斯自由能定义式G=U+PV–TS=H–TS△G＝△H－T△S（G----体系的状态函数,(J),绝对值无法测量）3．在定温定压下，有如下关系：ΔG=W’最大4．吉布斯自由能判据<不可逆过程,自发过程=可逆过程,平衡态>反方向为自发过程5．判断过程方向及平衡条件的总结状态函数体系应用条件判据S隔离任意过程?S>0自发过程=0可逆过程,平衡S封闭任意过程?S体+?S环>0自发=0可逆,平衡G封闭定温定压W’=0<0自发?G=0平衡,可逆>0反方向自发F封闭定温定容不做其它功<0自发?F=0平衡,可逆>0反方向自发6定压下．对任意相变或化学变化7．定温物理变化?G的计算（W’＝0的封闭体系）.理想气体定温过程.纯液体或纯固体的定温过程.定温定压可逆相变dG=-SdT+VdPdT＝0dP＝0?GT,P,W'=0。定温定压不可逆相变必须设计可逆过程来求算,由于△G定温条件下的计算公式简单,因此设计定温变压可逆途径求解.而计算不可逆相变的?H和?S时,是设计定压变温可逆途径进行求解.8．化学反应?G的计算化学反应△rGmθ的计算。由物质的△fGmθ求算△rGθm=∑νB△fGθm,B。由反应的△rHθm和△rSθm求算△rGθm=△rHθm-T△rSθm。估计该反应能自发进行的最高温度<0不可逆过程,自发过程△rGθm=△rHθm-T△rSθm=0可逆过程,平衡态>0反方向为自发过程9．在指定压力下温度对反应自发性的影响ΔHΔSΔG=ΔH-TΔS反应的自发性－+－在任意温度下反应均可自发+－+任意温度下反应都不能自发++低温时＋高温时－在低温下反应不能自发在高温下反应能自发进行－－低温时－高温时＋在低温下反应能自发进行在高温下反应不能自发进转折温度T=ΔH/ΔS10．偏摩尔量的定义式:条件：定温定压（Z代表任一广度性质）对于纯物质的均相系统，偏摩尔量即为该物质的摩尔量11．偏摩尔量的集合公式12．化学势定义式13．化学势（偏摩尔吉布斯自由能）集合公式在一定的温度,压力和浓度的条件下,多组分体系处于一定的状态,体系的吉布斯自由能可用下式计算纯组分：14.化学势与温度的关系15.化学势与压力的关系16.化学势判据在定温、定压、W′=0的封闭体系中<自发过程?0=可逆过程或平衡态>反方向为自发过程17.化学势判据与相平衡设在定温、定压、W′=0的条件下,有dnimol的i物质从?相转移到?相，dGT,P,W′=0=(μiβ-μiα)dni(1)若μiβ<μiα则dG<0;物质从α→β相的转移是自发过程;(2)若μiβ>μiα则dG>0;物质从β→α相的转移是自发过程;(3)若μiβ=μiα则dG=0;体系处于相平衡状态.18.化学势判据与化学平衡对定温、定压、W′=0，且?=1mol的化学反应aA+bB?gG+hH<0,反应正方向自发=0,反应达到平衡>0,逆反应方向自发(定T,定P,W′=0的封闭体系,化学反应方向与限度的判据.由化学势高的物质自发生成化学势低的物质)19.气体的化学势与标准态物质化学势表示式标准态标准态符号备注单组分理想气体?T、Pθ下的理想气体?P为该理想气体的压力混合理想气体之B组分?T和分压为Pθ下的纯B组分的理想气体状态.?PB为B种理想气体的分压单组分实际气体?T、Pθ下的理想气体?f为逸度混合实际气体之B组分?T、Pθ下,具有理想气体性质的纯气体状态(假想状态)?fB＝γBPB理想溶液混合物中组分B??各组分遵守Raoult忽略压力对PB*的影响稀溶液溶剂?T、Pθ下,纯溶剂状态?该溶剂遵守Raoult定律稀溶液溶质?T,P时,仍然符合Henry定律的液态纯溶质(假想状态)?该溶质遵守Henry定律非理想溶液中的组分B?T、Pθ下,纯溶剂状态T,P时,仍然符合Henry定律的液态纯溶质(假想状态)?溶剂不遵守Raoult定律溶质不遵守Henry定律20.拉乌尔定律(PA,PA*分别表示定温时稀溶液中的溶剂的饱和蒸气压与该温度时的纯溶剂的饱和蒸气压,xA是溶液中溶剂的摩尔分数).溶液的蒸气压下降?p=p*-p=p*-p*xA=p*(1-xA)=p*xB.溶液沸点升高?tb=tb－tb*=Kb.bB(Kb——沸点上升常数，与溶剂有关。)(tb*—纯溶剂的沸点,△vapHm—溶剂的摩尔蒸发焓).溶液的凝固点降低?tf=tf*－tf=KfbB(Kf——凝固点下降常数，与溶剂性质有关。)(tf*—纯溶剂的凝固点,△fusHm—溶剂的摩尔熔化焓)难挥发非电介质稀溶液依数性总结溶液的依数性公式单位溶液蒸汽压下降?p=p*xBkPa溶液沸点升高?tb=KbbB℃溶液凝固点下降?tf=KfbB℃溶液渗透压Π=bBRTkPa公式归纳1．C=S–R–R′C――组分数S――物种数R－－体系中独立的化学平衡数R′---体系中独立的浓度关系数(只有在同一相中才能用此条件)2．相律f=C–P+2(只适用于平衡体系，式中“2”指的是温度和压力)另外：f*=C–P+1定温过程或定压过程f*=C–P定温和定压过程（f*----条件自由度）3．单组分体系f=C–P+2=3－P4.水的相图：(1)相区-----面　AOB面－气态水的单相区。P=1f=2　AOC面－液态水的单相区。P=1f=2BOC面－固态水的单相区。P=1f=2(2)相线OA线－水的饱和蒸气压曲线，水和水蒸气两相平衡共存，P=2,f=1;　OB线－冰的饱和蒸气压曲线，冰与水蒸气两相平衡共存，P=2,f=1;OC线－冰的熔点曲线，冰和水两相平衡共存，P=2,f=1;（3）三相点O点－三相点，液、固、气三相平衡，P=3,f=0　5.Clapeyron方程（适用条件-----任何纯物质的任意两相平衡.）T,P-----为可逆相变时的温度和压力.?Hm-----定温、定压可逆相变时的摩尔相变热.?Vm-----定温、定压可逆相变时的摩尔体积变化对lg对sg6.Clausius–Clapeyron方程其定积分式7.二组分双液体系f=C–P+2=4–P8．二组分双液体系图定温，p-x图,pA=pA*xApB=pB*xBp=pA+pBc是总压与溶液组成的关系线,称为液相线p与x呈线性函数关系蒸气相组成:yA=pA/p=(pA*xA)/pyB=pB/p=(pB*xB)/p9．杠杆规则:物系点M，相点P，Q，联结线PQ，系统温度Tb,总组成XB,M,物质的量ng,nl,n总互比量第四章化学平衡1.化学平衡的条件(适用条件-----定T,P,W’=0的封闭体系化学反应方向与限度的判据)aA+bB?gG+hH<0,反应正方向自发=0,反应达到平衡>0,逆反应方向自发2.化学反应定温式（c?=1mol.L-1；分压以Pa或kPa为单位代入，p?=105Pa=100kPa；）(1)理想气体反应分压商化学反应定温式(△rGm(T)——所求状态（任意）下反应的自由能变△rGmθ(T)——标准状态下反应的自由能变Q——所求状态（任意）下的分压商（反应商）)QPKPθ，则ΔrGm>0反应向左自发进行QP=KPθ，则ΔrGm=0反应达到平衡在反应达到平衡时,?rGm=0→(2)溶液中的反应若溶质的浓度用m表示,其中(3)实际溶液(溶质参加反应)用活度代替浓度即可.(4)多相反应反应体系中,气体是理想气体,液体和固体是纯物质,则平衡常数的表达式中只出现气体的分压和溶液浓度.例：CO2(g)+H2(g)===CO(g)+H2O(l)3.标准平衡常数的计算(1)．对气相反应或纯物质间发生的反应（△rGθm=∑νB△fGθm,B△rGθm=△rHθm-T△rSθm）(２)．对稀溶液中的反应（）5.----Van’tHoff公式第五章电解质溶液1．Faraday定律Q=nFQ----通入溶液的总电量(c);F----1mol电子所带的电量（Faraday常数）F=Le=96485c/moln---在阴极或阳极上发生电极反应、只含单位元电荷的物质的摩尔数.也是阴极或阳极上转移的电子的摩尔数。2．含单位元电荷的物质3．离子的电迁移对只有一种正负离子的电解质U+U-＝U++U-=U++U-对给定的溶质、溶剂，在一定的温度和浓度下，离子的迁移速率只与电场强度有关：4．电导5．电导率l/A----电导池常数6．摩尔电导率（C----电解质的浓度）7．Kohlrausch（科尔劳施）离子独立移动定律如H2SO4弱电解质8．测弱电解质的离解度9．求难溶盐的电导率?(盐)：?(盐)=?(溶液)??(H2O)10．求难溶盐的溶解度C(mol·m-3),（把溶液看作是无限稀的溶液）：11．12．某强电解质M?+A?-的浓度为b13．离子强度14．Debye－Huckel（德拜－休克尔）极限定律公式适用条件:I<0.01mol·kg-1公式适用条件:0.01C(内)，C↑,??,正吸附；7．Gibbs吸附公式定义（表面过剩量）?nB-----在面积为A（㎡）的表面上溶质B的物质的与在本体溶液中同量溶剂所含溶质B的物质的量的差值十一章固体表面1．或?-----吸附量；m-----固体质量；n-----被吸附气体的摩尔数Vs----被吸附气体在标准态下的体积。2．吸附过程△G《0；△S《0；△H《03．吸附类型物理吸附化学吸附吸附力范德华力化学键力吸附热较小，接近液化热，<40kJ/mol较大,近于化学反应热约80～400kJ/mol选择性无有吸附稳定性不稳定,易解吸比较稳定,不易解吸吸附层单分子层或多分子层单分子层吸附速率较快,不受温度影响,一般不需要活化能.较慢,温度升高则速率加快,需要活化能4．?=f(T,P)若温度不变，则?=f(P),称为吸附定温式；若压力不变，则?=f(T),称为吸附定压式；若吸附量不变，则P=f(T),称为吸附定量式；5．吸附定温线（记）单分子层吸附，具有极限吸附量6．Freundlich（富朗特里希）定温式（n>1）（公式应用范围：中等压力，单分子层吸附）7．Langmuir吸附定温式或第十二章溶胶1．分散体系的分类类型颗粒大小例子特性粗分散体系（乳状液、悬浊液）>10-7m泥浆牛奶红血球（7500nm)粒子不能透过滤纸，不扩散，在一般显微镜下可见，多相态。胶体分散系（溶胶、高分子溶液）10-7～10-9mFe(OH)3溶胶蛋白质溶液(均相体系)粒子能透过滤纸，不能透过半透膜，扩散慢，多相态，在超显微镜下可见。高分子溶液是均相体系。分子分散系(离子分散系)<10-9mNaCl(aq)C12H22O11(aq)粒子能透过滤纸和半透膜，扩散快，单相态，在超显微镜下看不见。2．扩散对半径为r的球形粒子，有式中x----平均位移；D----扩散系数.是单位浓度剃度下、单位时间内，通过单位面积的所有扩散相的质量3．双电层结构电动电势的大小取决于可动层的厚度，可动层越厚，电动电势越大。而过多的电解质存在，将使可动层厚度变薄，电动电势降低，甚至改变符号。4．由电泳速度求电动电势对球形粒子对棒形粒子4．聚沉值-------使一定量溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最低浓度。C(mol/L)聚沉能力F=1/C6．电解质对溶胶的聚沉能力大致符合以下几点规律：1）使溶胶发生聚沉的主要是与溶胶电性相反的离子，反离子价数越高，对应的电解质的聚沉能力越大，聚沉值越小。2）同价反离子的聚沉能力略有不同，（只考虑一价反离子）聚沉能力顺序为对正溶胶：对负溶胶：3）同号离子对溶胶有一定的稳定作用，降低电解质的聚沉能力，且同号离子的价数越高，电解质的聚沉能力越弱。4）混合电解质（了解）（1）离子加和作用（2）离子敏化作用（3）离子对抗作用第十三、十四章乳状液和高分子溶液1.乳状液-----一种液体以小液滴（直径大于100nm）的形式分散于另一不相溶的液体中而形成的多相分散体系，属于粗分散体系。2.乳状液的分类：1）水包油型(O/W):2）油包水型(W/O)3.要得到较稳定的乳状液，需要添加稳定剂------乳化剂，到底能形成何种类型的乳状液，只与所用乳化剂的性质有关，而与两种液体的相对数量无关。4.乳状液的类型与乳化剂的关系1）如果乳化剂的亲水性大（对表面活性剂，则是HLB值大），则较易形成O/W型乳状液．2）如用憎水性的物质作乳化剂，则形成W／O型乳状液．5.钠肥皂作乳化剂时，形成O/W型乳化剂，往此体系中加入CaCl2,则生成钙肥皂，使乳状液转变为W/O型。6.高分子溶液高分子化合物在适当的介质中自动溶解而形成的均相分散体系，属于胶体分散体系.7.高分子化合物的分子是由许多结构单体连接。如，天然橡胶分子：由几千个异戊二稀单体连接而成化学式表示为—(C5H8)n——C5H8—称为---------链节n-------聚合度，数值在几百以上由同一种链节联结而成的高分子化合物称为---------均聚物.由多种链节联结而成的高分子化合物称为共聚物.不论是天然的还是合成的高分子化合物，其聚合度不一定相同，即所有分子的大小不一定相同，是多级分散体系，因此，高分子化合物的相对分子质量是一个平均值。8.数均相对分子质量质均相对分子质量黏均相对分子质量Z均相对分子质量相对分子质量小的级分对贡献较大相对分子质量大的级分对贡献较大相对分子质量大的级分对的贡献介于与之间相对分子质量大的级分对的贡献大于9.1）对多级分体系2)分子越不均匀,即相对分子质量分布越宽,它们的差别就越大3)对单级分体系10.高分子化合物的相对分子质量分布D-------分布宽度指数，单分散系，D=1多分散系，D>1,且相对分子质量分布越宽,D越大.11．高分子溶液与溶胶的异同：相同性质：1．分散相粒子的大小均在10-7～10-9m范围内2．分散相粒子的相对粒子质量皆不均一，且显一定分布，都是多级分散体系3．扩散速度缓慢4．不能透过半透膜12．由于空间稳定作用，使高分子对溶胶产生稳定作用，表现在体积限制效应和渗透压效应两方面13．