物理化學

物理化學

本書是根據環境科學相關專業教學改革的形勢和要求以及“教育部高等學校理科化學編審委員會”的有關文件和精神進行組織編寫的。全書重點闡述了物理化學的基礎概念和基本理論，內容包括緒論，熱力學第一定律，熱力學第二定律，化學平衡，溶液，相平衡，電化學基礎，化學動力學基礎，界面化學等。書中編入部分例題，便於讀者鞏固和理解所學知識，提高解題能力和應用能力；每章末列有習題，供讀者練習。

本書可作為環境科學與工程、化學工程及相關專業的本科生、研究生教材或教學參考書，也可供環境安全、化學工程等領域的工程技術人員、科員人員和管理人員參考。

第1章緒論1

1.1物理化學的學科概念及作用1

1.2物理化學研究的目的和內容2

1.3物理化學的研究方法3

1.4物理化學學習的要求和方法5

第2章熱力學第一定律6

2.1概論6

2.2基本概念和術語7

2.3熱力學第零定律和熱平衡10

2.4熱力學第一定律10

2.5功與過程12

2.6焓15

2.7熱容17

2.8熱力學第一定律對理想氣體的應用18

2.9熱化學24

2.10幾種熱效應28

2.11反應熱與反應溫度的關係——基爾霍夫定律29

習題31

第3章熱力學第二定律33

3.1自發過程33

3.2熱力學第二定律的經典表述35

3.3卡諾定理35

3.4熵的概念39

3.5克勞修斯(Clausius)不等式與熵增加原理41

3.6熵變的計算43

3.7亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能49

3.8用A和G判斷過程的方向性51

3.9ΔG的計算53

3.10熱力學函數間的重要關係式57

3.11單組分系統兩相平衡—克克(ClausiusClapayron)方程61

3.12多組分單相系統的熱力學——偏摩爾量63

3.13化學勢65

3.14熱力學第三定律——規定熵的計算70

習題71

第4章化學平衡76

4.1可逆化學反應76

4.2化學反應的平衡條件和平衡常數77

4.3平衡常數的影響因素及計算82

4.4多相化學平衡88

4.5平衡常數的組合89

4.6近似計算90

習題91

第5章溶液94

5.1引言94

5.2多組分系統的組成表示法94

5.3稀溶液中的兩個經驗定律96

5.4理想液態混合物99

5.5稀溶液及其組分化學勢103

5.6不揮發性溶質稀溶液的依數性106

5.7非理想溶液110

習題111

第6章相平衡113

6.1引言113

6.2相律及其熱力學推導115

6.3單組分系統的相平衡117

6.4二組分系統的相圖及其應用119

習題135

第7章電化學基礎138

7.1電解質溶液139

7.2可逆電池電動勢及其應用149

7.3電解與極化164

習題167

第8章化學動力學基礎170

8.1化學動力學的目的和任務170

8.2化學反應速率171

8.3化學反應的速率方程172

8.4具有簡單級數的反應174

8.5反應級數的測定178

8.6幾種典型的複雜反應182

8.7溫度對反應速率的影響186

8.9鏈反應190

習題193

第9章界面化學196

9.1基本概念196

9.2表面吉布斯自由能和表面張力197

9.3彎曲表面的附加壓力和蒸氣壓201

9.4液相界面的性質205

9.5固體表面的吸附209

9.6表面活性劑及其作用215

習題218

附錄物理化學常用數據表222

附錄一國際原子量表222

附錄二國際單位制中具有專用名稱導出單位223

附錄三國際單位制的基本單位223

附錄四用於構成十進倍數和分數單位的詞頭224

附錄五不同溫度下水的表面張力γ224

附錄六甘汞電極的電極電勢與溫度的關係224

附錄七一些常見物質的標準摩爾生成焓、標準摩爾生成吉布斯函數、標準摩爾熵和摩爾熱容(100kPa)224

附錄八標準電極電勢(298.16K)226

參考文獻229