物理化学期末复习-医院药学专业.pptVIP

物理化学期末复习 2012.06 概述 物理化学又名理论化学，是化学、化工、能源、生工、材料、医药、轻工、环保和冶金等专业的理论基础。 物理化学在将实验结果上升成理论时，通常采用两种方法： 归纳和演绎法——应用于热力学； 假设和模型法——应用于物理化学的各个领域。 热力学方法——从热力学定律出发，运用演绎法，建立宏观物质的各种平衡性质间的普适关系。 无数实验事实 组成不变的均相封闭系统 组成可变的多相系统 电化学系统 界面系统 处理热力学问题的两种途径： （1）循环过程法 （2）热力学基本方程法 第零定律 第一定律 第二定律 第三定律 第一章 热力学第一定律 基本概念 系统与环境 广度性质与强度性质 热力学平衡态 热平衡（T） 力学平衡（p） 物质平衡（μ），包括相平衡和化学平衡 第一章 热力学第一定律 能量形式：热力学能、热、功 封闭系统：ΔU=Q+W 热力学第一定律 孤立系统：ΔU=0 焓：H=U+pV ΔH=ΔU+Δ(pV)=ΔU+pΔV+VΔp 问题：比较化学反应的ΔrH与ΔrU的关系 第一章 热力学第一定律 状态与状态函数 状态 状态函数 过程函数：热、功 状态函数法 评述：循环过程法可用来解决任何问题，这在物理化学解题中经常用到，在热力学研究的初期广泛地应用了这种方法，但它有一个缺点，就是为了探索某种规律，必须选择适当的可逆循环，这对解决问题至关重要，但如何选取无章可循。 第一章 热力学第一定律 状态变化及过程 简单状态变化 等温过程（T始=T终=T环） 等容过程（V始=V终） 等压过程（p始=p终=p环） 绝热过程（Q=0） 循环过程（∮?（状态函数）=0） 相变过程（等温等压） 化学变化过程（等温等压或等温等容） 第一章 热力学第一定律 热化学 化学反应的热效应 等压热效应与等容热效应的关系（1-35） 反应热效应的计算 赫斯定律 标准摩尔生成焓的定义 标准摩尔燃烧焓的定义 如何由生成焓、燃烧焓求反应热 物理量 Q W ΔU ΔH 定义式 过程 单纯状态变化 等温 可逆 恒外压 自由膨胀 等压 等容 绝热 可逆相变 化学变化 等温等压 等温等容 理想气体在不同过程中Q、W、ΔU、ΔH的计算 第二章 热力学第二定律 S函数 定义 ΔS绝热≥0 熵增原理 ΔS孤立=ΔS系统+ΔS环境≥0（S判据） 基本计算式：ΔS=∫δQr/T，ΔS环境=-Q实际/T环 S的物理意义 第二章 热力学第二定律 F函数 定义式：F=U-TS -ΔFT ≤-W的物理意义 F判据：ΔFT,V,W=0≤0 基本计算式：ΔF=ΔU-Δ(TS),dF=-SdT-pdV G函数 定义式：G=H-TS -ΔGT,p, ≤-W的物理意义 G判据：ΔGT,p,W=0≤0 基本计算式： ΔG=ΔH-Δ(TS),dG=-SdT+Vdp 不同过程中ΔS、ΔF、ΔG的计算 物理量 ΔU ΔH ΔS ΔG 定义式 过程 单纯pVT变化 等温 等压 —— 等容 —— 绝热 —— 可逆相变 等温反应 理想气体在不同过程中ΔU、ΔH、ΔS、ΔG的计算 第二章 热力学第二定律 不同过程中ΔS、ΔF、ΔG的计算 若不可逆过程，要在始终态间设计可逆过程来计算。 一些不可逆过程： 理想气体反抗外压绝热膨胀 101325Pa、268K下过冷液态苯变为固态苯 373K和100kPa的水向真空蒸发变为373K和100kPa的水蒸气 第三章 多组分系统热力学 偏摩尔量XB,m 定义（3-6） 物理意义 集合公式（3-9） 化学势?B 定义（3-12） 判据： （ ） 化学势判据及其应用 应用：相平衡条件（3-24）、 z 化学平衡条件（3-27） 等温等压非体积功为零 第四章 化学平衡 化学反应方向判据 ΔrGm =ΔrGmθ +RTlnQp ΔrGθm=-RTlnKθ 标准平衡常数 定义（4-15） 气相反应： Kθ~Kp~Kx~Kn的关系 复相反应：Kθ