物理化学公式及概念一、气体22111., , 33p mnu pV mNu u u ===为根均方速率,2.,(B B ARpV nRT Nk T k N == =理想气体状态方程：玻尔兹曼常数）123.Dalton i i p p p p x p=++= 道尔顿（）分压定律：……；分压：在同一温度下，各别气体单独存在，并占有与混合气体相同体积时的压力,334., , 22t t m B E k T E RT u ===21.5*2245.()2mv kT m Maxwell f v e vkT -⎛⎫ = ⎪π⎝⎭麦克斯韦()速率分布定律：06.()lnp MghBoltzmann p RT =-玻尔兹曼分布：7.A B v v =气体扩散定律：()()228.), m m m a a van der Waals p V b RT p V nb nRTV V ⎛⎫⎛⎫+-=+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭范德华(方程:二、热力学第一定律1. 隔离系统（孤立系统）、封闭系统、敞开系统2. 广度性质、强度性质3. 热动平衡、力学平衡、相平衡、化学平衡4. 等温过程、等压过程、等容过程、绝热过程、环状过程5.W p dVδ=-体外体积功：6.,U Q W dU Q W ∆=+=δ+δ7. 功与过程、准静态过程、可逆过程8.,pdefH U PV H Q +∆= 焓：,,9.,,,p m v m p v pv p v p vC C R C C nRQ Q H U C C dT T dT T δδ -=-=∂∂⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭热容：1122112110.(),()1p vv C pV TV p T C p V p V W C T T W γγγγγγ--====-==-=-理想气体绝热可逆过程方程和做功：热容商或绝热指数常数常数常数2211,,11.T T p m v m T T H nC dTU nC dT∆=∆=⎰⎰理想气体任意过程：12.1c h T T η =-热机效率：13.p v r r Q Q nRT H U nRT =+∆∆=∆+∆化学反应的热效应：或14.()(0), DEn n B B B DEdefd d n n d ξξνξξνν +==反应进度：……15.o oor B r r mH H H n νξ∆∆ ∆==∆∆标准摩尔焓变：16.()Hess 盖斯定律17.o o or m c m sol mH H H ∆∆∆几种热效应：标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓、标准摩尔溶解热 2121,18. ()()(), ()T o or m r m p p B p m T BKirchhoff H T H T C dT C C B ν∆=∆+∆ ∆=∑⎰基尔霍夫定律：,19.or m p H T C∆ =∑生成物和剩余物绝热反应：反应释放的热量全部用于提高生成物和多余物的温度，三、热力学第二定律1.S ∆熵是状态函数，当始态终态一定时，有定值，它的数值可由可逆过程的热温商求得2. 0iso sys sur dS S S =∆+∆≥213. () (RR Q dS Q TdS T S S Tδ===-⎰、等温过程）max 21124. ln ln R W Q V p S nR nR T T V p -∆====理想气体等温可逆变化：5. H S T ∆∆=（相变）（相变）（相变）等温、等压可逆相变：6. )ln B Boltzmann S k =Ω玻尔兹曼（公式：7. (), defGibbs GH TS G H T S -∆=∆-∆吉布斯自由能：8. (' )ln ln ln o r m p p r m pvan t Hoff G RT K RT Q G RT Q ∆=-+=∆+范特霍夫等温式：21*21,9. ()(), ()T p oo r m r mp B p m T BC dT S T S T C C B Tν∆∆=∆+ ∆=∑⎰四、多组分系统热力学1. ()()() ()()B B B B B w c x m ρ多组分系统的组成表示法：质量浓度、质量分数、物质的量浓度摩尔分数、质量摩尔浓度*2. (), A A A Raoult p p x A =拉乌尔定律：为溶剂 ,3. ()B x B B Henry p k x B =亨利定律：，为挥发性溶质*2*,()4. , f f f B f Afus m AR T T k m k M H∆==∆凝固点降低：*2*,()5. , b b b B b Avap m AR T T k m k M H ∆==∆沸点升高：6. ,B BB RT c RT M ρ∏∏==渗透压：7. ()()K D 分配系数和分配比五、相平衡'1. Ф, , 2(,)deff C n C S R R n T p +=+--相率：通常为2. ()dp HClapeyron dT T V ∆=∆克拉贝龙方程：2112123. ()1111 ln oovap msub m Clapeyron Clausius H H p p RT T R T T -∆⎛⎫⎛⎫∆=---- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭克拉贝龙-克劳修斯方程：或注：仅对气固、气液平衡成立！114. ()88vap mbH Trouton J K mol T --∆≈⋅⋅楚顿规则：六、化学平衡1. op c x p K K K K 、、及的定义2. ,()BBBBx p p c K K pK K RT νν-∑∑==3. o f mGibbs G ∆标准摩尔生成自由能：4. ()Ellingham 埃灵罕姆图22112()ln 115. ln ()o oo r mr m o H H K T d K dT RT K T R T T ⎛⎫∆∆=⇒=- ⎪⎝⎭温度对化学平衡的影响：6. ()or mor mH T S ∆=∆转折温度反应趋势的改变：七、电解质溶液01. ()tFaraday Idt nF=⎰法拉第电解定律：2. 100%100%η=⨯⨯按法拉第定律计算所需理论电荷量电极上产物的实际质量实际所消耗的电荷量按法拉第定律计算应获得的产物质量电流效率：；113. ()()(), , m m def I Gl G G V R U A c κκκκρΛ====Λ=电导、电导率、摩尔电导率：*34. (10.001m m c mol dm ∞-Λ=Λ-<⋅ *,,5. m m m νν∞∞∞++--Λ=Λ+Λ离子独立移动定律：*2116. ()()()mo o m m m cc Ostwald K ∞∞Λ=+ΛΛΛ奥斯特瓦尔德稀释定律：仅对弱电解质成立7. 测定难溶盐的溶解度和电导滴定218. 2B B BdefIm z ∑离子强度：*. ()lg 9i i Debye Huckel Az γγ±--=-=德拜休克尔极限定律：八、可逆电池的电动势及其应用,1. ()r T p G nEF∆=-连接热力学与电化学的桥梁：2232122..|().|()|().(),()|().()|()|()A Zn Zn s B H H g Pt s C Fe a Fe a Pt s D Cl a AgCl s Ag s ++++-----电极的类型及符号：金属金属离子电极：气体离子电极：离子电极：金属金属难溶盐电极：(|Re )(|Re )(|Re )(|Re )3.()Ox d Ox d Ox d Ox d E E ϕϕϕϕ=-=-+-右左电池电动势：0.0594.()ln ;298,lg o o RT Nernst E E T K E E nF n =+==+[氧化型][氧化型]能斯特方程：当[还原性][还原性]5.,r m r m r m r m p p ppE E E S nF HG T S nEF nFT T T T E E T ∂∂∂⎛⎫⎛⎫⎛⎫∆=∆=∆+∆=-+ ⎪ ⎪ ⎪∂∂∂⎝⎭⎝⎭⎝⎭∂⎛⎫⎪∂⎝⎭温度系数：只要通过实验测得电池的可逆电动势和温度系数，就可求出相应的热力学数据6.()lno RT Nernst nF ϕϕ=+[氧化型]电极反应的能斯特方程：[还原性]()7.,,ln10x s x s E E FpH pH pH x s RT -=+的测定：代表待测溶液代表标准溶液8.pH -元素电势图、电势图及其应用九、化学动力学11[]11.()B B B defdp d d B rV dt dt dt ξνν==化学反应速率：用于气相反应2.质量作用定律（只适用于基元反应）3.具有简单级数反应的速率公式和特征：1/21''1/21/2''1/24.(1)(2)(3)(4)lg ,1lg n t t ta n t a a a -⎛⎫ ⎪⎛⎫⎝⎭==+ ⎪⎛⎫⎝⎭ ⎪⎝⎭反应级数的测定方法：积分法微分法半衰期法改变物质数量比例法半衰期法公式：取对数得：111115.(11)ln ,,e e e e e x x a x k k k k K ta x x x k ----===-对峙反应级：1112226.(11)ln(),k x ak k t a x k x -=+=-平行反应级：11212221*1212121212112127.,(),(1)ln ln ,k t k t k t k t k t k k k m m k a k k x ae y e e z a e e k k k k k k k k k t y a k k k ------==-=-+---⎛⎫-== ⎪-⎝⎭连续反应：22112ln 118.(),ln aE a a RTE E k d kArrhenius k AedT RT k R T T -⎛⎫==⇒=- ⎪⎝⎭阿仑尼乌斯公式：微分式：积分式：,,9.,a i a iiiE E k k ==∏∑总总活化能与速率常数间的对比：10.()稳态近似与平衡近似根据反应机理确定反应速率方程121[][][]11.(),,,[][][]211111,[][]m M M m M M m m r k k E S r S K Michaelis r K S k ES r K S K r r S r r S -+=====+=⋅+酶催化：常数当时与呈线性关系十、表面物理化学十一、胶体分散系统和大分子溶液。