内容简介
第1章 气体
1.1理想气体
1.1.1理想气体状态方程
1.1.2摩尔气体常量
1.1.3混合理想气体定律
1.2实际气体
1.2.1实际气体的p、V、T行为
1.2.2实际气体的液化及临界点
1.2.3实际气体的状态方程
1.2.4对应状态原理及压缩因子图
1.3气体分子运动论
1.3.1气体分子的速率分布
1.3.2最概然速率、平均速率和方均根速率
1.3.3气体分子的能量分布
1.3.4压力和温度的统计概念
1.3.5分子与器壁碰撞和隙流
1.3.6分子间碰撞和平均自由程
1.3.7气体分子在重力场中的分布
习题
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第2章 热力学第一定律
2.1引言
2.2热力学术语和某些基本概念
2.2.1体系和环境
2.2.2体系的性质和状态
2.2.3状态方程
2.2.4过程和途径
2.2.5功和热
2.2.6体积功的计算
2.2.7可逆过程和不可逆过程
2.2.8热力学能
2.3热力学第一定律
2.3.1热力学第一定律的文字表述
2.3.2封闭体系第一定律的数学式
2.3.3焓H
2.3.4恒压热Qp与△H
2.3.5恒容热Qv与△U
2.4热容
2.4.1恒容热容Cv
2.4.2恒压热容Cp
2.4.3Cp与Cv的关系
2.4.4单纯变温过程的热的计算
2.5热力学第一定律应用于理想气体
2.5.1焦耳实验
2.5.2理想气体的Cp与Cv之差
2.5.3理想气体的恒温过程
2.5.4理想气体的绝热过程
2.6热力学第一定律应用于实际气体
2.6.1焦耳-汤姆孙实验
2.6.2焦耳-汤姆孙系数
2.6.3实际气体的(?H/?P)T及(?U/?V)T
2.7相变过程的Q、W、△U、△H的计算
2.7.1可逆相变化
2.7.2恒温、恒压不可逆相变
2.8热化学
2.8.1化学反应热
2.8.2物质的标准态和标准摩尔反应焓
2.8.3规定焓
2.8.4标准摩尔反应焓△rH?(298.15K)的求算
2.8.5反应热与温度的关系
习题
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第3章 热力学第二定律
3.1引言
3.2卡诺定理
3.3热力学第二定律的经典表述
3.3.1自发过程
3.3.2第二定律的经典表述
3.4热力学第二定律的熵表述
3.4.1熵函数
3.4.2克劳修斯不等式
3.4.3熵增加原理
3.5熵变计算
3.5.1体系熵变△S的计算
3.5.2环境熵变△S环的计算
3.5.3熵变计算举例
3.6亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能
3.6.1亥姆霍兹自由能
3.6.2吉布斯自由能
3.6.3 △A与△G的求算
3.7恒定组成封闭体系的热力学关系式
3.7.1热力学基本方程
3.7.2麦克斯韦关系式
3.7.3 △U、△H、△S、△A和△G的计算
3.8化学势
3.8.1组成变化均相封闭体系的热力学基本方程
3.8.2化学势是状态函数
3.8.3组成变化的多相封闭体系热力学基本方程
3.8.4化学势判据
3.9气体的化学势
3.9.1纯理想气体的化学势
3.9.2混合理想气体的化学势
3.9.3纯实际气体的化学势
3.9.4混合实际气体的化学势
3.9.5纯气体逸度的计算
3.9.6混合气体逸度的计算
3.10线性非平衡态热力学简介
3.10.1局域平衡假设
3.10.2昂萨格倒易关系
3.10.3熵产生原理
3.10.4最小熵产生原理
3.11非线性非平衡态热力学简介
3.11.1非线性非平衡定态稳定性的判据
3.11.2耗散结构
习题
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第4章 热力学函数规定值
4.1规定焓
4.2规定热力学能
4.3规定熵
4.3.1热力学第三定律
4.3.2绝对零度时的热力学性质
4.3.3物质的摩尔规定熵Sm(T,p)
4.3.4物质的标准摩尔规定熵S?(T)
4.3.5化学反应的标准摩尔熵△rS?(T)
4.4规定标准摩尔吉布斯自由能
4.4.1纯物质的规定标准摩尔吉布斯自由能
4.4.2化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能△rG?(B,298.15K)
4.4.3化学反应标准摩尔吉布斯自由能△rG?(T)
习题
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第5章 统计力学基本原理
5.1引言
5.1.1统计力学的目的
5.1.2统计力学研究的对象
5.1.3统计力学研究的方法
5.2预备知识
5.2.1体系微观状态的描述
5.2.2分子的运动形式和能级表达式
5.2.3统计力学的基本定理
5.3近独立粒子体系的统计规律性
5.3.1近独立定域粒子体系
5.3.2近独立非定域粒子体系
5.4近独立粒子体系的热力学性质
5.4.1求未定乘子β
5.4.2粒子的配分函数q
5.4.3近独立等同粒子体系的热力学函数统计表达式
5.4.4近独立可别粒子体系的热力学函数统计表达式
5.5近独立非定域分子配分函数
5.5.1分子配分函数的因子分解
5.5.2平动配分函数
5.5.3转动配分函数
5.5.4振动配分函数
5.5.5电子配分函数
5.5.6核配分函数
5.5.7分子的全配分函数
5.6理想气体
5.6.1理想气体状态方程
5.6.2摩尔恒容热容
5.6.3标准摩尔熵
5.7正则系综
5.7.1系综
5.7.2正则系综方法
5.7.3正则配分函数
5.8热力学定律的统计力学解释
5.8.1热力学第一定律
5.8.2热力学第二定律
5.8.3热力学第三定律
5.9晶体统计力学
5.9.1爱因斯坦晶体模型
5.9.2德拜晶体模型
习题
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第6章 混合物和溶液
6.1组成表示法
6.1.1摩尔分数x
6.1.2质量摩尔浓度m
6.1.3物质的量浓度c
6.1.4物质B的质量分数WB
6.2偏摩尔量
6.2.1偏摩尔量的定义及物理意义
6.2.2偏摩尔量与摩尔量的比较
6.2.3偏摩尔量的集合公式
6.2.4同一组分的各种偏摩尔量之间的关系
6.2.5不同组分的同一偏摩尔量之间的关系——吉布斯-杜安方程
6.2.6偏摩尔量的实验测定
6.3拉乌尔定律和亨利定律
6.3.1拉乌尔定律
6.3.2亨利定律
6.3.3拉乌尔定律与亨利定律的比较
6.4理想液体混合物
6.4.1定义
6.4.2各组分的化学势
6.4.3偏摩尔性质
6.4.4混合热力学性质
6.5理想稀溶液
6.5.1定义
6.5.2溶剂A的化学势
6.5.3溶质B的化学势
6.5.4偏摩尔性质
6.5.5混合热力学性质
6.6非理想液体混合物
6.6.1活度及活度系数
6.6.2组分B的化学势表达式
6.6.3转移性质
6.6.4超额热力学函数
6.7非电解质溶液
6.7.1溶剂A的化学势表达式
6.7.2溶剂A的渗透系数
6.7.3溶质B的化学势表达式
6.8溶液的依数性
6.8.1依数性质
6.8.2蒸气压降低
6.8.3凝固点降低
6.8.4沸点升高
6.8.5渗透压
6.9活度及活度系数的测定
6.9.1蒸气压法
6.9.2溶质与溶剂活度的相互求算
6.9.3凝固点降低法
6.9.4由分配定律求溶质活度
6.10电解质溶液
6.10.1电解质溶液理论简介
6.10.2电解质的活度及活度系数
6.10.3德拜-休克尔极限公式
6.11多组分体系中组分的热力学函数的规定值
6.11.1组分B的偏摩尔量
6.11.2溶质B的标准偏摩尔生成函数
6.11.3单个离子的热力学函数规定值
习题
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第7章 相平衡
7.1引言
7.2相律
7.2.1几个基本概念
7.2.2相律推导
7.3单组分体系
7.3.1水的相图
7.3.2 CO2的相图
7.3.3硫的相图
7.3.4磷的相图
7.4克拉贝龙方程
7.5二级相变化
7.6外压或惰性气体对液体蒸气压的影响
7.7二组分体系
7.7.1气-液平衡
7.7.2液-液平衡
7.7.3固-液平衡
7.8三组分体系
7.8.1等边三角形坐标表示法
7.8.2部分互溶的三液体体系
7.8.3三组分固-液平衡体系
7.8.4三组分固-固平衡体系
习题
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第8章 化学平衡
8.1理想气体混合物中的化学平衡
8.1.1化学反应方向和限度的热力学判据
8.1.2平衡常数及其应用
8.1.3平衡常数的求算
8.1.4各种因素对理想气体反应平衡的影响
8.1.5同时平衡
8.2非理想气体混合物中的化学平衡
8.2.1逸度平衡常数
8.2.2化学反应等温式
8.2.3各种因素对非理想气体化学平衡的影响
8.3液体混合物中的化学平衡
8.3.1理想液体混合物中的化学平衡
8.3.2非理想液体混合物中的化学平衡
8.4溶液中的化学平衡
8.4.1非电解质溶液中的化学平衡
8.4.2电解质溶液中的化学平衡
8.4.3多相化学平衡
习题
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第9章 化学动力学
9.1引言
9.1.1研究的对象
9.1.2化学动力学的任务和目的
9.1.3化学动力学的发展史
9.2基本概念和基本定理
9.2.1反应速率
9.2.2化学反应的速率方程
9.2.3反应机理
9.2.4质量作用定理
9.2.5阿伦尼乌斯定理
9.2.6反应独立共存原理
9.2.7微观可逆性原理
9.3反应速率的测量
9.4具有简单级数的反应
9.4.1一级反应
9.4.2二级反应
9.4.3零级反应
9.4.4假(准)级数反应
9.4.5 n级反应
9.5速率方程的确定
9.5.1积分法
9.5.2微分法
9.5.3半衰期法
9.5.4孤立法
9.6温度对速率常数的影响
9.6.1范特霍夫规则
9.6.2阿伦尼乌斯定理
9.6.3总包反应速率对反应温度的依赖
9.6.4阿伦尼乌斯活化能
9.6.5阿伦尼乌斯活化能的统计意义
9.7典型的复合反应
9.7.1对峙反应
9.7.2平行反应
9.7.3连串反应
9.8复合反应的近似处理方法
9.8.1选取控制步骤法
9.8.2稳定态近似法
9.8.3平衡态近似法
9.9链反应
9.9.1链反应的特征
9.9.2直链反应
9.9.3支链反应
9.10速率常数与平衡常数之间的关系
9.10.1基元反应
9.10.2复合反应
9.11拟定反应机理的方法
9.11.1拟定反应机理的经典方法
9.11.2由速率方程推测反应机理的一些经验规则
9.11.3化学计量系数和化学计量数
习题
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第10章 基元反应速率理论
10.1气相反应刚球碰撞理论
10.1.1基本假设
10.1.2碰撞频率ZAB
10.1.3有效碰撞分数q
10.1.4速率常数的理论表达式
10.1.5碰撞理论与阿伦尼乌斯公式的比较
10.2过渡状态理论
10.2.1势能面
10.2.2过渡状态理论速率常数的统计力学表达式
10.2.3过渡状态理论与刚球碰撞理论的比较
10.2.4过渡状态理论速率常数的热力学表达式
10.3单分子反应和三分子反应的速率理论
10.3.1单分子反应
10.3.2三分子反应
10.4分子反应动态学简介
10.4.1激光的发展和应用
10.4.2交叉分子束技术
10.4.3碰撞截面和基元反应速率常数
习题
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第11章 几类特殊反应的动力学
11.1溶液中反应
11.1.1溶剂对速率常数的影响
11.1.2笼效应
11.1.3扩散控制反应
11.1.4活化控制反应
11.1.5离子强度对速率常数的影响
11.2催化反应
11.2.1催化作用和催化剂
11.2.2催化剂的基本特征
11.2.3均相酸碱催化
11.2.4哈米特方程
11.2.5直线自由能关系
11.2.6络合催化
11.2.7酶催化
11.2.8不对称催化
11.3光化学反应
11.3.1光化学反应特征
11.3.2光化学基本定律
11.3.3电子激发态的单分子能量衰减过程
11.3.4量子产率
11.3.5光化学反应动力学
11.3.6激光化学
11.4化学振荡反应
11.4.1化学振荡的基本条件
11.4.2 B-Z振荡反应
11.4.3复杂振荡、多重定态及混沌现象
习题
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第12章 电化学
12.1引言
12.2电迁移现象
12.2.1法拉第定律
12.2.2电解质溶液的导电能力
12.2.3离子的电迁移现象
12.2.4电导测定的应用
12.3原电池
12.3.1电池的图解式
12.3.2电池电动势产生的机理
12.3.3原电池的分类
12.3.4可逆电池
12.3.5可逆电极
12.3.6标准电极电势
12.3.7浓差电池及液体接界电势
12.3.8电池电动势的测定及其应用
12.3.9化学电源
12.4不可逆电极过程
12.4.1电解与分解电压
12.4.2极化和超电势
12.4.3金属电沉积
12.4.4金属的腐蚀与防腐
习题
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第13章 界面现象
13.1引言
13.1.1界面相
13.1.2界面分子的特殊性
13.1.3比表面
13.1.4毛细体系
13.2表面自由能
13.2.1比表面自由能
13.2.2表面张力
13.2.3影响表面张力的因素
13.2.4表面热力学函数
13.3润湿现象
13.3.1润湿
13.3.2接触角
13.4弯曲界面
13.4.1弯曲液面的附加压力
13.4.2毛细管上升法测液体的表面张力
13.4.3弯曲液面上的饱和蒸气压
13.4.4微小晶体的溶解度
13.5新相生成和亚稳状态
13.5.1过饱和蒸气
13.5.2过热液体
13.5.3过冷液体
13.5.4过饱和溶液
13.5.5分散度对物质化学活性的影响
13.6溶液的界面吸附
13.6.1溶液的界面吸附与表面过剩量
13.6.2吉布斯吸附等温式
13.7表面活性剂
13.7.1表面活性剂的分类
13.7.2表面活性剂的基本性质
13.7.3表面活性剂的应用
13.8液面上的不溶性表面膜
13.8.1单分子层表面膜
13.8.2 LB膜
13.9气体在固体上的吸附
13.9.1固体表面的吸附
13.9.2吸附等温方程
13.10多相催化反应
13.10.1气-固反应的基本步骤
13.10.2表面反应质量作用定理
13.10.3一种气体在催化剂表面的反应
13.10.4两种气体在催化剂表面反应
13.11表面分析技术
13.11.1低能电子衍射
13.11.2反射高能电子衍射
13.11.3俄歇电子谱
13.11.4光电子能谱
13.11.5出现电势谱
13.11.6电子能量损失谱
13.11.7高分辨电子能量损失谱
13.11.8离子中和谱
13.11.9二次离子谱
13.11.10扫描隧道显微镜
习题
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第14章 胶体化学
14.1引言
14.2胶体体系的基本特性和分类
14.3溶胶的制备和净化
14.3.1溶胶的制备
14.3.2溶胶的净化
14.4溶胶的光学性质
14.4.1丁铎尔效应
14.4.2瑞利散射定律
14.4.3超显微镜
14.5溶胶的动力学性质
14.5.1布朗运动
14.5.2扩散
14.5.3沉降和沉降平衡
14.6溶胶的电学性质
14.6.1电动现象
14.6.2胶体粒子带电的原因
14.6.3胶体粒子的双电层结构
14.6.4电动电势ξ
14.6.5溶胶的胶团结构
14.7溶胶的稳定和聚沉
14.7.1溶胶的稳定性
14.7.2溶胶的聚沉
14.7.3胶体稳定性的DLVO理论
14.8缔合胶体
14.9凝胶
14.9.1凝胶的分类
14.9.2凝胶的结构
14.9.3凝胶的制备
14.10粗分散体系
14.10.1乳状液
14.10.2微乳状液
14.10.3泡沫
14.10.4气溶胶
14.11大分子溶液
14.11.1大分子溶液的渗透压和唐南平衡
14.11.2盐析、胶凝作用
14.11.3大分子溶液的黏度
14.12纳米粒子
14.12.1纳米技术的发展历程
14.12.2纳米粒子的奇异特性
14.12.3纳米粒子的制备方法
14.12.4纳米粒子的分析研究手段
14.12.5纳米粒子的应用及其前景
习题
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附录
附录一 国际单位制
附录二 希腊字母表
附录三 基本常数
附录四 换算因数
附录五 元素的相对原子质量表(1997年)[Ar(12C)=12]
附录六 某些物质的临界参数
附录七 某些气体的范德华常量
附录八 一些物质在101 325Pa时的标准恒压摩尔热容(J.mol-1·K-1)
附录九 热力学数据(p?=100kPa)
附录十 水溶液中某些溶质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵
附录十一 水溶液中某些离子的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数、标准摩尔熵及标准摩尔定压热容
附录十二 某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓
附录十三 在无限稀释水溶液中离子的标准摩尔生成焓
附录十四 物质的自由能函数
附录十五 25℃时水溶液中一些电极的标准电极电势