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物理化學(劉建蘭)(第二版) 版權信息
- ISBN：9787122399335
- 條形碼：9787122399335 ; 978-7-122-39933-5
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
物理化學(劉建蘭)(第二版) 內容簡介
《物理化學》(第二版)將**版上、下冊合并為一冊出版，進一步理順了課程體系，整合和更新了內容。對**版中的化學平衡、統計熱力學初步、相平衡、電解質溶液、電化學平衡、電解池與極化作用和界面化學部分進行了全面修訂；在此基礎上，將電解質溶液、電化學平衡、電解池與極化作用整合、優化為電化學一章，精簡了內容并突出重點；刪除了量子力學概論相關內容。全書包括氣體的性質與液化、熱力學**定律、熱力學第二定律、多組分系統熱力學、化學平衡、統計熱力學初步、相平衡、電化學、化學反應動力學、界面現象和膠體分散系統，共11章內容。 本書可作為化學化工類、材料類、生物與制藥類、食品與輕工類、環境與能源類等相關專業的教材，也可供科研和工程技術人員參考。
物理化學(劉建蘭)(第二版) 目錄
緒 論1
0.1 化學發展史概述 1
0.2 物理化學的建立與發展 3
0.3 研究物理化學的目的和研究內容 4
0.4 物理化學中物理量的運算規則 5
0.5 物理化學課程的學習方法 7
第1 章 氣體的性質與液化9
1.1 理想氣體狀態方程 9
1.1.1 低壓下氣體pVT 變化過程的經驗定律 10
1.1.2 理想氣體狀態方程的導出 11
1.1.3 理想氣體模型與概念 12
1.1.4 摩爾氣體常數 14
1.2 理想氣體混合物性質 14
1.2.1 混合物組成 15
1.2.2 理想氣體狀態方程在理想氣體混合物中的應用 16
1.2.3 道爾頓分壓定律 16
1.2.4 阿馬加定律 17
1.3 實際氣體狀態方程 18
1.3.1 實際氣體的pVm-p 圖與波義爾溫度 18
1.3.2 范德華方程 20
1.3.3 維里方程 23
1.3.4 其他重要的狀態方程 24
1.3.5 普遍化的實際氣體狀態方程 24
1.4 實際氣體的等溫曲線與液化 25
1.4.1 液體的飽和蒸氣壓 25
1.4.2 實際氣體的等溫曲線與液化 27
1.4.3 臨界參數與臨界壓縮因子Zc 28
1.5 對應狀態原理與壓縮因子圖 30
1.5.1 對比參數 30
1.5.2 對應狀態原理 30
1.5.3 普遍化的范德華方程 30
1.5.4 壓縮因子圖 31
1.5.5 利用壓縮因子圖計算實際氣體的p、Vm、T 32
學習基本要求 34
習題 34
第2 章 熱力學**定律37
2.1 溫度與熱力學第零定律 38
2.2 基本概念與常用術語 39
2.2.1 系統與環境 39
2.2.2 性質、狀態與狀態函數 40
2.2.3 過程與途徑 41
2.2.4 熱和功 42
2.3 體積功的計算與可逆過程 44
2.3.1 體積功的計算 44
2.3.2 可逆過程概念及其特征 46
2.4 熱力學**定律 47
2.4.1 熱力學**定律文字敘述 47
2.4.2 封閉系統熱力學**定律的數學表達式 47
2.4.3 焦耳實驗 48
2.5 恒容熱、恒壓熱及焓 50
2.5.1 恒容熱(QV ) 與熱力學能 50
2.5.2 恒壓熱(Qp ) 與焓 50
2.6 熱容 51
2.6.1 熱容與比熱容 51
2.6.2 熱容與溫度的關系及平均熱容 52
2.6.3 摩爾定壓熱容(Cp,m ) 和摩爾定容熱容(CV,m ) 52
2.6.4 Cp,m 與CV,m 的關系 53
2.7 熱力學**定律在純pVT變化過程的應用 54
2.7.1 恒溫過程 54
2.7.2 恒容過程 55
2.7.3 恒壓過程 56
2.7.4 絕熱過程 57
2.8 熱力學**定律對實際氣體的應用———節流膨脹 60
2.8.1 焦耳-湯姆遜實驗 61
2.8.2 節流膨脹熱力學 61
2.8.3 節流膨脹系數μJ-T 62
2.8.4 實際氣體的ΔU 與ΔH 64
2.9 熱力學**定律在相變過程的應用 65
2.9.1 摩爾相變焓 65
2.9.2 相變過程熱力學函數的計算 66
2.9.3 摩爾相變焓與溫度的關系 67
2.10 化學反應焓變 69
2.10.1 化學計量數與反應進度 69
2.10.2 摩爾反應焓變與標準摩爾反應焓變 70
2.10.3 恒壓摩爾熱效應Qp,m 與恒容摩爾熱效應QV,m 71
2.10.4 熱化學方程式 73
2.10.5 蓋斯定律 73
2.10.6 標準摩爾反應焓變的計算 74
2.11 反應焓變與溫度的關系 79
2.11.1 基爾霍夫公式 79
2.11.2 非恒溫反應 82
*2.12 溶解焓與稀釋焓 83
2.12.1 摩爾溶解焓 84
2.12.2 摩爾稀釋焓 84
學習基本要求 86
習題 87
第3 章 熱力學第二定律90
3.1 熱力學第二定律 91
3.1.1 自發過程 91
3.1.2 熱和功的轉換 92
3.1.3 熱力學第二定律的表述 92
3.2 卡諾循環與卡諾定理 93
3.2.1 卡諾循環 93
3.2.2 卡諾定理 96
3.3 熵與克勞修斯不等式 97
3.3.1 熵的導出與定義 97
3.3.2 克勞修斯不等式 99
3.3.3 熵增原理 100
3.3.4 熵的物理意義 101
3.4 熵變的計算 102
3.4.1 單純pVT 變化過程的熵變 102
3.4.2 相變過程的熵變 110
3.5 化學反應的標準摩爾反應熵變 113
3.5.1 熱力學第三定律 113
3.5.2 規定熵與物質的標準摩爾熵 114
3.5.3 化學反應的標準摩爾反應熵變 116
3.6 亥姆霍茲函數與吉布斯函數 117
3.6.1 亥姆霍茲函數 117
3.6.2 吉布斯函數 119
3.7 ΔA 與ΔG 的計算 120
3.7.1 單純pVT 變化過程的ΔA 與ΔG 120
3.7.2 相變過程的ΔA 與ΔG 121
3.7.3 化學反應的ΔA 與ΔG 123
3.8 熱力學基本方程式與麥克斯韋關系式 123
3.8.1 熱力學基本方程式 124
3.8.2 對應系數關系式 125
3.8.3 麥克斯韋關系式 127
3.9 熱力學第二定律在單組分系統相平衡中的應用 130
3.9.1 克拉佩龍方程 130
3.9.2 克勞修斯-克拉佩龍方程 132
3.9.3 外壓與液體飽和蒸氣壓的關系 132
學習基本要求 135
習題 135
第4 章 多組分系統熱力學139
4.1 多組分系統組成的表示法 139
4.2 偏摩爾量 140
4.2.1 偏摩爾量的定義 141
4.2.2 偏摩爾量的加和公式 142
4.2.3 Gibbs-Duhem 公式 142
4.2.4 偏摩爾量的測定方法 143
4.2.5 偏摩爾量之間的關系 145
4.3 化學勢 145
4.3.1 化學勢的定義 146
4.3.2 多組分多相系統熱力學 147
4.3.3 化學勢判據 147
4.3.4 化學勢在相平衡中的應用 148
4.3.5 化學勢與溫度、壓力的關系 148
4.4 氣體的化學勢 149
4.4.1 純理想氣體的化學勢 149
4.4.2 理想氣體混合物中任一組分的化學勢 149
4.4.3 純實際氣體的化學勢 150
4.4.4 混合實際氣體中任一組分的化學勢 151
4.4.5 逸度及逸度因子 152
4.5 稀溶液的兩個經驗定律 152
4.5.1 Raoult定律 152
4.5.2 Henry 定律 153
4.5.3 Raoult 定律與Henry 定律的比較 155
4.6 理想液態混合物 155
4.6.1 理想液態混合物的概念 155
4.6.2 理想液態混合物中任一組分的化學勢 156
4.6.3 理想液態混合物的混合性質 157
4.7 理想稀溶液 158
4.7.1 溶劑A的化學勢 158
4.7.2 溶質B的化學勢 159
4.7.3 溶質化學勢的應用——分配定律 160
4.8 實際液態混合物和實際溶液——活度的概念 162
4.8.1 實際液態混合物 162
4.8.2 實際溶液 163
4.9 稀溶液的依數性 164
4.9.1 溶液中溶劑蒸氣壓下降 164
4.9.2 溶液的凝固點下降 164
4.9.3 溶液的沸點升高 167
4.9.4 滲透壓 169
4.9.5 依數性小結 171
學習基本要求 171
習題 172
第5 章 化學平衡175
5.1 化學反應方向和限度 175
5.1.1 化學反應方向和限度 175
5.1.2 化學反應的等溫方程 177
5.2 化學反應的平衡常數 179
5.2.1 理想氣體化學反應的平衡常數 179
5.2.2 關聯化學反應標準平衡常數之間的關系 182
5.2.3 實際氣體化學反應的標準平衡常數 183
5.2.4 液態混合物化學反應的標準平衡常數 183
5.2.5 溶液中化學反應的標準平衡常數 184
5.3 化學反應平衡系統的計算 184
5.3.1 標準平衡常數K 的理論計算(由ΔrGm 計算) 184
5.3.2 標準平衡常數的實驗測定 185
5.3.3 化學平衡組成的計算 186
5.4 影響化學平衡移動的因素 188
5.4.1 溫度對化學平衡移動的影響 188
5.4.2 壓力對化學平衡移動的影響 190
5.4.3 惰性氣體組分對化學平衡移動的影響 190
5.4.4 改變反應物配比對化學平衡移動的影響 191
5.5 同時反應平衡系統和偶合反應 192
5.5.1 同時反應平衡系統 192
5.5.2 偶合反應 193
學習基本要求 194
習題 194
第6 章 統計熱力學初步198
6.1 分子的運動形式及其能級公式 199
6.1.1 分子的運動形式與能級 199
6.1.2 各種運動形式的能級公式 199
6.2 能級分布的微態數與系統的總微態數 202
6.2.1 能級分布和狀態分布 202
6.2.2 能級分布的微態數 203
6.2.3 系統的總微態數 205
6.3 *概然分布與平衡分布 205
6.3.1 概率與等概率原理 205
6.3.2 *概然分布與平衡分布 205
6.4 玻爾茲曼分布定律與配分函數定義 206
6.4.1 玻爾茲曼分布定律 206
6.4.2 配分函數定義 207
6.5 粒子配分函數的計算 208
6.5.1 配分函數的析因子性質 208
6.5.2 能量零點基準點的選擇對配分函數的影響 209
6.5.3 各種運動形式的配分函數的計算 210
6.6 用統計熱力學方法計算熱力學函數 212
6.6.1 熱力學能的計算 213
6.6.2 焓的計算 216
6.6.3 等容摩爾熱容的計算 217
6.6.4 統計熵的計算 219
6.6.5 其他熱力學函數的計算 223
6.6.6 統計熱力學方法計算熱力學函數小結 225
6.7 統計熱力學方法計算反應標準平衡常數 225
6.7.1 物質的標準摩爾吉布斯自由能函數 225
6.7.2 物質的標準摩爾焓函數 226
6.7.3 統計熱力學方法計算反應標準平衡常數 227
學習基本要求 228
習題 229
與法拉第定律 270
0.1 化學發展史概述 1
0.2 物理化學的建立與發展 3
0.3 研究物理化學的目的和研究內容 4
0.4 物理化學中物理量的運算規則 5
0.5 物理化學課程的學習方法 7
第1 章 氣體的性質與液化9
1.1 理想氣體狀態方程 9
1.1.1 低壓下氣體pVT 變化過程的經驗定律 10
1.1.2 理想氣體狀態方程的導出 11
1.1.3 理想氣體模型與概念 12
1.1.4 摩爾氣體常數 14
1.2 理想氣體混合物性質 14
1.2.1 混合物組成 15
1.2.2 理想氣體狀態方程在理想氣體混合物中的應用 16
1.2.3 道爾頓分壓定律 16
1.2.4 阿馬加定律 17
1.3 實際氣體狀態方程 18
1.3.1 實際氣體的pVm-p 圖與波義爾溫度 18
1.3.2 范德華方程 20
1.3.3 維里方程 23
1.3.4 其他重要的狀態方程 24
1.3.5 普遍化的實際氣體狀態方程 24
1.4 實際氣體的等溫曲線與液化 25
1.4.1 液體的飽和蒸氣壓 25
1.4.2 實際氣體的等溫曲線與液化 27
1.4.3 臨界參數與臨界壓縮因子Zc 28
1.5 對應狀態原理與壓縮因子圖 30
1.5.1 對比參數 30
1.5.2 對應狀態原理 30
1.5.3 普遍化的范德華方程 30
1.5.4 壓縮因子圖 31
1.5.5 利用壓縮因子圖計算實際氣體的p、Vm、T 32
學習基本要求 34
習題 34
第2 章 熱力學**定律37
2.1 溫度與熱力學第零定律 38
2.2 基本概念與常用術語 39
2.2.1 系統與環境 39
2.2.2 性質、狀態與狀態函數 40
2.2.3 過程與途徑 41
2.2.4 熱和功 42
2.3 體積功的計算與可逆過程 44
2.3.1 體積功的計算 44
2.3.2 可逆過程概念及其特征 46
2.4 熱力學**定律 47
2.4.1 熱力學**定律文字敘述 47
2.4.2 封閉系統熱力學**定律的數學表達式 47
2.4.3 焦耳實驗 48
2.5 恒容熱、恒壓熱及焓 50
2.5.1 恒容熱(QV ) 與熱力學能 50
2.5.2 恒壓熱(Qp ) 與焓 50
2.6 熱容 51
2.6.1 熱容與比熱容 51
2.6.2 熱容與溫度的關系及平均熱容 52
2.6.3 摩爾定壓熱容(Cp,m ) 和摩爾定容熱容(CV,m ) 52
2.6.4 Cp,m 與CV,m 的關系 53
2.7 熱力學**定律在純pVT變化過程的應用 54
2.7.1 恒溫過程 54
2.7.2 恒容過程 55
2.7.3 恒壓過程 56
2.7.4 絕熱過程 57
2.8 熱力學**定律對實際氣體的應用———節流膨脹 60
2.8.1 焦耳-湯姆遜實驗 61
2.8.2 節流膨脹熱力學 61
2.8.3 節流膨脹系數μJ-T 62
2.8.4 實際氣體的ΔU 與ΔH 64
2.9 熱力學**定律在相變過程的應用 65
2.9.1 摩爾相變焓 65
2.9.2 相變過程熱力學函數的計算 66
2.9.3 摩爾相變焓與溫度的關系 67
2.10 化學反應焓變 69
2.10.1 化學計量數與反應進度 69
2.10.2 摩爾反應焓變與標準摩爾反應焓變 70
2.10.3 恒壓摩爾熱效應Qp,m 與恒容摩爾熱效應QV,m 71
2.10.4 熱化學方程式 73
2.10.5 蓋斯定律 73
2.10.6 標準摩爾反應焓變的計算 74
2.11 反應焓變與溫度的關系 79
2.11.1 基爾霍夫公式 79
2.11.2 非恒溫反應 82
*2.12 溶解焓與稀釋焓 83
2.12.1 摩爾溶解焓 84
2.12.2 摩爾稀釋焓 84
學習基本要求 86
習題 87
第3 章 熱力學第二定律90
3.1 熱力學第二定律 91
3.1.1 自發過程 91
3.1.2 熱和功的轉換 92
3.1.3 熱力學第二定律的表述 92
3.2 卡諾循環與卡諾定理 93
3.2.1 卡諾循環 93
3.2.2 卡諾定理 96
3.3 熵與克勞修斯不等式 97
3.3.1 熵的導出與定義 97
3.3.2 克勞修斯不等式 99
3.3.3 熵增原理 100
3.3.4 熵的物理意義 101
3.4 熵變的計算 102
3.4.1 單純pVT 變化過程的熵變 102
3.4.2 相變過程的熵變 110
3.5 化學反應的標準摩爾反應熵變 113
3.5.1 熱力學第三定律 113
3.5.2 規定熵與物質的標準摩爾熵 114
3.5.3 化學反應的標準摩爾反應熵變 116
3.6 亥姆霍茲函數與吉布斯函數 117
3.6.1 亥姆霍茲函數 117
3.6.2 吉布斯函數 119
3.7 ΔA 與ΔG 的計算 120
3.7.1 單純pVT 變化過程的ΔA 與ΔG 120
3.7.2 相變過程的ΔA 與ΔG 121
3.7.3 化學反應的ΔA 與ΔG 123
3.8 熱力學基本方程式與麥克斯韋關系式 123
3.8.1 熱力學基本方程式 124
3.8.2 對應系數關系式 125
3.8.3 麥克斯韋關系式 127
3.9 熱力學第二定律在單組分系統相平衡中的應用 130
3.9.1 克拉佩龍方程 130
3.9.2 克勞修斯-克拉佩龍方程 132
3.9.3 外壓與液體飽和蒸氣壓的關系 132
學習基本要求 135
習題 135
第4 章 多組分系統熱力學139
4.1 多組分系統組成的表示法 139
4.2 偏摩爾量 140
4.2.1 偏摩爾量的定義 141
4.2.2 偏摩爾量的加和公式 142
4.2.3 Gibbs-Duhem 公式 142
4.2.4 偏摩爾量的測定方法 143
4.2.5 偏摩爾量之間的關系 145
4.3 化學勢 145
4.3.1 化學勢的定義 146
4.3.2 多組分多相系統熱力學 147
4.3.3 化學勢判據 147
4.3.4 化學勢在相平衡中的應用 148
4.3.5 化學勢與溫度、壓力的關系 148
4.4 氣體的化學勢 149
4.4.1 純理想氣體的化學勢 149
4.4.2 理想氣體混合物中任一組分的化學勢 149
4.4.3 純實際氣體的化學勢 150
4.4.4 混合實際氣體中任一組分的化學勢 151
4.4.5 逸度及逸度因子 152
4.5 稀溶液的兩個經驗定律 152
4.5.1 Raoult定律 152
4.5.2 Henry 定律 153
4.5.3 Raoult 定律與Henry 定律的比較 155
4.6 理想液態混合物 155
4.6.1 理想液態混合物的概念 155
4.6.2 理想液態混合物中任一組分的化學勢 156
4.6.3 理想液態混合物的混合性質 157
4.7 理想稀溶液 158
4.7.1 溶劑A的化學勢 158
4.7.2 溶質B的化學勢 159
4.7.3 溶質化學勢的應用——分配定律 160
4.8 實際液態混合物和實際溶液——活度的概念 162
4.8.1 實際液態混合物 162
4.8.2 實際溶液 163
4.9 稀溶液的依數性 164
4.9.1 溶液中溶劑蒸氣壓下降 164
4.9.2 溶液的凝固點下降 164
4.9.3 溶液的沸點升高 167
4.9.4 滲透壓 169
4.9.5 依數性小結 171
學習基本要求 171
習題 172
第5 章 化學平衡175
5.1 化學反應方向和限度 175
5.1.1 化學反應方向和限度 175
5.1.2 化學反應的等溫方程 177
5.2 化學反應的平衡常數 179
5.2.1 理想氣體化學反應的平衡常數 179
5.2.2 關聯化學反應標準平衡常數之間的關系 182
5.2.3 實際氣體化學反應的標準平衡常數 183
5.2.4 液態混合物化學反應的標準平衡常數 183
5.2.5 溶液中化學反應的標準平衡常數 184
5.3 化學反應平衡系統的計算 184
5.3.1 標準平衡常數K 的理論計算(由ΔrGm 計算) 184
5.3.2 標準平衡常數的實驗測定 185
5.3.3 化學平衡組成的計算 186
5.4 影響化學平衡移動的因素 188
5.4.1 溫度對化學平衡移動的影響 188
5.4.2 壓力對化學平衡移動的影響 190
5.4.3 惰性氣體組分對化學平衡移動的影響 190
5.4.4 改變反應物配比對化學平衡移動的影響 191
5.5 同時反應平衡系統和偶合反應 192
5.5.1 同時反應平衡系統 192
5.5.2 偶合反應 193
學習基本要求 194
習題 194
第6 章 統計熱力學初步198
6.1 分子的運動形式及其能級公式 199
6.1.1 分子的運動形式與能級 199
6.1.2 各種運動形式的能級公式 199
6.2 能級分布的微態數與系統的總微態數 202
6.2.1 能級分布和狀態分布 202
6.2.2 能級分布的微態數 203
6.2.3 系統的總微態數 205
6.3 *概然分布與平衡分布 205
6.3.1 概率與等概率原理 205
6.3.2 *概然分布與平衡分布 205
6.4 玻爾茲曼分布定律與配分函數定義 206
6.4.1 玻爾茲曼分布定律 206
6.4.2 配分函數定義 207
6.5 粒子配分函數的計算 208
6.5.1 配分函數的析因子性質 208
6.5.2 能量零點基準點的選擇對配分函數的影響 209
6.5.3 各種運動形式的配分函數的計算 210
6.6 用統計熱力學方法計算熱力學函數 212
6.6.1 熱力學能的計算 213
6.6.2 焓的計算 216
6.6.3 等容摩爾熱容的計算 217
6.6.4 統計熵的計算 219
6.6.5 其他熱力學函數的計算 223
6.6.6 統計熱力學方法計算熱力學函數小結 225
6.7 統計熱力學方法計算反應標準平衡常數 225
6.7.1 物質的標準摩爾吉布斯自由能函數 225
6.7.2 物質的標準摩爾焓函數 226
6.7.3 統計熱力學方法計算反應標準平衡常數 227
學習基本要求 228
習題 229
與法拉第定律 270
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物理化學(劉建蘭)(第二版) 作者簡介
劉建蘭，南京工業大學理學院，化學實驗中心主任，教授， 1、1993、1-1996、7 從事無機化學教學，教學質量優 秀； 2、1996、9至今 從事物理化學教學，教學質量優 秀，所授物理化學課成為南工大受學生歡迎的課程，兩度被學生評為“喜愛的老師”。 3、主持江蘇省自然科學基金研究項目，參加國家自然科學基金研究項目，發表SCI論文二十余篇。
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