物理化学(下册)复习指南

物理化学（下册）复习指南化环学院化学系陈少峰二零一三年五月章节目录第七章电化学第十章界面现象第十一章化学动力学第十二章胶体化学第七章电化学二零一三年五月一.知识点及考点1.电解质溶液与非电解质溶液：2.导体及其特点：电解质溶液非电解质溶液强电解质溶液α﹥30%弱电解质溶液α﹤5%溶液第一类导体（电子导体）第二类导体（离子导体）导体一.知识点及考点第一类导体的特点是：A.自由电子作定向移动而导电B.导电过程中导体本身不发生变化C.温度升高，电阻也升高D.导电总量全部由电子承担第二类导体的特点是：A.正、负离子作反向移动而导电B.导电过程中有电化学反应发生C.温度升高，电阻下降D.导电总量分别由正、负离子分担3.电极的分类：4.原电池与电解池中电极区别：一.知识点及考点正极：负极：电极：电势的高低电极反应阴极：阳极：原电池阳极负极阴极正极电解池阳极正极阴极负极发生还原作用的电极发生氧化作用的电极一.知识点及考点5.Faraday电解定律:法拉第常数=96485C/mol注意荷电粒子基本单元的选取6.FLeB+QnzF196500Cmol电解过程法拉第定律同时适用于原电池放电过程离子的电迁移率和迁移数uuuQQQIIItuuuQQQIIIt1tt一.知识点及考点7.RG1电导(G)电导率(κ)lAGs摩尔电导率(Λm)cm电导的测定：cellxsxsxKRAlRAlG11一.知识点及考点8.摩尔电导率与浓度的关系9.离子独立移动定律mΛ强电解质的与c的关系弱电解质的与c的关系mΛmm,+m,ΛΛΛmm,+m,ΛΛΛ一.知识点及考点10.离子平均活度离子平均活度因子离子平均质量摩尔浓度1+def=()aaa1def()1def()mmmmamBaaaa()mm一.知识点及考点11.离子强度12.德拜-休克尔极限定律13.14.电池的书写表示方法的原则15.原电池热力学2iii12Imzlg||AzzI可逆电池的条件一.知识点及考点16.能斯特方程17.电极电势18.盐桥的作用和选用原则19.平衡电极电势和电池电动势20.电极的能斯特方程21.电极电势与电池电动势关系lnBBoBazFRTEE负极正极电池反应EEE负极正极电池反应oooEEE)()(lnOXaREaZFRTo一.知识点及考点22.电极的种类23.电池的设计24.分解电压25.极化作用和超电势26.氢超电势irrir、：不可逆充、放电时的电极电势；r：平衡电极电势。()阴阴可逆不可逆()阳阳不可逆可逆lnabj27.电解时的电极反应28.化学电源一.知识点及考点电极电势正的反应优先在阴极进行电极电势负的反应优先在阳极进行电解时：阳极上优先发生极化电极电势最低的电极反应；阴极上优先发生极化电极电势最高的电极反应。阳极，析出电势愈负的离子愈易析出；阴极，析出电势愈正的离子愈易析出。二.主要公式及使用条件1.法拉第定律Q=nZF适用于电解池和还原电池。2.离子的迁移数t+=Q+/(Q++Q-)=μ+/(μ++μ-)t-=Q-/(Q++Q-)=μ-/(μ++μ-)适用于一定温度，一定外电场下不含一种正离子和一种负离子的溶液。3.电导及电导率G=1/R=κA/l适用于具有均匀截面的导体。对于电解质溶液，则A为电极的面积，l为两平行电极间的距离。4.摩尔电导率∧m=κ/c适用于同一电解质溶液，电解质的电导率、摩尔电导率以及浓度之间的相互换算。二.主要公式及使用条件5.摩尔电导率与浓度的关系∧m=∧m∞－A适用于强电解质的稀溶液，A=0.509。6.离子独立移动定律∧∞m=ν+∧m,+∞+v-∧m,-∞适用于无限稀的电解质溶液。7.离子的迁移数、电迁移率和离子的摩尔电导率t+∞=(v+∧m,+∞)/(v+∧m,+∞+v-∧∞m,-)t-∞=(v-∧m,-∞)/(v+∧m,+∞+v-∧∞m,-)∧m,+∞=U+∞Z+F∧m,-∞=U-∞︱Z-︱F适用于无限稀的电解质溶液。8.弱电解质的离解度α=∧m/∧∞m适用于弱电解质的稀溶液。c二.主要公式及使用条件9.电解质离子的平均活度、平均活度因子和平均浓度αv+=αv++.αv－-γv+=γv++.γv－-bv+=bv++.bv－-以上三式适用于强电解质溶液。10.离子强度I=1/2∑bBZ2BB适用于强电解质溶液离子强度的计算。11.德拜-休克尔极限公式lgγ+=-AZ2+lgγ-=-AZ2-lgγ+=-A︱Z+.Z-︱适用于强电解质溶液。若为25℃时水溶液，A=0.509。III二.主要公式及使用条件12.可逆电池电动势与电池反应热力学函数间的关系ΔrGm=-ZEFΔrSm=ZF(∂E/∂T)pΔrHm=-ZEF+ZFT(∂E/∂T)p适用于恒温，恒压下的可逆电池。13.能斯特方程E=EO-RT/ZFlnJα适用于恒温，恒压下的可逆电池。14.可逆电池电动势与电极电势E=E+-E-E+=EO+-RT/ZFlnα还/α氧E-=EO--RT/ZFlnα还/α氧适用于恒温，恒压下的可逆电池。二.主要公式及使用条件15.标准电池电动势与电池反应的标准平衡常数的关系EO=(RT/ZF)lnKO适用于一定温度下的可逆电池。16.极化电极电势与分解电压E阳=E阳，平+η阳E阴=E阴，平-η阴适用于电解池和原电池E分解=E可逆+η阳+η阴适用于电解池。第十章界面现象二零一三年五月一.知识点及考点1.界面与界面相2.界面现象及其本质3.比表面积4.表面张力、比表面功及比表面Gibbs函数5.界面张力的影响因素①与物质的本性有关;②与接触相的性质有关;③温度的影响;④压力的影响。⑤分散度、运动情况对γ也有影响。mAass/定义：lFdAdwAGrNpTs2',,)()()()(,,,,,,,,BBBBnVTsnVSsnVSsnpTsAAAUAUAG一.知识点及考点6.弯曲表面上的附加压力0sppp总凸面上受的总压力大于平面上的压力凹面上受的总压力小于平面上的压力0sppp总曲率半径越小，附加压力越大s'2pR23①小液滴②液体中的气泡rppplg2r2pppgl③肥皂泡)()(,,oglligoippppppprrr422④毛细管连通的大小不等的气泡Δp加热Δp加热⑤一.知识点及考点7.毛细现象若液体与毛细管润湿则液面呈凹面，液面上升；若液体与毛细管不润湿则液面呈凸面，液面下降。8.微小液滴的饱和蒸汽压－kelven公式r'02lnpMRTpR2''121211lnpMRTpRR'12hRgcosRR´对凸面，R'取正值，R'越小，液滴的蒸汽压越高；对凹面，R’取负值，R’越小，小蒸汽泡中的蒸汽压越低。且：P凸﹥P平﹥P凹一.知识点及考点9.Kelvin公式也可以表示两种不同大小颗粒的饱和溶液浓度之比。R’越小，小颗粒的饱和溶液的浓度越大，溶解度越大。10.物理吸附与化学吸附的区别11.吸附剂、吸附质、吸附量、吸附等温线12.吸附经验式Freundlich(弗罗因德利希)s2''121211lnlMcRTcRRnakpV一.知识点及考点13.单分子层吸附理论：langmuir（兰格缪尔）吸附等温式（1）理论的四个假设：Ⅰ、气体在固体表面上单分子层吸附；Ⅱ、固体表面均匀（吸附热为常数，与θ无关）；Ⅲ、相邻的吸附分子间无作用力；Ⅳ、吸附和脱附呈动态平衡。（2）吸附等温式:bpbpVVama1θ==(k吸/k脱)·p1+(k吸/k脱)·pbp1+bppbVVVamama1111一.知识点及考点14.接触角、扬氏方程15.润湿现象及其类型（沾湿、浸湿、铺展）16.17.溶液表面的吸附现象（正吸附、负吸附、表面过剩）coslgslsg对稀溶液中的单分子层吸附，可用下式进行计算：弗罗因德利希等温式）()1(nakcn朗格缪尔等温式）＋(bc1bcn)2(amandcdRTc18.表面活性剂的相关概念及其应用一.知识点及考点二.主要公式及使用条件1.表面张力的定义σ=(∂G/∂A)T,p,n=(∂U/∂A)S,V,n=(∂H/∂A)s,p,n=(∂A/∂A)T,V,n2.热力学基本方程dU=Tds-pdV+∑μBdnB+σdABdH=Tds+Vdp+∑μBdnB+σdABdA=-SdT-pdV+∑μBdnB+σdABdG=-SdT+Vdp+∑μBdnB+σdAB3.接触角(杨氏方程)cosθ=(σs-g-σs-1)/σ1－g适用于σs-g＜σs-1+σ1-g的情况。二.主要公式及使用条件4.弯曲液面的附加压力Δp=(2σ)/r(拉普拉斯公式)适用于球形小液滴或液体内球形小气泡。Δp=(4σ)/r(拉普拉斯公式)适用于空气中的球形气泡。5.毛细管中的毛细现象弯曲液面的附加压力可产生毛细现象。若液体与管壁润湿，则形成凹液面，液体在毛细管中上升；若液体与管壁不润湿，则形成凸液面，液体在毛细管中下降。Δp=(2σ)/γ=ρgh,h=2σcosθ/rρg适用于毛细管中的液体。6.微小液滴的饱和蒸气压(开尔文公式)lnp2/p1=(2σM/σRT)(1/r2-1/r1)lnpr/p=2σM/ρRTr适用于球形小液滴或液体内球形小气泡内饱和蒸气压的计算，也可用于微小晶体的饱和蒸气压的计算。二.主要公式及使用条件7.佛罗因得利希(Freundlich)等温吸附经验式Γ=κpn适用于固体表面的吸附，也可用于溶液表面对溶质的吸附。8.兰格缪尔(Langmuir)吸附等温式θ=bp/(1+bp)适用于固体表面单分子层的吸附。9.吉布斯吸附等温式T=-c/RTdσ/dc适用于溶液表面对溶质的吸附。第十二章化学动力学二零一三年五月1.一.知识点及考点