导图社区 1-物理化学总结20220606-全1给出0801--2
物理化学总结思维导图,内容包含气体及过程、热力学、多组分系统热力学、热力学计算、统计热力学基础、胶体化学、化学动力学基础、界面化学、电化学、多相平衡系统热力学、化学反应系统热力学。
编辑于2023-07-01 16:38:55 安徽物理化学总结
气体及过程
理想气体
非黑色公式独立,黑色为重复应用
化学势
理气过程
基本
典型
子主题
复合过程
上述组合
子主题
范氏气体
热力学
其它式
简记图d相邻
基本式(上图展开)
重要判别式
化学势判据
环境熵变
大热源,恒温,可逆
子主题
特定环境
派生式
子主题
麦克式
麦克式
子主题
麦克式
麦克式
其它式
多组分系统热力学
偏摩尔量与化学势
溶液组成的标度
量分数
质量分数
体积浓度
质量浓度
偏摩尔量
单组分体系的摩尔值
集合公式
化学势
化学势判据
与T、p关系
多组分关系式
气体混合物的热力学
理想气体的化学势
气相混合物化学势
非理气化学式势
逸度因子及求法
路兰规则
液体混合物热力学
理液组分化学势
纯液体的化学势
理想溶液的通性
子主题
稀薄溶液热力学
理想稀薄溶液
溶质化学势
溶剂的化学势
实际溶液化学势
稀溶液的依数性
凝固点降低
沸点升高
渗透压
热力学计算
克克方程
气液相变,另有它气
氮气多水液恒压,
水蒸发,达蒸气压,氮气混合
多气少液,恒压
水蒸发,小于蒸气压,蒸发+氮气+水蒸气混混合
恒容液态蒸发
多液蒸气压达到,少蒸气压小于饱和蒸气压
气液-气相变
恒温恒压
恒容液部分蒸发
计算蒸发量
一般+不可逆相变
复合过程
液固相变
恒温恒压
统计热力学基础
统计力学基础知识
统计系统分类及系统状态
统计系统分类
系统的状态
Boltzmann关系式
微观粒子运动状态的描述
经典力学描述
量子力学描述
独立子系统的三种最概然分布
Boltzmann分布律
最概然分布
平均分布
Boltzmann统计与量子统计
配分函数及其物理意义
配分函数
配分函数的定义
配分函数的分离
非定位体系配分函数与热力学函数的关系
定位体系配分函数与热力学函数的关系
各配分函数的计算
热力学函数的统计计算
单原子理想气体热力学函数的计算
双原子理想气体热力学函数的计算
从自由能函数计算平衡常数
系综体系
胶体化学
胶体及其基本特征
胶体分散系统
液溶胶
液固
液液
液气
固溶胶
固固
固液
固气
气溶胶
气固
气液
子主题
胶体的结构
胶核
紧密层
分散层
分子分散系统
粗分散系统
溶胶的稳定性和聚沉现象
溶胶的稳定性
溶胶的聚沉值和聚沉能力
影响溶胶聚沉的因素
溶胶的光学及动力学性质
溶胶的光学性质
光散射现象
丁达尔效应
Rayleigh公式和分析
溶胶的动力性质
Brown运动
胶体的扩散
溶胶的渗透压
胶体的电学性质
电泳和电渗
胶体带电的原因
大分子化合物性质与大分子化合物溶液
平均相对分子质量
大分子化合物溶液的渗透压
渗透压
Donnan平衡
大分子化合物溶液的黏度
化学动力学基础
反应 速率
基本概念
速率定义
气相反应
液相反应
组分速率关系
速率方程
反应分子数, 级数
值, 来源,
质量作用定律
速率与浓度的关系
级数与速率的系数
基元反应规律
反应动力学
一级反应动力学
n 级反应动力学
与温度关系Arrhenius定律, 活化能
Arrhenius定律
测 定
关键:t时刻的Ci
方 法
化学法
特点:数据直接,操作繁琐,不常用
迅速停止
1骤冷;2除催化剂;3大量冲稀,加阻化剂
物理法(常用)
特点:1连续性,一次性实验,简便;2“原位”数据
方法:Ci(t)~某物理性质~t
快速流动法
适用于快反应
原理:将t的测量转化为测量长度L与流速V 的测定
积分 形式
复杂反应
分 类
一级反应
A--P
t1/2为常数,一级反应判据
二级反应
A+B--P
2A--P
三级反应
3A--P
A+B+C--P
a=b=c
零级反应
R®P
n级反应
测 定
微分法
公式
方法
作图法
计算法(解联列方程)
半衰期法
a=1
与初始浓度无关
a¹1
积分尝试法
假定a,b值Þ动力学方程积分式
初始速度法
孤立法
复杂 反应
对峙反应(考虑逆向)
子主题
子主题
平行反应 竞争反应)
一级平行反应(最简单)
子主题
子主题
子主题
二级平行反应
子主题
平行反应级数不相同
平行反应可逆
热力学控制
动力学控制
连续反应(连串反应)
不可逆一级
K2:K1=6
K2:K1=1:6
中间产物
温度对其影响
范霍夫近似规则
定性半定量经验式
阿伦尼乌斯公式
基元反应速度理论
气相碰撞理论
双分子反应碰撞
单分子反应理论
SCT
有效碰撞直径和碰撞截面
碰撞参数
反应截面
概率因子
过渡状态理论
势能面
气相反应过渡状态理论
链反应
步骤
链的引发
Ea»242.7KJ/mol
链的传递
Ea<40KJ/mol
链的终止
Ea=0
分类
直链反应
支链反应
两种爆炸
热爆炸
支链爆炸
可燃气体的爆炸极限
复杂反应动力学
唯象动力学
溶液中的反应
光化学反应
光化学概念与定律
量子产率
光化学定律
与热化学反应关系
光化学过程
光物理过程
初级,次级过程和淬灭
初级光化学过程
光化学第一定律
光化学第二定律
Beer-Lambert定律
雅布伦斯基图
激发态电子衰减方式
荧光和磷光的异同点
光敏剂
催化反应
催化作用及原理
均相催化
多相催化
酶催化
催化剂对活化能影响
催化剂对速率的影响
界面化学
简介
界面
约几个分子厚度的过渡区,有气体,称为表面
常见的界面
表面
气-液界面
气-固界面
界面
液-液界面
液-固界面
固-固界面
比表面
表示物质分散的程度
单位质量固体所具有的表面积
单位体积固体所具有的表面积
分散度
分散成细小微粒的程度
则分散度越高,比表面也越大
表面张力及表面Gibbs自由能
表面张力
作用于单位边界线上的力
方向
垂直与表面的边界,指向液体方向并与表面相切
表面功
T,p,c定时,可逆增加单位面积对系统作非体积功
表面自由能
定义
γ与T的关系
Eötvös
Ramsay 和 Shields
γ与c的关系
非表面活性物质
如无机盐和不挥发的酸、碱等
表面活性物质
加入后能使水的表面张力明显降低的溶质
Traube 规则
在低浓度时表面张力的降低与浓度成正比
pp
曲线Ⅰ
非离子型有机物
曲线Ⅱ
非表面活性物质
曲线Ⅲ
表面活性剂
弯曲表面上的附加压力和蒸气压
附加压力
在凸面上
在凹面上
附加压力指向曲面的圆心
p,
毛细管现象
曲率半径 R‘ 与毛细管半径R的关系
Young-Laplace 公式
p
弯曲面的蒸汽压Kelvin公式
简化式
p
对凸面,R' 取正值,
对凹面,R' 取负值,R'
颗粒饱和浓度比
R'>0
亚稳状态
过饱和蒸气
过热液体
过冷液体
过饱和溶液
吸附现象的本质
物理吸附
吸附力由的van der Waals力产生,一般比较弱
吸附热较小,接近液化热,在几个 kJ/mol以下
吸附无选择性,
吸附稳定性不高,
单分子层的,多分子层的
吸附不需要活化能,
化学吸附
吸附力是化学键力,一般较强
吸附热较高,接近于学反应热,在42kJ/mol以上
吸附有选择性,如酸位吸附碱性分子,反之亦然
吸附很稳定,一旦吸附,就不易解吸
吸附是单分子层的
吸附需要活化能,温度升高,吸附和解吸速率加快
共同之处
吸附, 吸附过程通常是放热的.
吸附热计算
Langmuir 吸附可用于两类吸附
化学吸附热大于物理吸附热, 两类吸附的重要标志.
化学吸附热
定义
取号
放热,习惯把吸附热取成正值
吸附热的分类
积分吸附热
微分吸附热
固体表面的吸附
固体表面的特点
表面分子(原子)移动困难,靠吸附来降低表面能
不均匀 ,化学行为、吸附热、催化活性和表面态能级的分布
表面层的组成与体相内部组成不同
吸附等温线
常用的吸附剂
硅胶、分子筛、活性炭等
吸附量
吸附量与温度、压力的关系
T =常数,q = f (p),吸附等温式
p =常数,q = f (T),吸附等压式
q =常数,p = f (T),吸附等量式
吸附等温线的类型
毛细凝聚现象
Langmuir吸附等温式
重要假设
吸附是单分子层的
固体表面是均匀的,被吸分子间无相互作用
吸附速率
脱附速率
p很小,或吸附很弱,q = ap,q 与 p成线性关系
p很大或吸附很强,q=1,q 与 p无关,单分子层
压力适中
重排
a与吸附热Q和T的关系
固-液吸附
固-液吸附的特点
多组分的竞争吸附,没有空白表面,影响因素复杂
表观吸附量
溶液中所含杂质的影响往往不可忽略
和气固吸附相比,液固吸附达平衡时间更长
多为物理吸附,一般来说,和固体表面性质相近者易被吸附
吸附等温线
S型
溶剂有强烈竞争吸附,且溶质为垂直定向吸附
L型
溶剂吸附少,且溶质为线形分子,躺式吸附
H型
溶质与固体吸附力强,化学吸附
应用
液-固界面——润湿作用
润湿过程
粘湿过程
部分l-g界面和s-g界面转变成新的固-液界面
绝对值愈大,液愈易粘湿固体,粘得愈牢
浸湿过程
恒T,p可逆,将单位表面积的固体浸入液中,气固面变液固面
铺展过程
恒T,p下,单位面积的液固界面取代了气固界面+气液界面
接触角与润湿方程
若大于90°,液体不能润湿固体
若接触角小于90°,能润湿固体
溶液表面吸附
Gibbs公式
表面吸附
物质在表面上富集的现象
正吸附
负吸附
液-液界面性质
铺展
如果p,则液体1能在液体2上铺展。
反之,则液体1不能在液体2上铺展
铺展系数S,若S≥0,液体可以在固体表面自动铺展
单分子层表面膜
成膜材料
两亲分子,有较大的疏水基团
天然的和合成的高分子化合物
应用
降低水蒸发的速度
测定大分子摩尔质量
使化学反应的平衡位置发生移动
表面压
表面活性剂及其应用
表面活性剂的分类
离子型
阳离子型
阴离子型
两性型
非离子型
小极性头
大极性头
胶束(micelle)
表面活性剂的一些重要作用及其应用
用途
润湿作用
起泡作用
增溶作用
乳化作用
乳化作用
电化学
基础电化学
电池过程
原电池组成
电极反应方程式及总反应式
电极与电极电位
电极
电极的极化
极化现象
超电势
浓差极化
电化学极化
电极电位
几个基本定律
法拉第定律
能斯特方程
电极电动势与可逆电池热力学
电动势与自由能关系
电解
电解池与原电池的比较
极化作用
电解质溶液
电化学的基本概念
两类导体
正,负,阴,阳极
离子的迁移方向
离子的电迁移和迁移数
离子的电迁移现象
电迁移率和迁移数
离子迁移数的测量
离子迁移的规矩
电导
电导,电导率,摩尔电导率
电导的测定
电导率,摩尔电导率和浓度的关系
关系式
活度和活度因子
电池电动势
可逆电池
可逆电极
应用电化学
电动势测量及应用
实际电解过程
电化学腐蚀与防护
化学电源
多相平衡系统热力学
多相系统平衡的一般条件
多组分多相平衡
独立变量
相数
物种数
独立组分数
相律
相图
单组分多相平衡系统
相图特点
相律分析
单组分体系的两相平衡
温压关系(Clapeyron方程)
以前口诀
两组分气-液平衡系统
液态完全互溶
相图特点
相律分析
杠杆规则
液态完全不互溶
液态部分互溶
非理想的完全互溶双液系
部分互溶的双液系
完全不溶的双液系
两组分液-固系统相图
三组分体系的相图及其应用
组成(等边三角形坐标表示法)
分配定律
化学反应系统热力学
等温反应
绝热反应
恒容,完全燃烧:物质,指定态,Q=ΔU=0
恒压,完全燃烧:物质,指定态,Q=ΔH=0
化学反应等温方程
平衡常数
理想气体反应的平衡常数
高压气体反应的平衡常数
子主题
温度影响
只有温度改变,平衡常数K值才改变。
平衡常数与化学方程式的关系
化学平衡
复相化学平衡
多相反应的平衡常数
平衡常数的测定和平衡转化率的计算
影响平衡,不改变K
压力
惰性气体对平衡的影响