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WW??B?T,p?=?B?T,p?=?B?T?+RTln?km?m?p?? ?T,p?+RTlnmBm? ?B??? ?B?T,p?=?B?T,p?=?B?T?+RTln?kc?c?p?? ?T,p?+RTlncBc? ?B?W??B?T,p?,?B?T,p?,?B?T,p?均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们
分别为:当xB=1,mB=1molkg-1,cB=1moldm-3时且服从亨利定律的那个假想态的化学势。
(4)非理想溶液中各组分的化学势
??溶剂:?A?T,p?=?A?T,p?+RTlnaA,x ?A?T,p?不是标准态的化学势,而是aA,x
=1即xA=1,γA=1的纯组分A的化学势。
?溶质:?B?T,p?=?B?T,p?+RTlnaB,x aB,x=?B,xxB
W?B?T,p?=?B?T,p?+RTlnaB,m aB,m=?mmBm?
? ?B?T,p?=?B?T,p?+RTlnaB,C aB,c=?ccBc?
?W??B?T,p?,?B?T,p?,?B?T,p?均不是标准态时的化学势,均是T,p的函数,它们
分别为:当aB,x=1,aB,m=1,aB,c=1时且服从亨利定律的那个假想态的化学势。 (4)活度a的求算公式:
? 蒸汽压法:溶剂aA=γAxA=pA /pA * 溶质:aB=γBxB=pA /kc
? 凝固点下降法:溶剂lnaA=?fusHm?A??11-??R?TfTf?? ?? Gibbs-Duhem公式从溶质(剂)的活度求溶剂(质)的活度。
dlnaA=-xBxdlnaB dln?A=-Bdln?B xAxA(5)理想溶液与非理想溶液性质:
理想溶液:?mixV=0 ?mixH=0 ?mixS=-R?nBlnxB
B?mixG=RT?nBlnxB
B 非理想溶液:?mixV?0 ?mixH?0 ?mixGre=?nBRTlnxB+?nBRTln?B
BB 超额函数:ZE=?mixZre-?mixZid 溶液热力学中的重要公式:
(1) Gibbs-Duhem公式
(2) Duhem-Margule公式:
?xdlnp=0BB 对二组分体系:
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??lnpA???lnpB???=?? ??lnxA?T??lnxB?T稀溶液依数性:
(1)凝固点降低:?Tf=KfmB Kf=R?Tf??R?T2?fusHm?A??2bgMA
(2)沸点升高: ?Tb=KbmB Kb=(3)渗透压: ?V=nBRT
??vapHm?A?gMA
化平衡学
化学反应亲和势:A=-?rGm=-??B?B
B化学反应等温式:?rGm=?rG?m+RTlnQa
hpg??-??B?-??BGpHB平衡常数的表达式:K=K=de?p? Kp=Kp?p?B
pDpE?f?p?K?f=KpK??p?-??BB
-?p?Kx=K?p????p?-??BB=Kpp??BB?RT? Kc=K?p????p?-??BB-?B=Kp?RT?? B温度,压力及惰性气体对化学平衡的影响:
??B?????BcRTdlnKdlnK??rH??U??CmrmK=K== ?pC??pdTRT2dTRT2?? 电解质溶液
法拉第定律:Q=nzF m=
QM zFr?=U?dEdE r-=U- dldl??m,?I+r+U?U?Ft+====?=???
I-r?+r-U?+U-?mU?+U- F??r+为离子移动速率,U+( U-)为正(负)离子的电迁移率(亦称淌度)。
??近似:?? m,???m,? Um,??Um,? ?m??m (浓度不太大的强电解质溶液)
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QB =?tB=?t++?t-=1 IQ电导:G=1/R=I/U=kA/l 电导率:k=1/ρ 单位:S·m-1 莫尔电导率:Λm=kVm=k/c 单位S·m2·mol-1 离子迁移数:tB=
IBR=?lA=?K K1cell cell=?R=kR
科尔劳乌施经验式:Λm=??m?1-?c? 离子独立移动定律:????m=?m,?+?m,-=?U????++U-?F ?m,?=U+F c?2m奥斯特瓦儿德稀释定律:K?c=c?????? mm-?m?平均质量摩尔浓度:m?v?=m+?mv--?1v
平均活度系数:???v1v?=?v- 平均活度:a?v+?-??=a+?av--?1v=?m??m? v电解质B的活度:aB=av?m???=????m???
av+v-vB=aa=a m+=v+mB m-=v-mB mv+-??=?vv?v-v?-?1mB
离子强度:I=
12?miz2i i德拜-休克尔公式:lg??=-A|z+z--|I
可逆电池的电动势及其应用
(ΔrG)T,p=-Wf,max (ΔrGm)T,p=zEF
Nernst Equation:若电池反应为 cC+dD=gG+hH
E=Eφ
-RTaghGaHzFlnacd
CaD标准电动势Eφ与平衡常数Kφ的关系:Eφ=RTzFlnK? 还原电极电势的计算公式:?=??-RTa还原态zFlna 氧化态计算电池反应的有关热力学函数变化值:?S??E?rm=zF???T??
p
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??E???E??rHm=-zEF+zFT?? QR=T?rSm=zFT??
??T?p??T?pE2T2?E?T2?H?E2E1??11?rm???dzF? zF=dT -=?H-??rm??2?T???ETT111TT1?T???2?T1T2?电极书面表示所采用的规则:负极写在左方,进行氧化反应(是阳极),正极写
在右方,进行还原反应(是阴极) 电动势测定的应用:
(1) 求热力学函数变量ΔrGm、ΔrGmΦ、?rHm、?rSm及电池的可逆热效应QR等。
?zE?F?Φ????-?(2) 求氧化还原反应的热力学平衡常数K值:K=exp? E= 右左?RT???Φ
Φ
E=
RTRTa生成物 lnK?-lnzFzFa反应物(3) 求难溶盐的溶度积Ksp、水的离子积Kw及弱酸弱碱的电离常数等。 (4) 求电解质溶液的平均活度系数??和电极的??值。
(5) 从液接电势求离子的迁移数。Pt,H2(p)|HCl(m)|HCl(m’)| H2(p),Pt 1-1价型:Ej=?t?-t??2tRTmRTmRTmln ln=?2t?-1?ln E=Ec+Ej=?Fm'Fm'Fm'?t?t-?RTm1?-高价型:Mz+Az-(m1)|Mz+Az-(m2) Ej=??z?Flnm z-?2??(6) 利用醌氢醌电极或玻璃电极测定溶液的pH
电解与极化作用
E分解=E可逆+ΔE不可逆+IR ΔE不可逆=η阴+η阳
η阴=(φ可逆-φ不可逆)阴 η阳=(φ不可逆-φ可逆)阳 φ阳,析出=φ阳,可逆+η阳 φ阴,析出=φ阴,可逆-η阴 η=a+blnj
E(实际分解)=E(理论分解)+η(阴)+η(阳)+IR
对电解池,由于超电势的存在,总是使外加电压增加而多消耗电能;对原电池,由于超电势的存在,使电池电动势变小而降低了对外作功的能力。
在阴极上,(还原)电势愈正者,其氧化态愈先还原而析出;同理,在阳机上,则(还原)电势愈负者其还原态愈先氧化而析出。(需外加电压小)
化学反应动力学
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lg??t12??半衰期法计算反应级数:n=1+?t'?12??’ lg???a??a???kT?10k=2~4 Tlnk=-EaRT+B k=Aexp??E?dlnkEdlnk?-aRT?? dT=aRT2 Ea=RT2dTlnk2=Ea???11?t11-n k?T-?=ln kp=kc(E-E’=Q 1R1T2??tRT)aa
2化学反应动力学基础二:
ZAB=?d2NANB8RTABVV??=?d228RTABL???A??B? μ=
MAMBM
A+MB若体系只有一种分子:
2ZAA=2?d2??NA?8RTAA?M=2?d22RT22?V??AAL?M?A? AA碰撞参数:b=dABsinθ
碰撞截面:?‘r?12?u2r?1-sin??=??22b?r??1-?d2?AB? ?反应截面:??r=?b2r=?d2?AB????1-?c?r?? kSCT(T)=?d28kBTAB??exp???-?C??=28RT?EC??kBT???dABL??exp??-RT?? kSCT(T)=2?d2RTAALMexp??-EC??? A?RT?k=kBT?c??1-nexp?????rSm??exp?-???rHm??k??h????=BT?c??1-nexp??-????R???RT?h?rGm?RT? ?几个能量之间的关系:Ea=Ec+RT/2=E0+mRT=??????rHm+??1-??B??RT
B 10
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物理化学公式集(傅献彩 - 南京大学第5版)



