物理化学公式集合

气体的气体的 pVTpVT 关系关系 1 理想气体状态方程 pV nRT n m M m V RT M m mix pV B B B mixMyM 2 道尔顿定律 在相同温度 体积条件下 混合气体的总压力等于各组分单独存在时所产 生压力的总和 各组分可以相同 比如两个空气组分混合 见书第 32 页第 5 题 3 阿马加定律 在相同条件下 混合后的总体积等于混合前各组分的体积之和 4 范德华方程 nVVRTbVVp mmm 2 基础热力学基础热力学 1 非体积功 恒外压 热力学第一定律 VPVVP ambamb W 12 WQ U 2 在常温下 单原子理想气体 双原子理想气体 RCC mvmp RC mV 2 3 RC mV 2 5 3 摩尔相变焓 单位物质的量的物质在恒定温度 T 及该温度平衡压力下发生相变时对应 的焓变 记作 相变的始态 相变的末态 相变焓 m H m nHH 4 理想气体绝热可逆方程 mVmp CRCR V V P P T T 2 1 1 2 1 2 5 U 和 H 只随温度变化 STUA STHG VpUH 6 克拉佩龙方程 描述纯物质两相平衡时 平衡压力 p 与平衡温度 T 之间的关系 M n mm n VV n V Vpp H V T T m m m 11 ln 12 1 2 7 克劳修斯 克拉佩龙方程 即克拉佩龙方程的气 液平衡状态 在远低于临界温度的条件 下 与蒸气的摩尔体积相比 液体的摩尔体积可忽略 即 由 gVm lVm gVV mm g l 理想气体状态方程得 则克拉佩龙方程可化为 pRTgVm 11 ln 121 2 TTR H P P m g l 8 摩尔反应吉布斯函数 反应系统为无限大量时进行了 1mol 进度化学反应时所引起系统 吉布斯函数的改变 通常以表示 标准状态下 表示为 m G r kPap100 m G r 9 标准摩尔反应吉布斯函数 mrmm STHG rr 标准摩尔生成焓 在温度为 T 的标准态下 由稳定相态的单质生成化学计量数 1 的 相态的化合物 B 的 B v 焓变 以表示 单位为 B H f T m 1 kJ mol 标准摩尔熵 在温度为 T 的标准态下 一定量的 B 物质的熵 记作 TSm 标准摩尔生成 吉布斯函数 Gibbs 在温度为 T 的标准态下 由稳定相态的单质生成化学计量数 1 的 相态的化合物 B 的 B v 吉布斯函数变 以表示 单位为 B G f T m 1 kJ mol 摩尔 相变焓 不同温度 间转化 T T mpmm dTCTHT 0 0 H mpmpmp CCC 298 15K fffffr BHvBHbAHaZHzYHyH mBmmmmm 标准摩 尔反应 焓任意温度 基希霍夫公式 T K mprmm dTCHTH 15 298 rr K15 298 r BCvBbCAaCZzCYyCC mpBmpmpmpmpmp Y Z A B 表示物质 表示物质形态 298 15K r BSvBbSAaSZzSYySS mBmmmmm 标准摩 尔反应 熵 任意温度 T K mpr mm dT T C STS 15 298 rr K15 298 r BCvBbCAaCZzCYyCC mpBmpmpmpmpmp 变化过程 熵变 理想气体 ln nln ln nln ln nln 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 1 2 P P C V V nCS P P R T T nCS V V R T T nCS mVmp mpmV 单纯 pVT 变化过程 凝聚态物质 2 1 T T mp dT T C nS 相变过程 T Hn S m 变量 过程 等温可逆等容可逆等压可逆绝热可逆 W ln n ln n 1 2 2 1 P P RT V V RT 0TnRVP dTC T T mv 2 1 n Q ln n ln n 2 1 1 2 P P RT V V RT dTC T T mv 2 1 n 即恒容热 V Q dTC T T mp 2 1 n 即恒压热 p Q 0 U 0 dTC T T mv 2 1 n 数 值于相等 V Q dTC T T mv 2 1 n 数 值与 相等 p Q dTC T T mv 2 1 n H 0 TC T T mp dn 2 1 TC T T mp dn 2 1 TC T T mp dn 2 1 注 1 表示反应初态 2 表示反应末态 多组分系统热力学多组分系统热力学 1 偏摩尔量 在恒温 恒压及除组分 B 以外其余各部分的量均保持不变的条件下 系统 广度量 X 随组分 B 的物质的量的变化率 即 X 关于 B 的偏导数 2 即系统广度量 X 为其各组分的物质的量与其偏摩尔量的乘积的加和 B BBX nX 3 吉布斯 杜亥姆方程 0 0 B BB B BB dXxdXn 在恒定温度 压力下 混合物各组分偏摩尔量之和为 0 即各组分偏摩尔量的变化相关 联 4 化学势 混合物 或溶液 中组分 B 的偏摩尔吉布斯函数 即混合物的摩尔吉布斯 B G 函数对组分 B 的物质的量的偏导数 5 拉乌尔定律 稀溶液中溶剂的蒸气压等于同一温度下纯溶液的饱和蒸气压与溶液中溶剂 的摩尔分数的乘积 为同样温度下纯溶液的饱和蒸气压 为溶液中溶 AAA xpp A p A x 剂的摩尔分数 6 亨利定律 一定温度下气体在液态溶剂中的溶解度与该气体的压力成正比 对挥发性溶 质同样适用 BBbBBxB bkxkp 7 1 1 BABABBAABBAA yyxxypypxpxpp总 8 摩尔质量浓度 单位为 B 表示溶质 A 为溶剂 ABB mnb 1 mol kg 9 能斯特分配定律 在一定温度 压力下 当溶质在共存的两互不相溶液体间成平衡时 若形成理想稀溶液 则溶质在两液相中的质量摩尔浓度之比为一常数 即 B B b b K 10 稀溶液的依数性 指只依赖溶液中溶质分子的数量 而与溶质分子本性无关的性质 凝固点降低 范特霍夫渗透压公式 Amfus A B H MTR KbKT 2 f fff RTcB 沸点升高 分别表示凝固点降低和沸点升高系 Amvap A B H MTR KbKT 2 b bbb f K b K 数 物质状态 化学势 纯理想气体 p p RTgpgln 纯真实气体 p m dp p RT gV p p RTgg 0 ln 纯理想气体中任一组分 p p RTgpg B BB ln 纯真实气体中任一组分 p B B BB dp p RT gV p p RTgg 0 ln 理想液态混合物任一组分 BBB xRTllln 溶剂 为各溶质摩尔质量浓度之 B BAAA bRTM 溶剂 溶剂 B B b 和 理想稀溶液 溶质 mol1ln 1 kgb b b RT B BB 溶质 溶质 11 理想液态混合物的混合性质 G mix A mix S mix H mix U mix V mix B BB xnRTln B BB xnRTln B BB xnRln 000 化学平衡化学平衡 1 理想气体反应的等温方程 b B a A z Z y Y B v Bp pppp pppp ppJ B 为压力商 pmm JRTGGln rr p J 2 理想气体反应的标准平衡常数 随着反应进行 反应系统各组分气体分压将不断发生变 化 使得 不断改变 进而使不断改变 当反应达到平衡时 变为 p J m G r 0 r m G p J 即平衡压力商 以表示 并称之为标准平衡常数 eq p J K eq p J B B veq ppK 此时 KRTGm r ln 3 范特霍夫方程 表明温度对标准平衡常数的影响与反应的标准摩尔反应焓有关 mrH 11 ln 121 2 TTR H K K mr 4 状态函数法 热力学分析计算的重要方法 见书第 55 页