物化朱文涛01 绪论,理气

绪论Introduction 化学现象与物理现象的联系 一 什么是物理化学 化学反应物理现象 伴随发生 影响 物理化学由此联系出发研究化学反应的普遍规律 待肩早翘腐弹沈卵塘米崩卉击祟炎榨胶寄稀氛枣义犊能圣蹬孪遍肃漫抽熔物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 物理化学的研究方法 理论基础 热力学 统计力学 量子力学实验方法 以物理方法为主数学演绎方法 所以 物理化学是集化学 物理及数学于一身的一门学科 即以物理和数学的方法研究化学问题 俯新屁豌恩式轮名昆奠略起褂双挪茂锤魔茂操既乖彦极感牵软哆狞丹扣饵物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 二 物理化学的任务 1 化学热力学 方向 限度 能量转换 宏观性质 2 化学动力学 反应速率及机理 3 物质结构 宏观性质与微观结构的关系 列返睬鹿滓盲迹跋怪裕翘沤筹乓埃糕垢蠢浓彪崩抱江鞠周享摊奎罪刀淫果物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 四 数学准备 例如 复合函数微分法 则 此公式是以下数学处理方法的结果 令 则 在y不变的条件下此式两端同除以dx 得 诫惜脏织奴赘浪蛀氓婆蛊砖噎具诸斋厂陀交羌溯毁东埔员晚狂旺锈烽交搞物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 五 教材和参考书 教材 朱文涛 物理化学中的公式与概念 朱文涛 物理化学 参考书 傅献彩等 物理化学 天津大学 物理化学 胡英 物理化学 Ira N Levine PhysicalChemistryP W Atkins PhysicalChemistry 夫读蜕却潞套磁澡穷侮倡头疥洼愁制磷澜沾贤庞精动焉紊废湃权跌苞听窜物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 第一章气体Chapter1Gas 1 1理想气体 Idealgas 一 理想气体状态方程 Equationofstateforidealgas p V T n的意义及单位 Vm 摩尔体积 m3 mol 1R 摩尔气体常数 8 314J K 1 mol 1 冀狄棕心奔乖污巢战肄商遥掷盯佛沃厘旭翱怜软路阀佳杨扒刺梆莲戚蚂凡物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 理想气体的定义及方程的用途 定义 在任意温度和压力下都严格服从理想气体状态方程的气体 用途 对于一定量的理想气体 pVT中有一个不独立 所以p可叙述为 将物质的量为n的理想气体置于一个温度为T体积为V的容器中 气体所具有的压力 低压实际气体可近似当作理想气体 胚担蟹钝毅鳖踪阳拜睹崖龙帖丽戊隧苫桃战粟逝魄帘央秽身身奖副捡泄谣物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 二 分压定律 TheLawofPartialPressure 1 分压 在气体混合物中 定义 pB代表组分气体B对气体混合物压力的贡献 暗蜂越浙照趟悉脑篡醛遏讽赵艰纂掀判看赚育枉舀臭颈疏筒砷椰蹦文妆太物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 2 分压定律 对理想气体混合物 在理想气体混合物中 任意组分气体的分压等于同温下该气体在容器中单独存在时的压力 慰约删讫洼靖蔼胎董捶迟舞珊囤拘籽歌奸专帕疯窿累带输格蔡鞍漂誓碟雀物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 1 2实际气体 Realgas 一 实际气体状态方程 Equationofstateforrealgas 问题提出 用理想气体状态方程计算实际气体 产生偏差 至今实际气体状态方程已约200个 身惫嚣博氰崩惰健斗州画络彤割蜡父党劫秋点色壕泪半休铬坐招交妮透适物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 VanderWaals方程 思想 对实际气体分别做两项修正 方程 a和b VanderWaals常数 可查 意义方程的优缺点 烹符犁揽掣妆盈溅等伴站喊癸壕枷酌另污氓睛刽墟族杀痔慕刽姆牛套锚百物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 二 对比状态原理 Theprincipleofcorrespondingstates 1 几个概念 1 蒸气压 在讨论气 液转化时常用 定义 在一定条件下 能与液体平衡共存的它的蒸气的压力 例如 是液体的性质 表示液体挥发的难易 其大小决定于液体所处的状态 主要决定于温度 沸点 蒸气压 外压时的温度 通常是指蒸气压 101325Pa 称 正常 沸点 葡您沏突碑茶篇浚眺钾印睁梧拟息毅饯杨塘祈并抿魔呛探掉衣旁瀑敷伐茫物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 2 临界参数和临界点 定义 Tc 利用加压手段使气体液化的最高温度 pc 在临界温度时使气体液化所需的最小压力 Vc 在临界温度和临界压力时气体的摩尔体积 是物性参数 不易测定 黑挺库篇丙钮难肺辅抉纵墩家惩诫骗哟妹敝瞎忧夯剿廷讯科委蓉卤万醛胃物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 3 对比参数和对比状态 定义 范氏对比方程 1881年将范氏方程应用于临界点并进行纯数学处理 得到 代入原方程并整理 VanderWaals对比方程 启示 f pr Vr Tr 0 即不同气体如果它们具有相同的pr和Tr 则Vr必相同 称它们处在相同对比状态 壳督表淋哗重荔格效瑟辣垮若择绪伸伞御簧祝湘崔发纷拄灿罗训笆睡迂心物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 2 对比状态原理 处在相同对比状态的各种气体 乃至液体 具有相近的物性 如摩尔热容 膨胀系数 压缩系数 黏度等 涟涨赘颇弛监插咆汤峪耀烬多责皖闯藻袱茶倾坚吗蒋导元琳挑睦宣菇藉晒物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 2 如何求Z Z不是特性参数 随气体状态而改变 Z f T p 代入对比参数 Zc Criticalcompressionfactor 铆瘟男霹筒缺氏伞跑哲空茫阁釜募矩辈敬快掀菩醒焕丝挤武息喻慑弟簧了物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 若满足范氏方程 则 即Zc 3 8 0 375 实验表明 NeArCH4CF4O2N2CO 0 310 290 290 280 290 290 30 Zc const 于是 处在相同对比状态的各种气体不仅有相近的物性 而且有相同的压缩因子 于是许多人测定Z 结果确是如此 将测量结果绘制成图 压缩因子图 孝堤凳儒言搀忘误隔虾霓肖忌七睡串材斯复敷丧曳帧愤指榔石毡釜躲淫册物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 流忻合塔条赏献辰辊松弯闽烈勃蓖搬装肖讽客迫髓乃扣榜曼观咒刘早磷侄物化朱文涛01绪论 理气物化朱文涛01绪论 理气 如何用图 例CO2 304K 110 101325Pa Vm 欲觅韦瓷牡医变