物理化学下册知识点及公式复习集

第七章电化学1.正负、阴阳极规则和离子迁移方向正极和负极：高电位的是正极，低电位的是负极。阳极和阴极：阳极用于氧化反应，阴极用于还原反应离子迁移方向：阴离子迁移到阳极，阳离子迁移到阴极原电池：正极-负极-正极电解池：阳极-阳极-阴极2.F -法拉第常数；F=乐=96485.309摄氏度/摩尔，按96500摄氏度/摩尔计算3.单位：-1或S单位：SM-14.科尔劳什从实验结果中得出结论，在非常稀的溶液中，强电解质的摩尔电导率与其浓度的平方根成线性关系，即5.独立离子运动定律在无限稀释溶液中，每个离子独立移动，不受其他离子的影响。电解质的无限稀释摩尔电导率可视为两种离子的无限稀释摩尔电导率之和。(1)(无限稀释)电解质溶液的m是阳离子和阴离子对m的贡献之和，是离子极限摩尔电导率之和。如果电解液为Cv Av-，所有离子都在无限稀释溶液中电离：v，v-分别代表阳离子和阴离子的化学计量数。(2)在稀溶液中，不同电解质中相同离子的m相同。(3)对于强电解质，如无限量的氯化钠从mc直线外推(2)如果m (钠)，m (氯-)，则m (氯化钠)=m (钠)m (氯-)对于弱电解质，6.电导测量的应用(1)计算弱电解质的解离度和解离常数(2)计算不溶性盐的溶解度A.不溶性盐饱和溶液的浓度极低，可以认为是B.在计算不溶性盐的电导率时，不能忽略水的电导率，即不溶性盐饱和溶液的浓度C可由摩尔电导率公式求得。7.8.平均离子活度系数公式：9.在298.15 K水溶液中：A=0.509(摩尔-1.0千克)1/210.电极反应和电池反应要求学生根据电池成分熟练地写出双电极反应和电池反应。另一方面，简单的化学反应可以设计成电池。原电池原理图表达中应注意的几点：(1)负极写在左边，正极写在右边；实垂直线“|”表示不同相的界面，虚垂直线“94”表示电池两半中的溶液有一个结，双虚垂直线“”表示盐桥；(3)应标记各相的相态(l、s、g)。气体电极应标有其压力，溶液中的成分应标有其浓度或活性。(4)气体不能直接用作电极，必须连接到惰性电极(如铂)H2、O2和Cl2电极，包括Br2 (L)和I2 (S)电极。11.可逆电池1)电极反应是可逆的2) I趋向于零，电势差无限小3)无其他不可逆过程(如液-液不可逆扩散等)。)12.原电池热力学(1)测量一系列不同温度下的电动势，并制作e-t曲线，其中曲线上各点在各温度下的斜率为(e/t) p化学反应的热力学性质如rGm随计量方程的公式而变化，但电池的电动势与化学方程的公式无关。13.电池能斯特方程这个方程叫做能斯特方程，是原电池的基本方程。它显示了可逆电池的电动势和每种物质在一定温度和任何指定状态下参与反应的每种成分的活性之间的关系。用能斯特方程，如果每个组件的活性是已知的，电池在任何状态下的电动势都可以得到。使用该公式时，应注意以下几点：(1)写电池反应，以确定1摩尔化学反应在两个电极上的电子获得和损失的摩尔数z；确定反应物(分母为vB 0)和产物(分子为vB 0)溶液中的组分采用活性a(a，a-，a，a，不同情况，不同活性)，气体采用分压p/p，不出现纯液体和纯固体(3)两点(2)同样，溶液中各组分的活性、气体物质的压力和纯固液物质也不会出现。(3)应注意参与电极反应但不经历氧化或还原的物质的活性。(4) 25也可以写成15.电极的类型(1)。第一种电极特点：电极与其离子溶液接触。参与反应的物质分两个阶段存在。电极具有相界面。金属电极和卤素电极：两者都相对简单，例如Zn2 | Zn : Zn2 2e-锌Cl- | Cl2|Pt: Cl2(g) 2e-2Cl-氢电极酸度：H | H2(g)|铂电极反应：2H 2e-H2(g)标准电极电位：优点：电动势随温度变化很小。基本：羟基-，H2O | H2(g)|铂电极反应：2H2O 2e-H2(g) 2OH-氧电极酸度： H，H2O | O2(g)|铂电极反应：O2(g) 4H 4e-2H2O(g)碱性：羟基-，H2O | O2(g)|铂电极反应：O2(g) 2H2O 4e-4OH-(2)第二类电极金属微溶盐电极：在金属上覆盖一层金属微溶盐，然后浸入含有与微溶盐相同负离子的易溶盐溶液中。1)银氯化银电极：cl-|氯化银(s) |氯化银(s) e 氯化银-2)甘汞电极电极代表：氯-|汞二氯甲烷(s)|汞甘汞电极制作简单，电位稳定。甘汞电极通常用作参比电极。根据甘汞电极中KCl溶液的浓度，可分为三种甘汞电极：饱和KCl溶液、1摩尔-3 KCl溶液和0.1摩尔-3溶液。三个甘汞电极的电极电位以氢电极为标准进行测量，可作为二级标准。金属不溶性氧化物电极以锑-锑氧化物电极为例：将三氧化二锑涂覆在锑棒上，浸入含氢或氢氧化物的溶液中，形成锑-锑氧化物电极。(3)-氧化还原电极电极板(铂)仅用于传输电子，所有参与反应的物质都在溶液中。16.原电池的设计方法：给定的反应分解为两个电极反应，一个作为阳极发生氧化反应，一个作为阴极发生还原反应，两个电极反应之和等于反应。通常，可以先写一个电极反应，然后通过从总反应中减去该电极反应来获得另一个电极反应。注意，所写的电极反应应符合三种类型电极的特性。然后，从阳极板到阴极板的每一相按从左到右的顺序列出，并且相由垂直线分开。在双液电池的情况下，盐桥在两种溶液中用作双垂直线。17.过电位的值表示电极的极化程度。E(阳)E(阳，平)表示阳极电位增加；阴(阴，平)意味着阴极电位降低。电极极化的原因可以简单地分为两种：浓差极化和电化学极化。第11章化学动力学首先，反应速率由产物的形成速率或反应物的消耗速率来表示(1)为了保持反应速率为正，当用反应物的消耗速率来表示整个反应速率时，在其前面应加上一个负号；不同反应物的消耗率和不同产物的生成率不同。当选择代表整个反应速率的物质时，应注意以下足迹。(3)不同物质的消耗率或生产率总是与它们各自的测量系统相关2.反应速率的实验测定(1)化学法：化学分析法用于测量不同时间各物质浓度的反应速率，并绘制各时间的c-t曲线物理方法：通过物理手段，测量不同时间与物质浓度呈线性关系的物理量，确定反应速率。例如恒温和定容气相反应可以用来表示的消耗率，可以用来表示整个反应的速率。三。化学反应速率方程(经验)化学反应速率方程：表示在一定温度下化学反应速率和物质浓度之间关系的方程。1.反应级数(1)级数和总级数订单反应系列钠、铌、是由实验确定的常数，不能用化学计量方程来写。(3)反应级数可以是整数、分数或0，可以是正数或负数；(4)没有一系列的反应2.反应速率常数(1)不同的反应有不同的K值。K值越大，反应速度越快对于同一反应，K值与浓度无关。决定K值的因素是温度和催化剂。(3)K的单位随反应级数而变化；反应的顺序可以从所提供的速率常数K的单位来判断。对于同一反应，当反应速率方程用不同组分的浓度变化表示时，每个速率常数是不同的，并与各自的计量系数成正比。3.定容气相反应速率方程(以及反应前后气体分子数的变化)当进行气相反应系统的动力学测量时，不能测量单一物质的分压pa，并且系统在不同时间的总压力p总是被测量为pa4.速率方程的积分形式1.零级反应(2)零级反应的基本特征(1)用CA-t画一条斜率m=k的直线零级反应速率常数K的单位是浓度(时间)-1。(3)零级反应的半衰期与反应的初始浓度成正比，并且2.初级反应一级反应的几个特征；(1)一级反应绘制为lncA-t，它是一条斜率为m=-kk的直线一级反应速率常数K的单位为(时间)-1，一般为s-1(3)一级反应的半衰期与反应的初始浓度无关，并且定容(恒温)一阶气相反应速率方程的积分形式3.副反应(1)二级反应速率方程的积分形式二次反应可分为以下两种情况：A.只有一种反应物aA 产物速率方程的微分形式副反应的特征(1)用1/cA-t作为直线绘制，直线的斜率是速率常数二次反应速率常数K的单位一般为(浓度)-1(时间)-1和molL-1s-1(3)二次反应的半衰期与反应物的初始浓度成反比。定容(恒温)二阶气相反应速率方程的积分形式单位K(压力)-1(时间)-1千帕-1秒-1B.有两种反应物aA bB 产物速率方程的微分形式在某些条件下，第二种情况可以变成第一种形式。(1)当一种物质大量过量，且在反应过程中其浓度保持不变时，该反应为一级反应。当a=b(相同的计量系数)和两种反应物的初始浓度相等，即cA，0=cB，0，任何瞬时CA=CB时，速率方程转化为第一类二次反应五、阿伦尼乌斯方程该公式表明，Ea和指数前因子a可由lnk在1/T上画出的直线的斜率和截距获得该公式的应用主要包括以下几个方面：1)知道在两种温度下k的值，并找到e；2)知道一个温度下的k和反应的e，并在另一个温度下找到k；3)知道一个温度下的k和反应的e，找到对应于另一个k值的反应温度t六.组合反应1.对行动的反应(1)以ln (ca-ca，e)-t为直线，直线的斜率为m=-(k1 k-1)反应足够长时间后，反应物和产物分别趋于平衡浓度cA、e、cB、e(3)一级反应完成与平衡浓度的初始差的一半所需的时间为：t=LN2/(k1k-1)2.平行反应对于具有相同顺序的平行反应，任何时刻产物中各种产物的浓度比等于相应的速率常数比，这与反应物的初始浓度和反应时间无关。3.系列反应的特征在一系列反应中，中间产物的浓度将具有最大值cB，m。对应于浓度Cb的最大值的时间被称为中间产物的最佳时间tm。七.反应机理基本反应中反应分子的数量：直接参与基本反应的质量点的数量。(粒子可以是m(1)只有基本反应遵循质量作用定律，非基本反应不能使用质量作用定律，即不能根据计量方程写出速率方程；(2)反应分子的数量和反应顺序之间的差异反应分子的数量是一个微观概念，只能用于基本反应。这是一个理论值，只能是1、2和3。反应系列是一个宏观概念，通常针对总承包商的反应。它是物质浓度对反应速率影响的总结果。化学反应的顺序必须通过实验来确定。反应级数可以是整数，分数，0，加或减，没有反应有或没有顺序。8.从反应机理推导(机理)速率方程1.选择控制步骤方法在一系列的反应中，当一个步骤的反应速率很慢时，它的速率近似等于整个反应的速率。这个缓慢的步骤被称为反应的速率控制步骤。2.平衡近似法在包括对行的反应在内的一系列反应中，如果有速度控制步骤，可以认为其它反应步骤的正向和反向之间的平衡关系可以保持，而不受速度控制步骤的影响。在化学动力学中，这种处理方法被称为平衡近似。解决问题的步骤：在反应机制中至少有一个对抗反应可以快速达到平衡。复合反应的速率方程表达式由“慢反应”建立；活性中间体(如碳)的浓度表达式由“成对反应”求解；得到了复合反应速率系数和活化能。3.稳态近似法稳态或稳态是指某些活性中间体如自由原子和自