物理化学 (5)基础药学

物理化学

PhysicalChemistry

物理化学多媒体课件刘洋绪论化学无机化学有机化学物理化学分析化学化学热力学化学动力学结构化学量子化学电化学表面化学一、物理化学的任务和内容什么是物理化学化学现象与物理现象的联系化学反应伴随发生影响物理现象物理化学由此联系出发研究化学反应的普遍规律物理化学的研究方法（理论基础、试验方法、数学演示）(一)物理化学的任务和内容（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（二）物理化学的学习方法第一章热力学第一定律化学热力学研究的内容热力学的特点：

第一节热力学概论研究对象是宏观的研究方法是宏观的不涉及时间这个变量第二节热力学基本概念定义：系统——研究对象（也成体系）环境——与系统有相互作用的外界系统的分类：一、系统与环境系统敞开系统（开放系统）封闭系统孤立系统定义：状态平衡态平衡态包括的具体内容：二、热力学平衡态平衡态热平衡力学平衡相平衡化学平衡定义：由系统状态确定的系统的各种热力学性质特点：（1）是状态的单值函数（2）改变化量决定于初末状态（3）状态函数的微小变化在数学上是全微分三、状态函数与状态方程（一）状态函数单位：pPa、V

m3、T

K

n

mol、R

Jmol-1K-1

R

摩尔气体常数

R＝8.314510Jmol-1K-1

pV=nRT（二）状态方程理想气体状态方程也可表示为：pVm=RTpV=(m/M)RT以此可相互计算p,V,T,n,m,M,

(=m/V)按系统初末状态变化四、过程与途径简单状态变化过程：（即P、V、T）相变化过程：相变、混合等化学变化过程：按变化条件的不同等温过程：T1=T2=T环等压过程：P1=P2=P环等容过程：V绝热过程：循环过程：定义：符号：Q和W是过程量：五、热和功由于温度不同而在系统与环境之间传递的能量，称为热。Q除热以外，在系统与环境之间传递的能量，称为功。W系统吸热：Q＞0系统放热：Q＜0系统对环境作功：W＜0环境对系统作功：W＞0系统的能量六、热力学能动能势能机械能定义、意义也称热力学能，U（1）内能是系统的性质，或者称状态函数（2）没有绝对值内能第三节热力学第一定律定律：数学表达式：一、热力学第一定律能量守恒，表述方式很多（第一永动机不可能）ΔU=U2-U1=Q+W使用于非敞开系统二功的计算（一）功的分类功体积功（）非体积功（）电功表面功光轴功（二）体积功怎么算系统、v若体积膨胀或压缩dV（即VV+dV）则（1）环境压力做被积函数（2）此式中的W与热力学表达式中的W不同（3）具体过程的体积功等外压过程等压过程自由膨胀等容过程理想气体等温可逆过程1、理想活塞2、外界压强与系统压强无限接近例题1、用管道输送天然气，当输送压力为200kPa，温度为25℃时，管道内天然气的密度为多少？假设天然气可看作是纯的甲烷。解：由题可知P=200×103Pa、T=25+273.15K、M=16.04×10-3kg.mol-1∵

=m/Vm=nMV=nRT/p例题2：今有2molH2，起始体积为15×10-3m3，若在恒定温度298.2K时，经下列过程膨胀至体积为50×10-3m3，试计算个过程的功W。（H2