《物理化学》全套800课件PPT
831页1、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 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 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 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 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 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
2、 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 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 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 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 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 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 二 对比状态原理 Theprincipleofcorrespondi
3、ngstates 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 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 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 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 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 若满足范氏方程 则 即Zc 3
4、 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 如何用图 例CO2 304K 110 101325Pa Vm 本章小结 气体计算方法 理想气体状态方程 实际气体状态方程 压缩因子图 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 物化朱文涛02 实气 热力学概念 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 3 对比参数和对比状态 定义
5、 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 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 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 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 如何用图 例CO2 304K 110 101325Pa Vm 本章小结 气体计算方法 理想气体状态方程 实际气体状态方程 压缩因子图 第二章热力学第一定律Chapter2TheFirstLawofThermodyna
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