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1、物理化学（下册）复习课,第七章 电化学,电解质的定义，导电机理。原电池与电解池的组成、定义、区别，表示方法。一、法拉第定律及其数学表达式 Q=ZF二、离子迁移数t的定义式、计算公式及其测定方法,t+t-=1,三、电导率k及摩尔电导率m,1、定义2、计算（1）求电导池常数：（2）求电导率：（3）求摩尔电导率：,3、摩尔电导率与浓度的关系4、科尔劳施离子独立运动定律,5、电导测定的应用四、电解质的平均活度 及平均活度系数,1、从下述各公式计算：,2、对强电解稀溶液从德拜-许克尔极限公式计算,五、电动势测定的应用,1、热力学函数和可逆反应热,注意：德拜-休克尔极限公式适用范围a，还可以利用能斯特方程
2、计算,2、求标准平衡常数,3、求pH值,设计一与H+有关的电池，测定电动势即可求pH.,4、求从能斯特方程可以求出，进一步求,六、能斯特方程,七、电极电势的计算公式,电极电势与电池电动势：,E=E右 E左 E=E右 E左,九、电极的极化与超电势,八、电池的设计与应用1、电池设计的原则；2、设计电池计算难溶盐的溶解度等。,1、极化与超电势的定义2、电解时物质在电极上的析出顺序。,典型例题,例1.电池 AgAgCl(s)KCl(b)Hg2Cl2(s)Hg(l).此电池的电动势与温度的关系为:E=0.0455 V+3.3810-4(t-25)V/。(1)写出电极反应及电池反应；(2)计算所写电池反应
3、在298K时，G，S，焓变H。,解：负极反应 2Ag+2Cl-=2AgCl(s)+2e 正极反应 Hg2Cl2(s)+2e=2Hg(l)+2Cl 电池反应 2Ag+Hg2Cl2(s)=2Hg(l)+2AgCl(s)25时,E=0.0455 V,()=3.3810-4 V.K-1G-zEF-20.045596500=8.78 kJ.mol-1SzF()=2965003.3810-4=65.2 J.mol-1.K-1 H-zEF+zFT()=-20.045596500+2965002983.3810-4=1.066104J.mol1=10.66 kJ.mol-1,例2.,电池：Pt H2(100K
4、pa)H2SO4-1)Hg2SO4(s)Hg(l)Pt在250C时电动势为0.6960V，已知E(SO42-Hg2SO4(s)Hg)=0.6150V。（1）写出电极反应和电池反应；（2）计算250C时，上述电池反应的平衡常数K及（3）计算250C时，b=0.5 mol.kg-1的H2SO4水溶液中H2SO4的活度a(H2SO4)及离子的平均活度。,解：（1）、阳极：H2 2H+2e-阴极：Hg2SO4(s)+2e-2Hg(l)+SO42-,电池反应：Hg2SO4(s)+H2=2Hg(l)+H2SO4,（2）、E=E(SO42-Hg2SO4(s)Hg)E(H2 H+),=E(SO42-Hg2SO
5、4(s)Hg),=0.615V,得：,-1,(3)、由能斯特方程：,得：a(H2SO4)=1.8210-3,（bb)a,b(b+b-)1/,=,可以计算平均活度因子,例3、25时测得电池的电动势E为1.136V。已知在此温度下标准还原电极电势为：（1）求25时该电池反应的（2）当该电池的电动势E=1.2V时氯气的压力应为多少？你认为这时的电动势有没有实用价值。（3）求AgCl(s)的活度积（或溶度积）。,解：（1）电池反应：,（2）,可算得：,压力过大，无实用价值。,（3）把 设计成电池，则,阳极：,阴极：,标准电动势：,而,可通过给定电池：,进行计算。,所以：,第十章 界面现象,一、表面张力
6、的定义及其影响因素二、附加压力的定义及拉普拉斯方程,表面张力、表面功及表面吉布斯函数,对空气中的气泡，如肥皂泡：,拉普拉斯方程,三、毛细现象,四、开尔文公式,注意：此式常与其他公式联用：（1）与拉普拉斯方程联用，则,(2)与 联用，则,五、掌握吸附的定义，物理吸附和化学吸附的区别。六、掌握朗缪尔吸附理论的要点；朗缪尔吸附等温方程：,=V a/Vam,七、了解溶液吸附的概念；吉布斯等温吸附方程：,八、理解表面活性剂的定义、分类、应用及其在溶液中的排布方式；理解临界胶束浓度的概念。,九.对润湿现象的判断,用接触角判断润湿的程度,将杨氏方程 代入上述几种润湿现象的式子中：,沾湿过程：,浸湿过程：,铺
7、展过程：,根据G0，则有：,沾湿过程：,浸湿过程：,铺展过程：,例1、水的表面张力与温度的关系为：今将10kg纯水在303K及100kPa条件下等温等压可逆分散成半径r=10-8m的球形雾滴。计算：（1）该雾滴所受到的附加压力。（2）小雾滴的饱和蒸气压。（3）环境所消耗的非体积功（即表面功）。已知303K、100kPa 时水的密度为995kg.m-3饱和蒸气压为4.24kPa.不考虑分散度对水的表面张力的影响。,典型例题,解：（1）先求出303K（30）时的表面张力,附加压力,（2）利用开尔文公式,（3）非体积功即为表面功，A是半径为r、N个雾滴的总表面积，雾滴为球形，故：,例2、25时乙醇水
8、溶液的表面张力与溶液 中乙醇的浓度c（单位mol.dm-3)的关系为：,计算-3时（1）溶液的表面张力。（2）乙醇在液面的表面过剩。（3）将半径为10-3m的玻璃毛细管垂直插入该溶液中（设乙醇水溶液完全润湿毛细管），溶液在毛细管中上升高度是多少？已知该液体的密度为986kg.m-3,重力加速度-1.,解：（1）-3时,（2）由吉布斯吸附公式：,（3）由公式：,因为乙醇水溶液完全润湿毛细管，,所以,第十一章 化学动力学,一、理解化学反应速率的定义及表示式,1、第一种定义（基于反应进度）,2、第二种定义（基于浓度）,3、恒容反应的反应速率,4、消耗速率及生成速率,A的消耗速率,Z的生成速率,5、与
9、A（或Z）的关系,二、理解基元反应和非基元反应的定义，掌握基元反应的质量作用定律。,对于基元反应：aA+bB+cC yY+zZ,二、掌握速率方程的一般表示式,对于一般化学反应：aA+bB+=+yY+zZ,三理解反应分子数反应级数及反应速率常数的概念。四掌握零级一级二级反应速率方程的积分公式半衰期公式及其特征；n 级反应的积分通式及半衰期公式。（书上有表）,五掌握速率方程的确定方法:微分法积分法（试差法）半衰期法和隔离法等。,六掌握温度影响反应速率的公式阿累尼乌斯公式（微分式定积分式和不定积分式）。,七理解活化分子活化能的概念基元反应活化能与非基元反应活化能（表观活化能）的区别。,八掌握典型复合
10、反应（一级的对行反应平行反应和连串反应）的动力学特征动力学公式。,如：对行反应：,，KC=k1/k-1,平行反应：,，CY/CZ=k1/k2,九掌握复合反应的近似处理方法。1控制步骤法,在连串反应中速率最慢的一步，称为控制步骤。,控制步骤法只有在连串反应中才适用。,例如：连串反应,如果k1k2，则第二步为控制步骤。,2、平衡态近似法,k1,k-1,(快速平衡）,（慢）,3、稳态近似法,在连串反应中：A B Y,k1,k2,若 k1 k2,第一步为控制步骤;中间产物 B 的浓度是很小的,近似看做不随时间而变化：dCB/dt=0,在非基元反应的各个基元步骤中，往往有些活泼的中间物生成，如自由原子或
11、自由基等，它们在反应中消失很快，可以用稳态法处理。,十、了解链反应及其特征、怎样用稳态法推导链反应的动力学方程。十一、掌握催化剂的基本特征，催化反应的一般机理。,例1、298K时N2O5气相分解的半衰期为342 min，此值与N2O5起始压力无关。求：（1）反应速率常数。（2）反应物反应了90%所需的时间。（3）若N2O5初始压力po=105Pa,反应10min后总压力为多少？（设开始只有N2O5。）,典型例题,解：（1）从题意知 与po无关，故为一级反应。,t=0 po 0 0 t=t pt 2(po-pt),从一级反应积分式可求出pt。,例2、恒定体积的反应器中，进行下列反应：,A(g)B
12、(g),k1,k-1,在300K时k1=0.2min-1，k-1=0.005min-1。温度增加10K，正逆反应的速率常数k1和k-1分别为原来的2和2.8倍。求：（1）300K时的平衡常数。（2）正、逆反应的活化能及反应热效应。（3）在300K恒温下，系统中反应开始时只有A物质，测得压力pAo=150kPa,问达到平衡时，系统中A、B各占多少？（4）若使系统中pA=10 kPa，需经过多长时间？（5）完成距平衡浓度一半的时间。,解：,可算出正反应：,同理可算出逆反应：,联合求解可得：,（4）一级对行反应,代入数值可得：,（5）,（3）因反应前后总物质的量不变，故恒容反应时总压不变,例3、反应
13、C2H6+H2=2CH4的机理如下：其中CH3.、H.为活泼中间物，请导出以 表示的速率方程。,证明：,由稳态近似法：,+得：,代得：,代得：,第十二章 胶体化学,1、理解分散系统的定义和分类2、了解溶胶及高分子溶液各自的主要特征（热力学与动力学稳定性）。3、理解溶胶的制备方法。4、了解丁铎尔现象（瑞利公式的应用）、布朗运动等的实质。5、掌握斯特恩双电层理论的要点，双电层的结构，区分热力学电势、斯特恩电势 及 电势，了解 电势的应用。6、理解胶核、胶体粒子及胶团的的概念，,掌握胶团结构的表示方法。7、了解溶胶稳定理论的基本思想。8、理解电解质对溶胶的聚沉作用。聚沉值、聚沉能力的概念；掌握判别电
14、解质聚沉能力大小的方法（价数规则和感胶离子序）。判断电解质聚沉能力 的方法、与胶粒带电相反的离子（反离子）是主要起聚沉作用的离子，即反离子是起主要聚沉作用。、聚沉离子价数愈高，聚沉能力愈强。、电解质所含聚沉离子的个数及价数皆相同的不同离子，聚沉能力取决于感交离子序。,、电解质所含聚沉离子价数及种类皆相同，但个数不同时，离子个数愈多的电解质，聚沉能力愈强。、若外加电解质中反离子的个数、价数及种类全相同时，则需看另外一种离子。此离子对带异号电荷胶粒的聚沉能力越强，则对带同号电荷胶粒聚沉能力愈弱。9、了解高分子溶液的渗透压和黏度，唐南平衡,例、在浓度为10mol.m-3 的20cm3AgNO3溶液中
15、，缓缓滴加浓度为15mol.m-3的KBr溶液10cm3，以制备AgBr溶胶。（1）写出AgBr溶胶的胶团结构式。（2）在三个分别盛10cm3AgBr溶胶的烧瓶中，各加入KNO3、K2SO4、K3PO4溶液使其聚沉，最少需加电解质的数量为：-3的KNO35.8cm3；0.01 mol.dm-3的K2SO48.8cm-3；1.510-3 mol.dm-3的K3PO48.0 8cm-3。计算各电解质的聚沉值以及它们的聚沉能力之比。,解：（1）溶液中AgNO3和KBr的物质的量分别为：,因AgNO3过量，故AgBr溶胶的胶团结构为：,（2）各电解质的聚沉值为：,KNO3：,K2SO4：,K3PO4：,聚沉能力之比为：,KNO3：K2SO4：K3PO4,
