物理化学

章节摘录

版权页：插图：对于微观的层次，普遍规律由量子力学提供。量子力学描述微观粒子运动的规律。它由一些微观粒子如原子核和电子的质量和电荷，以及由之导出的谐振子和刚性转子的振动频率、转动惯量等出发，原则上可以得到分子结构、分子能级、分子间力和位能面等微观的物质特性。不言而喻，这些微观粒子的质量和电荷也就是这一层次所需要的物质的最基本的特性。至于是否可以从量子力学导出统计力学的基本方程，理论上是合理的，实际上并没有得到解决，所以在图0-1和图0一2中用虚箭头表示。在物理化学中，这一层次通常称为量子化学，或更广泛地称为结构化学。由以上介绍可知，物理化学中不同层次的普遍规律建筑在热力学、统计力学和量子力学等物理学科的基础之上，这就是为什么在化学前面冠以物理二字的原因。由以上介绍还可知，在各层次中存在三种不同的方法。其中实验测定将在化学实验课程中学习，在本书中则主要介绍理论方法，同时也介绍一些经验半经验方法。后者的重要性一方面在于理论方法尚不完善，或正在发展之中，而在实际工作中，经验半经验方法往往得到更广泛的应用；另一方面，经验半经验的假设和模型也带有理论的性质，而且往往是形成更正确理论的先导。由图0-1和图0一2所展示的三个层次的相互关系，也就是整个物理化学的框架。以后学习每一章时，还要介绍每一章的框架，特别是如何从实验中得到经验方程，再抽象出假设和模型，最后上升为理论的过程，以及理论如何应用。框架是联系众多具体内容的逻辑结构，学习一门学科，最重要的就是掌握它的框架。至于具体内容，由于时间有限，在一门课程中，往往只能学习其中少量最精华的部分。但是有了框架，熟悉了典型的内容，以后通过长期的自学，就可以掌握广博而贯通的知识，并用来进行创造性的工作。全书分为5篇共18章。第1篇平衡篇共5章，介绍研究平衡规律的宏观层次理论方法。其中第1章物质的PVT关系和热性质，介绍两类最重要的纯物质特性；第3章中的逸度和活度部分，则主要介绍混合物的特性。第2章热力学定律和热力学基本方程、第3章中的多组分系统的热力学部分，介绍宏观层次的普遍规律，即化学热力学。第4章相平衡，包括相图和计算，第5章化学平衡，则是两个主要应用。这样的编排是希望将普遍规律与物质特性清晰的区分。在下面各章中，就不再这样刻意划分了。第2篇速率篇共3章，介绍研究速率规律的宏观层次理论方法。其中第6章传递现象的基本原理、第7章化学动力学，综合讨论宏观层次的普遍规律和有关物质特性，也初步介绍一些有关反应速率理论的内容。第8章各类反应的动力学，是更具体的应用。

内容概要

胡英，男，1934年6月生。湖北省英山县人。专长为物理化学和化学工程。1953年毕业于华东化工学院化工机械系(现为华东理工大学)，留校任物理化学助教，1960年任讲师，1978年任副教授，1982年任教授，1986年任博士生导师。1993年当选为中国科学院院士。现任华东理工大学学位委员会副主任，教育部工科化学课程教学指导委员会主任委员，中国化工学会副理事长，上海市化学化工学会副理事长，《化学学报》、《化工学报》、《Fluid Phase Equilibria》编委。曾多次在美国柏克利加州大学化学工程系进行访问研究。

书籍目录

绪论物理量符号表平衡篇第1章 物质的pvt关系和热性质本章框架和基本要求1.1 引言1.2 系统的状态和状态函数Ⅰ.物质的pvt关系和相变现象1.3 流体的pvt状态图，气液相变和临界现象1.4 包括气液固三相的pvt状态图和相图1.5 范德华方程1.6 普遍化计算和对应状态原理1.7 维里方程Ⅱ.物质的热性质1.8 热力学第一定律1.9 标准热容1.10 标准相变焓1.11 标准生成焓和标准燃烧焓1.12 标准熵1.13 热性质数据的来源简史结束语思考题习题第2章 热力学定律和热力学基本方程本章框架和基本要求2.1 引言Ⅰ.热力学基本原理2.2 热力学第二定律2.3 卡诺循环与卡诺定理2.4 克劳修斯不等式和可逆性判据2.5 熵与熵增原理2.6 亥姆霍兹函数和吉布斯函数2.7 热力学基本方程Ⅱ.各类过程中热力学函数的变化2.8 pvt变化中热力学函数的变化2.9 焦耳一汤姆逊效应2.10 相变化中热力学函数的变化2.11 热力学第三定律2.12 化学反应中热力学函数的变化Ⅲ.两类应用2.13 平衡判据2.14 单元系统的相平衡，克拉佩龙一克劳修斯方程2.15 能量的有效利用简史结束语思考题习题第3章 多组分系统的热力学，逸度和活度本章框架和基本要求3.1 引言Ⅰ.多组分系统的热力学3.2 偏摩尔量3.3 化学势与热力学基本方程3.4 平衡判据与平衡条件3.5 相律Ⅱ.逸度、活度和混合性质3.6 化学势与逸度3.7 逸度和逸度因子的求取3.8 拉乌尔定律和亨利定律3.9 理想混合物和理想稀溶液3.10 化学势与活度（1）3.11 活度和活度因子的求取3.12 化学势与活度（2）3.13 混合性质与超额函数简史结束语思考题习题第4章 相平衡本章框架和基本要求4.1 引言Ⅰ.多组分系统的相图4.2 两组分系统的气液平衡相图4.3 两组分系统的高压气液平衡相图4.4 两组分系统的气液液平衡相图4.5 两组分系统的液固平衡相图4.6 三组分系统的液液平衡相图4.7 三组分系统的液固平衡相图Ⅱ.相平衡热力学4.8 相平衡计算4.9 稀溶液的依数性4.10 高级相变简史结束语思考题习题第5章 化学平衡本章框架和基本要求5.1 引言Ⅰ.各类平衡常数及其应用5.2 标准平衡常数5.3 气相化学反应的平衡常数5.4 凝聚相化学反应的平衡常数5.5 多相反应的平衡常数5.6 化学反应的方向和限度，等温方程5.7 同时平衡Ⅱ.平衡常数的计算5.8 温度对平衡常数的影响5.9 由热性质数据计算平衡常数简史结束语思考题习题速率篇第6章 传递现象本章框架和基本要求6.1 引言Ⅰ.传递现象的基本原理6.2 费克定律、傅里叶定律和牛顿定律6.3 恒稳态与非恒稳态传递过程6.4 布朗运动6.5 热扩散和达福尔效应Ⅱ.不可逆过程热力学6.6 不可逆过程的熵产生率6.7 线性唯象关系和昂色格倒易关系Ⅲ.传递性质6.8 传递性质的实验测定6.9 传递性质的理论和半经验方法简史结束语思考题习题第7章 化学动力学本章框架和基本要求7.1 引言Ⅰ.化学动力学基本原理7.2 化学反应的速率7.3 反应速率方程7.4 反应速率方程的积分形式7.5 对峙反应7.6 连串反应第8章 各类反应的动力学结构篇第9章 量子力学基础Ⅰ.量子力学基本原理Ⅱ.平动.转动和振动Ⅲ.原子中的电子运动 第10章 化学键和分子间力的理论Ⅰ.分子轨道理论Ⅱ.分子轨道理论对多原子分子的应用Ⅲ.分子间力理论ⅳ.对称性原理第11章 波谱的基本原理统计篇第12章 独立子系统的统计热力学Ⅰ.统计力学原理Ⅱ.独立子系统的统计分布Ⅲ.独立子系统的热力学性质第13章 相倚子系统的统计热力学Ⅰ.系综原理Ⅱ.理论方法和分子模拟第14章 速率理论Ⅰ.气体分子运动学说与碰撞理论Ⅱ.位能面与过渡状态理论Ⅲ.分子动态学扩展篇第15章 界面现象Ⅰ.界面热力学Ⅱ.界面平衡特性Ⅲ.界面速率过程第16章 电解质溶液Ⅰ.电解质溶液的平衡性质Ⅱ.电解质溶液的传递性质Ⅲ.电解质溶液的反应速率性质第17章 电化学Ⅰ.电化学平衡Ⅱ.电极-溶液界面层理论Ⅲ.电化学动力学第18章 胶体Ⅰ.胶体系统的稳定机制.制备和破坏Ⅱ.胶体系统的特性Ⅲ.其他胶体系统参考书Ⅰ.参考教材Ⅱ.《物理化学参考》的目录Ⅲ.各章的参考书附录附录1 部分元素的相对原子质量附录2 部分基本物理常数(物理常量)附录3 临界参数附录4 各种气体自25℃至某温度的平均摩尔定压热容附录5 热力学数据表习题答案索引与中英文对照后记

编辑推荐

《物理化学(第5版)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材之一。

作者简介

《物理化学(第5版)》为教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材。1999年出版的《物理化学》第四版，内容大致与国际趋势接轨。本版则是一个精要版，是在第四版的基础上修订而成。它并不降低基本要求，而是从实际出发，进一步取其精华，提高质量，篇幅比第四版减少约三分之一。

全书仍分为5篇共18章。平衡篇包括物质的pvt关系和热性质、化学热力学、相平衡和化学平衡。速率篇包括传递现象和化学动力学。结构篇有量子力学基础、化学键和分子间力的理论，以及波谱原理。统计篇有独立子系统和相倚子系统的统计热力学，以及速率理论。扩展篇则包括界面现象、电解质溶液、电化学和胶体系统。每章后有简史、结束语、思考题和习题，书后附参考书、习题答案和附录。

《物理化学(第5版)》可作为高等学校化学、化工及有关专业的教材，也可供相关科研和工程技术人员参考。

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