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第7章　電化學1
7.1　離子的遷移 2
7.1.1 原電池和電解池 2
7.1.2 電解質(zhì)溶液的導電機理 4
7.1.3 法拉第(Faraday) 定律 4
7.1.4 離子的遷移數(shù) 6
7.1.5 離子遷移數(shù)的測定方法 8
7.2　電解質(zhì)溶液的電導 10
7.2.1 電導、電導率和摩爾電導率 10
7.2.2 電導率和摩爾電導率隨濃度的變化 11
7.2.3 離子獨立運動定律和離子的摩爾電導率 12
7.2.4 電導測定及其應用 14
7.3　強電解質(zhì)的活度、活度因子及德拜-休克爾極限公式 17
7.3.1 溶液中離子平均活度和離子平均活度因子 18
7.3.2 德拜-休克爾極限公式 20
7.4　可逆電池及其電動勢的測定 22
7.4.1 電池的構(gòu)造及各部分功能 22
7.4.2 電池的書寫規(guī)定 22
7.4.3 電極電勢產(chǎn)生的機理 23
7.4.4 可逆電池 24
7.4.5 可逆電極的類型 25
7.4.6 韋斯頓(Weston) 標準電池 26
7.4.7 可逆電池電動勢的測定 27
7.5　可逆電池的熱力學 28
7.5.1 由可逆電動勢E 計算電池反應的ΔrGm 28
7.5.2 由電池的溫度系數(shù)計算電池反應的ΔrSm 28
7.5.3 由可逆電動勢E 和電池溫度系數(shù)(?E/?T)p 計算電池反應的ΔrHm 28
7.5.4 計算原電池可逆放電時的熱效應Qr 29
7.5.5 可逆電池電動勢與濃度關(guān)系——能斯特(Nernst) 方程 30
7.6　電極電勢 32
7.6.1 金屬接觸電勢Δ?1
7.6.2 液體接界電勢及鹽橋 32
7.6.3 電極電勢 33
7.7　不同類型電池電動勢的計算 38
7.7.1 單液化學電池 38
7.7.2 雙液化學電池 39
7.7.3 濃差電池 39
7.7.4 液體接界電勢及其計算公式 42
*7.7.5 膜電勢及其計算公式 43
7.8　原電池的設(shè)計 44
7.8.1 氧化還原反應 44
7.8.2 擴散過程——濃差電池 45
7.8.3 中和反應 46
7.8.4 沉淀反應——求難溶鹽的活度積 46
7.9　電池電動勢測定的應用 47
7.9.1 判斷氧化還原反應的方向 47
7.9.2 求一價離子的遷移數(shù)t+ 、t- 47
7.9.3 求離子的平均活度系數(shù) 48
7.9.4 測定未知的E??值 48
7.9.5 求化學反應的平衡常數(shù) 49
7.9.6 測定溶液的pH 49
7.10　可逆電池熱力學的計算舉例 50
7.11　分解電壓 55
7.11.1 理論分解電壓 55
7.11.2 分解電壓 55
7.12　極化作用和極化曲線 57
7.12.1 電極的極化和超電勢 57
7.12.2 測定極化曲線的方法 58
7.12.3 電解池與原電池極化的差別 59
7.12.4 塔菲爾(Tafel) 方程 59
7.13　電解時電極反應 60
7.13.1 電解時的電極反應 60
7.13.2 金屬離子的分離 62
* 7.14　金屬電化學腐蝕與防腐 64
7.14.1 電化學腐蝕的機理 65
7.14.2 腐蝕電流與腐蝕速率 65
7.14.3 金屬的防腐方法 66
* 7.15　化學電源 68
7.15.1 化學電源 68
7.15.2 一次電池 68
7.15.3 二次電池 69
7.15.4 燃料電池 71
本章小結(jié)及基本要求 72
習題 74

第8章　統(tǒng)計熱力學初步80
8.1　統(tǒng)計熱力學的研究對象及基本定理 80
8.1.1 統(tǒng)計熱力學的研究對象及系統(tǒng)分類 80
8.1.2 統(tǒng)計熱力學基本假設(shè) 81
8.2　系統(tǒng)微觀狀態(tài)及分子運動形式和能級表達式 82
8.2.1 系統(tǒng)微觀狀態(tài)的描述 82
8.2.2 粒子的運動形式和能級表達式 83
8.3　獨立子系統(tǒng)的統(tǒng)計規(guī)律性 85
8.3.1 能級分布 85
8.3.2 狀態(tài)分布 86
8.3.3 定域子系統(tǒng)能級分布及其微觀狀態(tài)數(shù)的計算 87
8.3.4 離域粒子能級分布及其微觀狀態(tài)數(shù)的計算 89
8.3.5 系統(tǒng)的總微觀狀態(tài)數(shù)Ω 90
8.3.6 最概然分布與平衡分布 90
8.4　玻爾茲曼分布及配分函數(shù) 94
8.4.1 玻爾茲曼分布 94
8.4.2 粒子配分函數(shù) 96
8.5　獨立離域分(粒) 子配分函數(shù)及其計算 97
8.5.1 粒子配分函數(shù)的析因子性質(zhì) 97
8.5.2 能量零點的選擇對配分函數(shù)的影響 98
8.5.3 平動配分函數(shù)的計算 99
8.5.4 轉(zhuǎn)動配分函數(shù)的計算 100
8.5.5 振動配分函數(shù)的計算 101
8.5.6 電子運動的配分函數(shù) 103
8.5.7 核運動的配分函數(shù) 103
8.5.8 分(粒) 子全配分函數(shù) 103
8.6　熱力學性質(zhì)與分子配分函數(shù)的關(guān)系 104
8.6.1 熱力學能與配分函數(shù)的關(guān)系 104
8.6.2 熵與分子配分函數(shù)的關(guān)系 105
8.6.3 其他熱力學函數(shù)與分子配分函數(shù)的關(guān)系 107
8.7　熱力學能和摩爾恒容熱容的計算 108
8.7.1 熱力學能 108
8.7.2 Ut、Ur 和U0v 的計算 109
8.7.3 摩爾恒容熱容及其計算 110
8.8　系統(tǒng)熵的計算及統(tǒng)計熵 112
8.8.1 熵與各獨立運動配分函數(shù)的關(guān)系 112
8.8.2 統(tǒng)計熵(光譜熵) 及其計算 113
8.8.3 統(tǒng)計熵與量熱熵的比較 115
8.9　理想氣體的統(tǒng)計熱力學處理 116
8.9.1 理想氣體狀態(tài)方程 116
8.9.2 摩爾恒容熱容和標準摩爾統(tǒng)計熵 117
8.9.3 理想氣體反應的標準平衡常數(shù) 117
本章小結(jié)及基本要求 121
習題 122

第9章　界面現(xiàn)象126
9.1　界面張力 127
9.1.1 產(chǎn)生界(表) 面現(xiàn)象的本質(zhì)原因 127
9.1.2 液體的表面張力、表面功及表面吉布斯函數(shù) 128
9.1.3 熱力學基本關(guān)系式及界(表) 面的熱力學分析 129
9.1.4 影響界(表) 面張力的因素 130
9.2　彎曲液面的附加壓力及其后果 132
9.2.1 彎曲液面的附加壓力 132
9.2.2 拉普拉斯方程 133
9.2.3 毛細現(xiàn)象 134
9.2.4 彎曲表面上的蒸氣壓-開爾文公式 135
9.2.5 新相生成及亞穩(wěn)狀態(tài) 137
9.3　固/液界面 139
9.3.1 接觸角和楊氏方程 139
9.3.2 潤濕現(xiàn)象 140
9.3.3 固體自溶液中吸附 142
9.4　氣體在固體表面的吸附 142
9.4.1 吸附類型 143
9.4.2 吸附等溫式 147
9.4.3 吸附熱 151
9.5　溶液的表面吸附 152
9.5.1 溶液表面吸附現(xiàn)象 152
9.5.2 表面吸附量與吉布斯吸附等溫式 152
9.5.3 表面活性物質(zhì)在表面相的定向排列 155
9.6　表面活性劑 157
9.6.1 表面活性劑的分類 157
9.6.2 膠束和臨界膠束濃度 158
*9.6.3 (分子) 自組裝簡介 159
9.6.4 表面活性劑的作用 160
9.6.5 HLB值的定義與應用 161
本章小結(jié)及基本要求 162
習題 163

第10章　膠體化學167
10.1　分散系統(tǒng)的分類及憎液溶膠的特性 167
10.2　溶膠的制備和凈化 169
10.2.1 分散法 169
10.2.2 凝聚法 170
10.2.3 溶膠的凈化 171
10.3　溶膠的光學性質(zhì) 171
10.3.1 丁鐸爾效應 171
10.3.2 瑞利公式 172
10.3.3 超顯微鏡原理簡介及膠粒大小的測定 173
10.4　溶膠的動力學性質(zhì) 174
10.4.1 布朗運動 174
10.4.2 擴散和滲透壓 176
10.4.3 沉降和沉降平衡 177
10.5　膠體的電學性質(zhì) 179
10.5.1 電動現(xiàn)象 179
10.5.2 擴散雙電層理論及電動電勢 181
10.5.3 溶膠的膠團結(jié)構(gòu) 184
10.6　溶膠的穩(wěn)定與聚沉 185
10.6.1 動力學穩(wěn)定性 185
10.6.2 溶劑化穩(wěn)定性 185
10.6.3 電學穩(wěn)定性 185
10.6.4 溶膠系統(tǒng)中粒子間作用能與穩(wěn)定性關(guān)系 186
10.6.5 溶膠的聚沉及影響聚沉的因素 187
*10.6.6 溶膠穩(wěn)定性的DLVO理論簡介 190
10.7　乳狀液 191
10.7.1 乳化劑及其乳化作用 191
10.7.2 影響乳狀液類型的因素及乳狀液類型的鑒別 192
*10.7.3 微乳狀液 193
10.7.4 乳狀液的去乳化 194
10.8　泡沫 194
10.9　氣溶膠 196
10.10　凝膠 196
10.10.1 凝膠的分類 196
10.10.2 凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的類型 197
10.11　大分子溶液 198
10.11.1 大分子溶液的滲透壓 198
10.11.2 唐南平衡 199
10.11.3 大分子溶液的黏度 201
本章小結(jié)及基本要求 205
復習題 206
習題 206

第11章　化學動力學209
11.1　基本概念及速率測量方法 210
11.1.1 化學反應速率 210
11.1.2 反應速率的測定方法 212
11.1.3 基元反應、反應分子數(shù)和反應機理 212
11.2　反應速率方程 213
11.2.1 基元反應的速率方程 213
11.2.2 復雜反應的速率方程 214
11.3　簡單反應速率方程的積分形式 215
11.3.1 零級反應(n=0) 216
11.3.2 一級反應(n=1) 216
11.3.3 二級反應(n=2) 219
11.3.4 n 級反應 223
11.4　速率方程與反應級數(shù)的測定 224
11.4.1 積分法 225
11.4.2 半衰期法 227
11.4.3 微分法 228
11.4.4 孤立法和過量濃度法 229
11.5　溫度對反應速率的影響 230
11.5.1 阿累尼烏斯方程 231
11.5.2 關(guān)于阿累尼烏斯方程的幾點討論 232
11.6　基元反應碰撞理論 239
11.6.1 碰撞理論的基本假設(shè) 239
11.6.2 氣相雙分子碰撞數(shù)的計算 240
11.6.3 閾能、反應截面及有效碰撞分數(shù) 241
11.6.4 碰撞理論的反應速率方程和速率常數(shù) 242
11.6.5 碰撞理論與阿累尼烏斯方程比較 243
11.7　基元反應的過渡態(tài)理論 246
11.7.1 莫爾斯公式及雙原子分子的勢能曲線 246
11.7.2 三體直線碰撞系統(tǒng)勢能面 247
11.7.3 艾林過渡態(tài)理論的基本要點 249
11.7.4 過渡態(tài)理論的統(tǒng)計力學處理 250
11.7.5 艾林方程的熱力學表達式 252
11.7.6 艾林方程熱力學表達式與阿累尼烏斯方程及碰撞理論速率常數(shù)方程之比較 252
11.7.7 過渡態(tài)理論的評價 255
11.8　典型的復雜反應 256
11.8.1 對峙(可逆) 反應 256
11.8.2 平行反應 260
11.8.3 連串反應 262
11.9　復雜反應動力學的近似處理 265
11.9.1 速率控制步驟近似法 265
11.9.2 平衡態(tài)近似法 266
11.9.3 穩(wěn)態(tài)近似法 266
11.10　單分子反應理論簡介 268
11.11　鏈反應 270
11.11.1 直鏈反應機理及反應動力學 271
11.11.2 支鏈反應與爆炸 272
11.12　溶液反應動力學 274
11.12.1 溶劑對反應組分無明顯作用的情況 274
11.12.2 溶劑對反應組分產(chǎn)生明顯作用的情況 278
11.13　光化學反應初步 280
11.13.1 光化學反應的初級過程、次級過程和猝滅 281
11.13.2 光化學反應定律 282
11.13.3 光化學反應動力學 284
11.13.4 光化學反應與熱反應比較 285
11.14　催化反應動力學 287
11.14.1 催化劑與催化作用 287
11.14.2 催化劑加速反應速率的根本原因 287
11.14.3 催化作用的基本特征 289
11.14.4 酶催化 290
11.14.5 多相催化反應動力學 294
本章小結(jié)及基本要求 299
習題 301

參考文獻310