今天我们来复习一下普通化学原理的基本知识点,毕竟有些学校快要期中考试了…… 1.气体 理想气体状态方程: 注意:使用国际标准单位,p:Pa,V:m³,n:mol,T:K 热力学温标: 数值上等于摄氏温标+273.15,单位为K 合理外推,由于V和T是线性关系,可以使用线性回归得到: 因而,令V趋近于0时,为热力学零度,这对所有的理想气体都有效。 分压: 压强(化学上一般称为压力)是由气体分子撞击容器壁产生的,一定时间撞击的数目决定了压力的大小(冲量),因而,不同种类分子比例不同,撞击数目不同。 同种分子的这些撞击给压力的“贡献”就称为分压,数值上,某种气体的分压与总压之比等于该气体摩尔百分数。分体积由于没有明确的物理意义,没有实际价值。 需要注意的是,不能同时计算分压和分体积,因为分压的条件是该气体已经均匀弥散在整个体系中。 扩散定律: 气体扩散时间正比于气体的相对摩尔质量: 本章其他内容在化学方面用处不大,热学已经介绍的非常清楚了。 2.相变 蒸汽压: 液体分子的分压——即液体分子对压强的贡献——称为蒸汽压,在平衡条件下,气体分压称为饱和蒸汽压。 溶剂的饱和蒸汽压是温度的函数,与溶剂分子的摩尔分数有关。 相: 宏观上各个性质一致的部分,不同的相最典型的区别就是界面的形成,例如一杯水就存在水和杯壁、水和空气、杯壁和空气这三个界面,也就是说,水和空气是不同的相。相的组成成分是温度和压力的函数。 临界现象: 无论如何加压,都不能使气体液化的温度称临界温度,无论如何降温都不能使气体液化的压力称为临界压力。 超临界现象: 液体在相当高的温度和相当大的压力下,摩尔气化焓迅速降为0,成为“超临界流体”,这时,液体和气体的界面消失(可以看到界面变模糊以及逐渐变成一个相的过程,网上有视频哦~)下图是水的摩尔气化焓与温度(K)的关系: 克劳修斯-克拉珀龙方程 克拉珀龙方程通用公式,用于计算任何相变过程,包括冰融化成水的过程,P-T相图也是根据下面这个公式作为理论指导,加以实验数据画出来的: 当考虑气液相变和固气相变时,克劳修斯-克拉珀龙方程如下: 经过简单的积分,可以得到一个更加复杂的表达式,但上面的公式更加简洁并且便于记忆。 3.溶液 浓度 质量分数:溶质质量与溶液质量之比; 摩尔分数:溶质物质的量与溶液物质的量(分开算溶液和溶质)之比; 质量摩尔浓度:每千克溶液中含有的溶质的摩尔数,当然没有人用天平滴定,但是在计算溶液依数性时相当必要; 体积分数:混合前体积与混合后体积之比(酒精和水混合后体积会变,我觉得书上举的这个例子并没有应用价值) 物质的量浓度高中已经用得很熟练了; 比例浓度:实验室常用,直接用试剂(例如浓盐酸默认37%)按照体积比例配制即可; ppm:百万分之一,为了便于表示微小的含量,但是不知道是体积比还是质量比(比如:我脑子里这学期的知识浓度只有1ppm)ppb在不同国家不一样,不常用。 溶解度理论: 相似相溶,实际上是相似结构的化合物溶解过程能量下降较多,抵消了固态的晶格能及其他相互作用,溶剂对化合物的组成结构进行结合、稳定的过程称为溶剂化。 依数性: 不挥发非电解质稀溶液的蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降、渗透压增加等相互关联的一系列性质称为依数性。 凝固点:Ti=Tm0-Kf*m(m是质量摩尔浓度) 沸点:Ti=Tb0+Kb*m 渗透压:Π=cRT,c:克每升 蒸汽压:Pi=P0*Xi 更复杂的问题出现在电解质体系,需要用到Debye-Huckel极限式,不赘述。 4.化学反应动力学 (热力学定律在热学课程已经讲的很深了,化学主要是计算内容(包括平衡常数),做几道题练一下即可,略过) 反应的级数: 简单的讲,数值上就是速率表达式中各个物种幂次之和,基元反的应的级数微观解释即反应时参与反应的分子数。 零级反应:速率恒定,半衰期和重量成正比, 一级反应:瞬时速率和瞬时浓度成正比,lnc和t成正比,半衰期是常数,t=0.693/k 二级反应:c^-1和t成正比。 反应活化能: Arrhenius公式: 明天我们来复习酸碱平衡和沉淀平衡,以及电化学相关内容。 |
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