普通化学原理 | 小复习1

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。