普通化学第一章.ppt

绪论 1. 化学的定义与分支学科 2. 化学的地位和作用 3. 学习的目的、内容和要求 目录 1.1 化学热力学基本概念 1.2 化学反应的热效应与焓变 1.3 化学反应的判断 本章小结 1 .1 化学热力学基本概念 2. 相 3. 状态与状态函数 状态函数的性质 广度性质和强度性质 4. 过程与途径 5. 化学计量数 6. 反应进度 1.1.2 反应热的测量 1. 反应热的实验测量方法 示例 2. 热化学方程式 1.2 化学反应热效应与焓变 1.2.1 热力学第一定律 1. 热力学能 2. 热 3. 功与体积功 4. 体积功w体的计算 5. 理想气体的体积功 1. 2. 2 化学反应的反应热与焓 1. 焓 2. 定容反应热与定压反应热的关系 3. 盖斯定律 盖斯定律示例 1.2.3 反应标准摩尔焓变的计算 2. 标准摩尔生成焓 3. 标准摩尔焓变及测定 4. 反应的标准摩尔焓变的计算 标准摩尔反应焓变计算示例 注意事项 1.3 化学反应方向的判断 1. 反应的焓变与熵变 热力学第二定律的另外表述方式* 3. 反应的吉布斯函数变 1.3.2 反应自发性的判断(ΔG) 2. ΔG与?G 的关系 1.3.3 反应的摩尔吉布斯函数变的计算及应用 2. 其他温度时的?rGm的计算 3. 任意态时反应的摩尔吉布斯函数变的计算 4. ΔrG 和ΔrG的应用 分压定律 为了确定混合气体中某组分气体 i 的分压力，可用道尔顿分压定律。理想气体的分压定律有两个关系式。 第一，混合气体的总压力 p 等于各组分气体分压力 pi 之和。即 第二，混合气体中某组分气体 i 的分压力等于混合气体的总压力 p 与该组分气体的摩尔分数 xi 之乘积。即 工业和分析化学中常用各组分气体的体积分数 来表示混合气体的组成。某组分气体的体积分数等于其分体积与总体积之比即 某组分气体的分体积Vi 是在恒温下将其压缩到具有混合气体总压力时所占有的体积。利用理想气体状态方程 和 两式相除即可得 1. 298.15K 时反应的标准摩尔吉布斯函数变的计算 (1) 在标准状态时，由指定单质生成单位物质的量的纯物质时反应的吉布斯函数变，叫做该物质的标准摩尔生成吉布斯函数： ? f ，常用单位为 kJ. mol-1 。 Gm 反应的标准摩尔吉布斯函数变以? r 表示，对应于反应式(1.1a)，计算公式为： Gm ? B? f (B, 298.15 K) ? r (298.15 K) = (2.16a) Gm, Gm 任何指定单质(注意磷为白磷) ?f = 0 并规定Δf (H+,aq) = 0 Gm Gm T = 298.15K时的?f 的数据列于附录3中 Gm 对应于反应式(1.1b)，计算公式为： ? r (298.15K)= g? f (G,s, 298.15K) + d? f (D,g, 298.15K) - a? f (A,l, 298.15K) - b? f (B,aq, 298.15K) (2.16b) Gm Gm Gm Gm Gm (2) 利用物质的? f (298.15 K)和 (298.15 K)的数据求算： 先求出 ? r 和 ? r ? r (298.15 K) = ? r (298.15 K) ? 298.15K .?r (298.15 K) (2.16c) Gm Hm Hm Hm Sm Sm Sm 因反应的焓变或熵变基本不随温度而变， 即?r (T) ≈ ? r (298.15 K) ?r (T) ≈ ?r (298.15 K)， 则根据式 (2.6) 可得吉布斯等温方程近似公式： Hm Hm Sm Sm 并可由此式近似求得转变温度Tc ? r ≈ ?r (298.15 K) ? T . ? r (298.15 K) (2.18) Hm Sm Gm (2.10b) 上述几个计算公式都是适用于标准状态的，而实际的条件不一定是标准状态的。因此，反应的? rG 可根据实际条件用热力学等温方程 (2.11) 进行计算，即 ? rGm ( T ) = ? rGm( T ) + RT lnQ 已知 定容反应热：qV = ΔU； 定压反应热：qp = ΔUp + p(V2 – V1) 等温过程， ΔUp? ΔUV，则： qp – qV = n2(g)RT – n1(g)RT = Δn