物理化学(第7版)(全2册)

本书是“十二五”普通高等教育本科重量规划教材，是“南开大学化学系列教材”之一。本书分上、下两册，上册内容包括：气体、热力学第一定律、热力学第二定律、热力学函数规定值、统计力学基本原理、混合物和溶液、化学平衡，共7章；下册内容包括：相平衡、化学动力学、基元反应速率理论、几类特殊反应的动力学、电化学、界面现象和胶体化学，共7章。本书内容丰富、重点突出，基本概念、基本原理和基本方法阐述清楚。本书可作为高等学校化学，应用化学、材料化学、分子科学与工程等专业的物理化学教材，也可供工科院校和高等师范院校相关专业参考使用。

第七版前言
第六版前言
第五版前言
第四版前言
第三版前言
第1章气体1
1.1理想气体1
1.1.1理想气体状态方程2
1.1.2摩尔气体常量3
1.1.3混合理想气体定律5
1.2实际气体7
1.2.1实际气体的p、V、T行为7
1.2.2实际气体的液化及临界点7
1.2.3实际气体的状态方程9
1.2.4对应状态原理及压缩因子图12
1.3气体分子运动论14
1.3.1气体分子的速率分布14
1.3.2最概然速率、平均速率和方均根速率15
1.3.3气体分子的能量分布16
1.3.4压力和温度的统计概念16
1.3.5分子与器壁碰撞和隙流17
1.3.6分子间碰撞和平均自由程18
1.3.7气体分子在重力场中的分布19
习题20
课外参考读物21
第2章热力学第一定律24
2.1引言25
2.2热力学术语和某些基本概念26
2.2.1体系和环境26
2.2.2体系的性质和状态27
2.2.3状态方程29
2.2.4过程和途径31
2.2.5功和热32
2.2.6体积功的计算33
2.2.7可逆过程和不可逆过程34
2.2.8热力学能34
2.3热力学第一定律35
2.3.1热力学第一定律的文字表述35
2.3.2封闭体系第一定律的数学式35
2.3.3焓H36
2.3.4恒压热Qp与△H36
2.3.5恒容热Qv与△U36
2.4热容37
2.4.1恒容热容Cv37
2.4.2恒压热容Cp37
2.4.3Cp与Cv的关系37
2.4.4单纯变温过程的热的计算38
2.5热力学第一定律应用于理想气体38
2.5.1焦耳实验38
2.5.2理想气体的Cp与Cv之差40
2.5.3理想气体的恒温过程40
2.5.4理想气体的绝热过程41
2.6热力学第一定律应用于实际气体43
2.6.1焦耳-汤姆孙实验43
2.6.2焦耳-汤姆孙系数44
2.6.3实际气体的及44
2.7相变过程的Q、W、△U、△H的计算45
2.7.1可逆相变化45
2.7.2恒温、恒压不可逆相变46
2.8热化学46
2.8.1化学反应热46
2.8.2物质的标准态和标准摩尔反应焓49
2.8.3规定焓50
2.8.4标准摩尔反应焓的求算51
2.8.5反应热与温度的关系54
习题57
课外参考读物63
第3章热力学第二定律64
3.1引言65
3.2卡诺定理65
3.3热力学第二定律的经典表述68
3.3.1自发过程69
3.3.2第二定律的经典表述69
3.4热力学第二定律的熵表述70
3.4.1熵函数70
3.4.2克劳修斯不等式72
3.4.3熵增加原理72
3.5熵变计算74
3.5.1体系熵变AS的计算74
3.5.2环境熵变AS环的计算74
3.5.3熵变计算举例74
3.6亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能80
3.6.1亥姆霍兹自由能80
3.6.2吉布斯81
3.6.3△A与△G的求算82
3.7恒定组成封闭体系的热力学关系83
3.7.1热力学基本方程83
3.7.2麦克斯韦关系式84
3.7.3△U、△H、△S、△A和△G的计算87
3.8化学势89
3.8.1组成变化的均相封闭体系热力学基本方89
3.8.2化学势是状态函数91
3.8.3组成变化的多相封闭体系热力学基本方程92
3.8.4化学势判据92
3.9气体的化学势94
3.9.1纯理想气体的化学势94
3.9.2混合理想气体的化学势95
3.9.3纯实际气体的化学势95
3.9.4混合实际气体的化学势96
3.9.5纯气体逸度的计算97
3.9.6混合气体逸度的计算98
3.10线性非平衡态热力学简介101
3.10.1局域平衡假设102
3.10.2昂萨格倒易关系102
3.10.3熵产生原理103
3.10.4最小熵产生原理105
3.11非线性非平衡态热力学简介105
3.11.1非线性非平衡定态稳定性的判据105
3.11.2耗散结构106
习题107
课外参考读物114
第4章热力学函数规定值
4.1规定焓116
4.2规定热力学能117
4.3规定熵117
4.3.1热力学第三定律117
4.3.2绝对零度时的热力学性质118
4.3.3物质的摩尔规定熵119
4.3.4物的标准摩规定熵120
4.3.5化学反应的标准摩尔熵121
4.4规定标准摩尔吉布斯自由能122
4.4.1纯物质的规定标准摩尔吉布斯自由能122
4.4.2化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能122
4.4.3化学反应标准摩尔吉布斯自由能123
习题125
课外参考读物126
第5章统计力学基本原理128
5.1引言129
5.1.1统计力学的目的129
5.1.2统计力学研究的对象129
5.1.3统计力学研究的方法130
5.2预备知识131
5.2.1体系微观状态的描述131
5.2.2分子的运动形式和能级表达式133
5.2.3统计力学的基本定理137
5.3近独立粒子体系的统计规律性139
5.3.1近独立定域粒子体系140
5.3.2近独立非定域粒子体系150
5.4近独立粒子体系的热力学性质157
5.4.1求未定乘子β157
5.4.2粒子的配分函数q159
5.4.3近独立等同粒子体系的热力学函数统计表达式160
5.4.4近独立可别粒子体系的热力学函数统计表达式161
5.5近独立非定域分子配分函数162
5.5.1分子配分函数的因子分解163
5.5.2平动配分函数165
5.5.3转动配分函数168
5.5.4振动配分函数172
5.5.5电子配分函数176
5.5.6核配分函数178
5.5.7分子的全配分函数179
5.6理想气体180
5.6.1理想气体状态方程180
5.6.2摩尔恒容热容181
5.6.3标准摩尔熵182
5.7正则系综183
5.7.1系综184
5.7.2正则系综方法185
5.7.3正则配分函数188
5.8热力学定律的统计力学解释189
5.8.1热力学第一定律189
5.8.2热力学第二定律191
5.8.3热力学第三定律193
5.9晶体统计力学195
5.9.1爱因斯坦晶体模型196
5.9.2德拜晶体模型198
习题201
课外参考读物204
第6章混合物和溶液206
6.1组成表示法207
6.1.1摩尔分数工207
6.1.2质量摩尔浓度207
6.1.3物质的量浓度c208
6.1.4物质B的质量分数WB208
6.2偏摩尔量208
6.2.1偏摩尔量的定义及物理意义208
6.2.2偏摩尔量与摩尔量的比较210
6.2.3偏摩尔量的集合公式211
6.2.4同一组分的各种偏摩尔量之间的关系211
6.2.5不同组分的同一偏摩尔量之间的关系-吉布斯-杜安方程212
6.2.6偏摩尔量的实验测定213
6.3拉乌尔定律和亨利定律214
6.3.1拉乌尔定律214
6.3.2亨利定律214
6.3.3拉乌尔定律与亨利定律的比较215
6.4理想液体混合物215
6.4.1定义215
6.4.2各组分的化学势216
6.4.3偏摩尔性质216
6.4.4混合热力学性质217
6.5理想稀溶液218
6.5.1定义218
6.5.2溶剂A的化学势218
6.5.3溶质B的化学势218
6.5.4偏摩尔性质219
6.5.5混合热力学性质221
6.6非理想液体混合物223
6.6.1活度及活度系数223
6.6.2组分B的化学势表达式224
6.6.3转移性质224
6.6.4超额热力学函数224
6.7非电解质溶液226
6.7.1溶剂A的化学势表达式226
6.7.2溶剂A的渗透系数226
6.7.3溶质B的化学势表达式226
6.8溶液的依数性227
6.8.1依数性质227
6.8.2蒸气压降低228
6.8.3凝固点降低228
6.8.4沸点升高230
6.8.5渗透压231
6.9活度及活度系数的测定233
6.9.1蒸气压法233
6.9.2溶质与溶剂活度的相互求算234
6.9.3凝固点降低法235
6.9.4由分配定律求溶质活度235
6.10电溶液235
6.10.1电解质溶液理论简介235
6.10.2电解质的活度及活度系数236
6.10.3德拜-休克尔极限公式237
6.11多组分体系中组分的热力学函数的规定值242
6.11.1组分B的偏摩尔量242
6.11.2溶质B的标准偏摩尔生成函数243
6.11.3单个离子的热力学函数规定值244
习题246
课外参考读物252
第7章化学平衡254
7.1理想气体混合物中的化学平衡255
7.1.1化学反应方向和限度的热力学判据255
7.1.2平衡常数及其应用262
7.1.3平衡常数的求算267
7.1.4各种因素对理想气体反应平衡的影响279
7.1.5同时平衡286
7.2非理想气体混合物中的化学平衡289
7.2.1逸度平衡常数289
7.2.2化学反应等温式292
7.2.3各种因素对爿_理想气体化学平衡的影响292
7.3液体混合物中的化学平衡292
7.3.1理想液体混合物中的化学平衡293
7.3.2非理想液体混合物中的化学平衡294
7.4溶液中的化学平衡294
7.4.1非电解质溶液中的化学平衡294
7.4.2弱电解质溶液中的化学平衡297
7.4.3多相化学平衡301
习题305
课外参考读物312
附录一国际单位制313
附录二希腊字母表316
附录三基本常数316
附录四换算因数317
附录五元素的相对原子质量表(1997年）317
附录六某些物质的临界参数319
附录七某些气体的范德华常数320
附录八一些物质在101325Pa时的标准摩尔恒压热容321
附录九热力学数据323
附录十水溶液中某些溶质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯函数及标准摩尔熵331
附录十一水溶液中某些离子的标准偏摩尔生成焓、标准偏摩尔生成吉布斯函数、标准偏摩尔熵及标准偏摩尔恒压热容332
附录十二某些有机化合物的标准摩尔燃烧焓333
附录十三在无限稀释水溶液中离子的标准偏摩尔生成焓334
附录十四物质的自由能函数335
附录十五25°C时水溶液中一些电极的标准电极电势338