《清華大學類教材:基礎物理化學(下冊)》側(cè)重于物理化學基本理論和基礎知識的介紹。分為上下兩冊,共12章。上冊包括第1章至第7章,內(nèi)容有:緒論,氣體,熱力學第一定律,熱力學第二定律,統(tǒng)計熱力學基礎及熵的統(tǒng)計意義,溶液熱力學,相平衡,化學平衡。下冊包括第8章至第12章,內(nèi)容有:電解質(zhì)溶液,電化學平衡,應用電化學,表面化學與膠體的基本知識,化學動力學基礎。每冊末均有附錄,各章安排了豐富的例題和習題,并附有參考答案。
《清華大學類教材:基礎物理化學(下冊)》可用做高等學校化學、化工、生物、材料等專業(yè)的教材,以及研究生入學考試參考書,并供相關科技人員參考。
本書是在1995年編著的《物理化學》(上、下冊)基礎上改寫而成的。《物理化學》已出版多年,經(jīng)8次重印,受到讀者歡迎。近些年來物理化學課程教學,從內(nèi)容到形式都進行了許多改革,《物理化學》已不能完全滿足當前的教學要求。部分讀者和出版單位都希望作者將該書進行一些修改,于是特編寫本書,以期本書能在相關專業(yè)人才培養(yǎng)方面發(fā)揮更好的作用?紤]到教材使用的連續(xù)性,本書保持了《物理化學》的內(nèi)容結(jié)構(gòu)和框架,對部分內(nèi)容進行了修改。因此,本書實際上是《物理化學》的再版。就其知識內(nèi)容而言,本書主要介紹物理化學的最基本知識,故將書名定為《基礎物理化學》(上、下冊)。
物理化學是一門重要的化學類專業(yè)基礎課,對于學生理性思維和科研素養(yǎng)的培養(yǎng)訓練尤其重要。由于理論性較強,難于自學,許多學生往往把它看作最難的一門化學課,甚至稱之為“老虎課”。作者在清華大學從事物理化學課程教學多年,深知該課程中哪些基礎知識對化學人才培養(yǎng)至關重要,同時了解學生在學習過程中的困難所在。努力為本科生打好堅實的物理化學基礎,是作者多年組織教學內(nèi)容的宗旨。因此,為學生編寫一套突出基礎知識且便于自學的物理化學教材是作者多年的夙愿,本書正是在這種背景下編寫的,也是作者編寫本書的初衷。
本書是在總結(jié)多年來本科物理化學教學工作的基礎上編寫的,適用于以物理化學為主干課程的化學、化工等各類專業(yè)。本書除緒論外,共分氣體、熱力學第一定律、熱力學第二定律、統(tǒng)計熱力學基礎及熵的統(tǒng)計意義、溶液熱力學、相平衡、化學平衡、電解質(zhì)溶液、電化學平衡、應用電化學、表面化學與膠體的基本知識、化學動力學基礎等12章。本書對內(nèi)容的難點力爭給出詳盡的解釋,以期降低讀者的學習難度。
書中標注*的章節(jié)分為兩類: 一類的內(nèi)容難度較小,一般可以通過學生自學達到基本要求; 另一類的內(nèi)容則超出教學要求,是為學有余力或?qū)Ρ緦W科極有興趣的部分學生準備的。總之,以*標出的章節(jié)教師可根據(jù)學時情況和學生的具體條件進行較靈活的安排,或安排學生自學,或以講座形式講授。這對培養(yǎng)學生的自學能力和因材施教都是有幫助的。
書中的量和公式,一律采用國家法定計量單位及SI單位制。為了利于讀者掌握基本內(nèi)容,書中的基本公式均加陰影標出。對于這些公式,建議能在理解的基礎上記憶,以便能夠熟練地應用?紤]到查閱手冊上標準數(shù)據(jù)的方便,書中的標準壓力一律采用101325Pa的規(guī)定。
本書的出版得到清華大學出版社的鼎力支持,編者在此深致謝意。
由于編者水平有限,書中難免存在不當之處甚至錯誤,熱切希望讀者多提意見,以利進一步改進和提高。
朱文濤
2011年6月于清華園
第8章 電解質(zhì)溶液
8.1 電化學系統(tǒng)
8.2 電解質(zhì)溶液的導電機理與Faraday定律
8.2.1 電解質(zhì)溶液的導電機理
8.2.2 物質(zhì)的量的基本單元
8.2.3 Faraday電解定律
8.3 離子的電遷移
8.3.1 離子的電遷移率
8.3.2 離子的遷移數(shù)
8.3.3 離子遷移數(shù)的測定
8.4 電解質(zhì)溶液的導電能力
8.4.1 電導與電導率
8.4.2 摩爾電導率
8.4.3 摩爾電導率的測定
8.4.4 摩爾電導率的決定因素
8.5 單個離子對電解質(zhì)溶液導電能力的貢獻
8.5.1 導電能力的加和性
8.5.2 無限稀薄條件下離子的摩爾電導率
8.6 電導法的應用
8.6.1 水質(zhì)的檢驗
8.6.2 弱電解質(zhì)電離常數(shù)的測定
8.6.3 難溶鹽溶度積的測定
8.6.4 電導滴定
8.7 強電解質(zhì)溶液的活度和活度系數(shù)
8.7.1 電解質(zhì)的化學勢
8.7.2 離子平均活度和平均活度系數(shù)
8.7.3 離子平均活度系數(shù)的計算
8.8 電解質(zhì)溶液中離子的規(guī)定熱力學性質(zhì)
8.8.1 規(guī)定及其推論
8.8.2 水溶液中離子的熱力學性質(zhì)
8.9 帶電粒子在相間的傳質(zhì)方向和限度
8.9.1 電化學勢
8.9.2 帶電粒子在相間傳質(zhì)方向和限度的判據(jù)
習題
第9章 電化學平衡
9.1 化學能與電能的相互轉(zhuǎn)換
9.2 可逆電池及可逆電極的一般知識
9.2.1 電池的習慣表示方法
9.2.2 電極反應和電池反應
9.2.3 可逆電池的條件
9.2.4 可逆電極的分類
9.3 可逆電池電動勢的測量與計算
9.3.1 電動勢的測量
9.3.2 電動勢的符號
9.3.3 電動勢與電池中各物質(zhì)狀態(tài)的關系——Nernst公式
9.3.4 Nernst公式的理論推導
9.4 可逆電極電勢
9.4.1 標準氫電極
9.4.2 任意電極的電極電勢
9.4.3 由電極電勢計算可逆電池的電動勢
9.4.4 甘汞電極
9.5 濃差電池及液接電勢
9.5.1 濃差電池
9.5.2 液接電勢的產(chǎn)生與計算
9.5.3 鹽橋的作用
9.6 根據(jù)反應設計電池
9.7 電動勢法的應用
9.7.1 求取化學反應的Gibbs函數(shù)變和平衡常數(shù)
9.7.2 測定化學反應的熵變
9.7.3 測定化學反應的焓變
9.7.4 電解質(zhì)溶液中平均活度系數(shù)的測定
9.7.5 標準電動勢及標準電極電勢的測定
9.7.6 pH的測定
9.7.7 電勢滴定
9.7.8 電勢pH圖及其應用
9.8 膜平衡
9.8.1 膜平衡與膜電勢
9.8.2 膜電勢的計算
9.9 離子選擇性電極和電化學傳感器
習題
……
第10章 應用電化學
第11章 表化學與膠體的基本知識
第12章 化學動力學基礎
習題參考答案
附錄