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第8章 电解质溶液1

8.1 电化学系统1

8.2 电解质溶液的导电机理与Faraday定律3

8.2.1 电解质溶液的导电机理3

8.2.2 物质的量的基本单元4

8.2.3 Faraday电解定律6

8.3 离子的电迁移6

8.3.1 离子的电迁移率6

8.3.2 离子的迁移数8

8.3.3 离子迁移数的测定11

8.4 电解质溶液的导电能力15

8.4.1 电导与电导率15

8.4.2 摩尔电导率16

8.4.3 摩尔电导率的测定19

8.4.4 摩尔电导率的决定因素21

8.5 单个离子对电解质溶液导电能力的贡献23

8.5.1 导电能力的加和性23

8.5.2 无限稀薄条件下离子的摩尔电导率25

8.6 电导法的应用26

8.6.1 水质的检验27

8.6.2 弱电解质电离常数的测定27

8.6.3 难溶盐溶度积的测定28

8.6.4 电导滴定29

8.7 强电解质溶液的活度和活度系数30

8.7.1 电解质的化学势30

8.7.2 离子平均活度和平均活度系数32

8.7.3 离子平均活度系数的计算35

8.8 电解质溶液中离子的规定热力学性质42

8.8.1 规定及其推论42

8.8.2 水溶液中离子的热力学性质44

8.9 带电粒子在相间的传质方向和限度45

8.9.1 电化学势46

8.9.2 带电粒子在相间传质方向和限度的判据48

习题49

第9章 电化学平衡53

9.1 化学能与电能的相互转换53

9.2 可逆电池及可逆电极的一般知识54

9.2.1 电池的习惯表示方法54

9.2.2 电极反应和电池反应55

9.2.3 可逆电池的条件57

9.2.4 可逆电极的分类59

9.3 可逆电池电动势的测量与计算60

9.3.1 电动势的测量60

9.3.2 电动势的符号61

9.3.3 电动势与电池中各物质状态的关系——Nernst公式62

9.3.4 Nernst公式的理论推导63

9.4 可逆电极电势64

9.4.1 标准氢电极65

9.4.2 任意电极的电极电势65

9.4.3 由电极电势计算可逆电池的电动势69

9.4.4 甘汞电极70

9.5 浓差电池及液接电势71

9.5.1 浓差电池71

9.5.2 液接电势的产生与计算72

9.5.3 盐桥的作用75

9.6 根据反应设计电池77

9.7 电动势法的应用79

9.7.1 求取化学反应的Gibbs函数变和平衡常数79

9.7.2 测定化学反应的熵变80

9.7.3 测定化学反应的焓变81

9.7.4 电解质溶液中平均活度系数的测定84

9.7.5 标准电动势及标准电极电势的测定85

9.7.6 pH的测定86

9.7.7 电势滴定88

9.7.8 电势-pH图及其应用89

9.8 膜平衡94

9.8.1 膜平衡与膜电势94

9.8.2 膜电势的计算94

9.9 离子选择性电极和电化学传感器96

习题98

第10章 应用电化学102

10.1 电极的极化与超电势的产生102

10.1.1 电极的极化102

10.1.2 超电势104

10.2 不可逆情况下的电池和电解池109

10.2.1 几个常用名词109

10.2.2 不可逆情况下电池的端电压和电解池的外加电压111

10.3 电解池中的电极反应112

10.4 金属的腐蚀与防护116

10.4.1 电化学腐蚀117

10.4.2 防腐蚀方法117

10.5 化学电源118

10.5.1 原电池118

10.5.2 蓄电池118

10.5.3 燃料电池119

习题119

第11章 表面化学与胶体的基本知识122

11.1 基本概念122

11.1.1 表面功和表面能122

11.1.2 表面张力123

11.1.3 影响表面张力的主要因素125

11.1.4 巨大表面系统的热力学不稳定性126

11.2 弯曲表面下的附加压力——Young-Laplace方程127

11.3 Young-Laplace方程的应用129

11.3.1 弯曲表面下液体的蒸气压——Kelvin方程129

11.3.2 固体颗粒大小对于溶解度的影响131

11.3.3 固体熔点与颗粒半径的关系132

11.3.4 亚稳相平衡133

11.4 固-液界面136

11.4.1 液体对固体的润湿作用136

11.4.2 液体在固体表面上的铺展138

11.4.3 毛细现象及表面张力的测定方法139

11.5 溶液表面143

11.5.1 溶液的表面张力与表面吸附现象143

11.5.2 Gibbs吸附方程144

11.6 表面活性剂148

11.6.1 表面活性剂的分子结构149

11.6.2 表面活性剂的分类151

11.6.3 表面活性剂的应用举例151

11.7 固体表面154

11.7.1 固体表面对气体的吸附现象154

11.7.2 Langmuir吸附理论156

11.7.3 BET吸附理论159

11.7.4 Freundlich公式162

11.7.5 吸附热力学162

11.7.6 吸附的本质——物理吸附和化学吸附163

11.8 胶体及其基本特征164

11.8.1 分散系统的分类164

11.8.2 胶体的基本特征165

11.9 胶体的性质166

11.9.1 胶体的光学性质166

11.9.2 胶体的动力性质167

11.9.3 胶体的电性质171

11.9.4 胶体的稳定性质175

11.10 胶体的制备与净化178

11.10.1 胶体的制备178

11.10.2 胶体的净化179

11.11 乳状液179

11.11.1 乳状液的类型与形成180

11.11.2 乳状液的稳定181

11.11.3 乳状液的变型与破坏182

习题182

第12章 化学动力学基础186

12.1 基本概念187

12.1.1 化学反应速率187

12.1.2 元反应及反应分子数189

12.1.3 简单反应和复合反应189

12.2 物质浓度对反应速率的影响190

12.2.1 速率方程190

12.2.2 元反应的速率方程——质量作用定律191

12.2.3 反应级数与速率系数191

12.3 具有简单级数的化学反应192

12.3.1 一级反应192

12.3.2 二级反应195

12.3.3 三级反应和零级反应198

12.4 反应级数的测定202

12.4.1 几点说明202

12.4.2 r=kcn A型反应级数的测定203

12.4.3 r=kcα A cβ B…型反应级数的测定209

12.5 温度对反应速率的影响212

12.5.1 经验规则212

12.5.2 Arrhenius公式213

12.6 活化能及其对反应速率的影响215

12.6.1 元反应的活化能215

12.6.2 微观可逆性原理及其推论215

12.6.3 复合反应的活化能218

12.6.4 活化能对反应速率的影响219

12.6.5 Arrhenius公式的修正220

12.6.6 活化能的求取221

12.7 元反应速率理论223

12.7.1 碰撞理论223

12.7.2 势能面和反应坐标简介230

12.7.3 过渡状态理论233

12.7.4 两个速率理论与Arrhenius公式的比较238

12.8 反应机理240

12.8.1 对峙反应240

12.8.2 平行反应242

12.8.3 连续反应243

12.8.4 链反应246

12.8.5 稳态假设与平衡假设250

12.8.6 反应机理的推测255

12.8.7 微观反应动力学简介258

12.9 非理想反应与快速反应259

12.9.1 非理想元反应的速率方程260

12.9.2 快速反应的测定方法261

12.10 催化剂对反应速率的影响263

12.10.1 催化剂和催化作用263

12.10.2 催化机理264

12.10.3 催化剂的一般性质266

12.11 均相催化反应和酶催化反应267

12.11.1 均相催化反应267

12.11.2 酶催化反应269

12.12 复相催化反应272

12.12.1 催化剂的活性与中毒272

12.12.2 催化剂表面活性中心的概念273

12.12.3 气-固复相催化反应的一般步骤274

12.12.4 催化作用与吸附的关系275

12.13 溶剂对反应速率的影响281

12.13.1 溶剂与反应物分子无特殊作用281

12.13.2 溶剂与反应物分子有特殊作用282

12.14 光化学反应284

12.14.1 光化学基本定律284

12.14.2 光化学反应的特点286

12.14.3 光化学反应的速率方程287

12.14.4 光化学平衡288

12.14.5 激光化学简介290

习题291

习题参考答案301

附录306

附录A 本书中一些量的名称和符号306

附录B 本书中一些量的单位符号308

附录C 本书中所用的单位词头符号308

附录D 298.15K时水溶液中某些物质的标准热力学数据309

附录E 298.15K时一些电极的标准电极电势309