这些重要的物理化学概念你理解了吗 （二）

对于物理化学的学习最重要的是理解各种定义和物理化学公式，并且记住它们，上一期小编总结的物理化学的重要定义和公式都记住了嘛，第二期又又又来喽~

理想液态混合物

定义：其任一组分在全部组成范围内都符合拉乌尔定律的液态混合物。

其中，0≤xB≤1 , B为任一组分。

理想液态混合物中任一组分B的化学势

其中，μB^*(l)为纯液体B在温度T﹑压力p下的化学势。

若纯液体B在温度T﹑压力p^θ下标准化学势为μB^θ(l)，则有：

其中，V^*m,B(l)为纯液态B在温度T下的摩尔体积。

理想液态混合物的混合性质

稀溶液的依数性　

①　溶剂蒸气压下降：

② 凝固点降低：（条件：溶质不与溶剂形成固态溶液，仅溶剂以纯固体析出）

③ 沸点升高：（条件：溶质不挥发）

④ 渗透压：

。

活度与活度因子

对真实液态混合物中溶剂：

且有：

其中aB为组分B的活度，f_B为组分B的活度因子。

标准平衡常数的表达式

式中p_B^eq为参加化学反应任一组分B的平衡分压力，γB为B的化学计量数。K^θ量纲为一。若已知平衡时参加反应的任一种物质的量n_B，摩尔分数y_B，系统的总压力p，也可采用下式计算K^θ：

式中为系统中气体的物质的量之和，为参加反应的气态物质化学计量数的代数和。此式只适用于理想气体。

吉布斯相律

式中F为系统的自由度数（即独立变量数）；P为系统中的相数；“2”表示平衡系统只受温度、压力两个因素影响。要强调的是，C称为组分数，其定义为C=S－R－R′，S为系统中含有的化学物质数，称物种数；R为独立的平衡化学反应数；为除任一相中（或）。同一种物质在各平衡相中的浓度受化学势相等限制以及R个独立化学反应的标准平衡常数对浓度限制之外，其他的浓度（或分压）的独立限制条件数。

相律是表示平衡系统中相数、组分数及自由度数间的关系。供助这一关系可以解决：（a）计算一个多组分多平衡系统可以同时共存的最多相数，即F＝0时，P值最大，系统的平衡相数达到最多；（b）计算一个多组分平衡系统自由度数最多为几，即是确定系统状态所需要的独立变量数；（c）分析一个多相平衡系统在特定条件下可能出现的状况。

应用相律时必须注意的问题：（a）相律是根据热力学平衡条件推导而得的，故只能处理真实的热力学平衡系统；（b）相律表达式中的“2”是代表温度、压力两个影响因素，若除上述两因素外，还有磁场、电场或重力场对平衡系统有影响时，则增加一个影响因素，“2”的数值上相应要加上“1”。若相平衡时两相压力不等，则F=C-P+2式不能用，而需根据平衡系统中有多少个压力数值改写“2”这一项；（c）要正确应用相律必须正确判断平衡系统的组分数C和相数P。而C值正确与否又取决与R与R‘的正确判断；（d）自由度数F只能取0以上的正值。如果出现F<0，则说明系统处于非平衡态。

化学反应速率的定义

式中：V为体积，ζ 为反应进度，t 为时间。

若反应在恒容下进行时，则上式可改写为

n_B为反应方程式中的化学计量数，对反应物取负值，对产物取正值。例如

当取反应物或产物分别表示上述反应的反应速率时，则有

在实际应用时，常用，或，来表示反应的反应速率。，称为反应物的消耗速率；，则称为产物的生成速率。用参加反应的不同物质之消耗速率或生成速率来表示一反应的反应速率时，其数值是不同的，它们之间的关系见上式。

基元反应与质量作用定律

基元反应是指由反应物微粒(分子、原子、离子、自由基等)一步直接转化为产物的反应。若反应是由两个或两个以上的基元反应所组成，则该反应称为非基元反应。

对于基元反应，其反应速率与各反应物浓度的幂乘积成正比，而各浓度的方次则为反应方程式中的各反应物的化学计量数，这就是质量作用定律。例如，有基元反应如下：

则其速率方程为

要注意：非基元反应决不能用质量作用定律，所以如未指明某反应为基元反应时，不能随意使用质量作用定律。

具有简单级数反应速率的公式及特点

阿累尼乌斯方程

微分式：

指数式：

积分式：

式中，A称为指前因子或表观频率因子，其单位与k 相同；E_a称为阿累尼乌斯活化能(简称活化能)，其单位为kJ×mol^-1。上述三式是定量表示k 与T 之间的关系。常用于计算不同温度T 所对应之反应的速率常数k(T)以及反应的活化能E_a。

阿累尼乌斯方程只能用于基元反应或有明确级数而且k 随温度升高而增大的非基元反应。

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