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0　绪论1

1　化学热力学基础3

1.1　基本概念3

1.1.1 系统和环境3

1.1.2　过程和途径4

1.1.3　状态和状态函数4

1.1.4　广延性质和强度性质6

1.1.5　平衡状态及状态方程7

1.2　热力学第一定律8

1.2.1 内能、热和功的概念8

1.2.2　准静态过程与可逆过程10

1.2.3　热力学第一定律的数学表达式12

1.2.4　焓14

1.2.5　热容16

1.3 热气学第一定律在气体变化过程中的应用17

1.3.1 定容过程17

1.3.2　定压过程17

1.3.3　定温过程18

1.3.4　绝热过程18

1.4　热化学20

1.4.1　反应热效应20

1.4.2　盖斯（гess）定律22

1.4.3　几种热效应23

1.4.4　反应热与温度关系——基尔霍夫（Kirchhoff）公式27

1.5　热力学第二定律29

1.5.1 自发过程的共同特性30

1.5.2　熵和热力学第二定律31

1.5.3　过程方向的判据——熵增加原理34

1.5.4　熵变的计算35

1.5.5　化学变化中熵变的计算——标准熵概念37

1.6　吉布斯（Gibbs）函数和亥姆霍兹（Helmholtz）函数41

1.6.1 吉布斯函数41

1.6.2 吉布斯函数变化（△G）的计算43

1.6.3　亥姆霍兹函数43

1.6.4 热力学函数间的基本关系式44

1.7　偏摩尔量46

1.7.1　偏摩尔量的定义46

1.7.2　偏摩尔量的集合公式47

1.7.3　偏摩尔量的测定49

1.8　化学势50

1.8.1　化学势的定义50

1.8.2　化学势的应用52

1.8.3　理想气体的化学势54

思考题56

习题57

2　化学平衡60

2.1　化学反应的平衡条件60

2.2　化学反应等温式和化学反应的方向性61

2.2.1 化学反应等温式及其应用61

2.2.2　标准吉布斯函数变化与平衡常数64

2.2.3　反应的标准吉布斯函数变化与化合物的标准生成吉布斯函数66

2.3　温度对平衡常数的影响——等压方程式67

2.4　平衡常数的测定和平衡转化率的计算70

2.4.1 平衡常数的测定70

2.4.2　平衡转化率的计算72

思考题75

习题75

3　相平衡77

3.1　相律和相图77

3.1.1　相律的数学式78

3.1.2　单组分系统相图——水的相图80

3.1.3　水、盐二组分系统相图84

3.2　分配定律及其应用86

3.2.1 分配定律86

3.2.2　分配定律应用——计算萃取过程的效率88

3.3　拉乌尔定律和亨利定律90

3.3.1 拉乌尔（F.M.Laoult）定律和理想溶液90

3.3.2　亨利（Henry）定律91

3.3.3　拉乌尔定律和亨利定律的微观解释92

3.4　唐南（Donnan）平衡95

思考题97

习题97

4　电化学99

4.1 电解质溶液的导电机理及法拉第电解定律99

4.1.1 电解质溶液的导电机理99

4.1.2　法拉第（Faraday）电解定律101

4.1.3 离子的迁移速度淌度概念102

4.2 电导、电导率、摩尔电导率、电导测定及其应用104

4.2.1 电导、电导率、摩尔电导率104

4.2.2 电导测定及其应用105

4.3　可逆电池反应的电势108

4.3.1　可逆电池108

4.3.2　可逆电池的表示方法109

4.3.3　反应的电势110

4.3.4　化学电池反应的电势和电极反应的电势计算——能斯特（Nernst）方程113

4.3.5　几种常用电极115

4.3.6 电池电动势的测定和应用118

4.4　不可逆电极过程121

4.4.1 分解电压、极化和超电压122

4.4.2 电解产物析出的先后顺序125

4.5 电解过程在水质处理中的应用127

4.5.1 电解过程在水处理技术中的应用127

4.5.2 电解法处理电镀含铬废水128

思考题132

习题133

5　表面现象135

5.1 比表面、表面吉布斯函数和表面张力135

5.1.1 比表面135

5.1.2　表面吉布斯函数和表面张力136

5.2　表面热力学138

5.3　润湿现象和浮选139

5.3.1 液体对固体表面的润湿作用139

5.3.2　液体和气体对固体表面润湿的关系140

5.4　气体在固体表面上的吸附141

5.4.1　物理吸附和化学吸附142

5.4.2 弗里德利希（Freundlich）吸附经验式143

5.4.3 兰格谬尔（Langmuir）单分子层吸附理论145

5.4.4 BET多分子层理论148

5.5　溶液表面的吸附149

5.5.1 溶液的表面张力和表面活性物质149

5.5.2　特洛贝（Traube）规则152

5.5.3 吉布斯（Gibbs）吸附等温式153

5.6　毛细现象155

5.6.1 附加压力155

5.6.2　毛细现象157

思考题158

习题159

6　胶体化学161

6.1　胶体系统的分类及制备162

6.1.1　胶体的分类162

6.1.2　胶体系统的特征163

6.1.3　胶体溶液的制备163

6.1.4　胶体溶液的纯化163

6.2　胶体溶液的光学性质164

6.2.1 丁达尔效应165

6.3　溶胶的动力性质167

6.3.1　布朗运动和扩散167

6.3.2　沉降和沉降平衡169

6.3.3 沉降速度与离子半径的关系169

6.4　溶胶的电学性质170

6.4.1 电泳171

6.4.2 电渗172

6.5　双电层理论172

6.5.1 固体粒子表面电荷的来源172

6.5.2　平板式双电层理论173

6.5.3　扩散双电层理论174

6.6　憎液溶胶的胶团结构、ξ电势175

6.6.1　胶粒的扩散双电层结构175

6.6.2　动电势—ξ电势177

6.7　胶体的稳定性与聚沉作用181

6.7.1　胶体的稳定性181

6.7.2　溶胶的聚沉182

6.8　乳状液和泡沫185

6.8.1 乳状液的形成和类型185

6.8.2　乳化剂的作用185

6.8.3　乳状液类型的鉴定186

6.8.4　乳状液的转化和破坏187

6.8.5　乳状液的应用188

6.8.6 泡沫188

思考题189

习题190

7　化学动力学基础191

7.1　化学反应速率的表示方法及测定192

7.2　反应速率与浓度的关系194

7.2.1　反应级数194

7.2.2　一级反应196

7.2.3　二级反应198

7.2.4　三级反应199

7.2.5　零级反应200

7.3　反应速率与温度的关系201

7.3.1　碰撞理论和活化能202

7.3.2 阿累尼乌斯（Arrhenius）公式203

7.4　催化作用及其特征　酶催化205

7.4.1 催化作用对反应速率的影响205

7.4.2　催化作用的特性206

7.4.3　酶催化的特性及其应用208

思考题209

习题211

附录Ⅰ 《中华人民共和国法定计量单位》简介213

表1 国际单位制的基本单位213

表2 国家选定的非国际单位制单位（摘录）213

表3 用于构成十进倍数和分数单位的词头（摘录）214

表4 习惯使用而应废除的单位（摘录）214

表5　常见计量单位的错误符号（摘录）215

表6　几种表示浓度和密度的量215

表7　单位换算关系216

表8　常用元素相对原子质量216

表9　某些物理常数值216

附录Ⅱ 物理化学常用的最基本的数学公式217

附录Ⅲ 一些物质的热力学性质218

附录Ⅳ 水中离子的热力学数据表223

附录Ⅴ 电极反应的标准电势εθ（25℃还原电势）226