新化学吧 关注:749贴子:11,991

【个人向】对大学一些知识点的个人想法

取消只看楼主收藏回复

有化学的,也有数学和物理的。此贴会发布一些个人对这些知识的理解、记忆方法等。


1楼2017-04-06 02:27回复
    2L被抽了,而且删帖理由居然是:有色情低俗信息


    3楼2017-04-06 02:30
    回复
      化学里有个Fundamental-equation,其实是从热力学第一定律dU=δQ-δW,热力学第二定律dQ=TdS里推出来的,在等压可逆没有非体积功的条件下,由热力学第一定律可以推出dU=TdS-pdV,而dH=dU+d(pv),由函数求导的链式法则可得出dH=Tds-pdV+pdV+Vdp=Tds+pV,同理,由于A=U-TS,G=A+pV(或H-TS),可以得出dA=-SdT-pdV,dG=-SdT+Vdp,类比四个量的全微分表达式可以得出。
      关于记这八个公式,其实只需要记住dU=TdS-pdV就行了,每个微元前面的那个字母所对于对应的量就是函数对于这个量的偏导数。


      来自Android客户端4楼2017-04-06 19:55
      收起回复
        哎哎写错了,左上角那个右边是dT/dV


        来自Android客户端6楼2017-04-06 20:10
        回复
          关于高中的三角和差化积公式和积化和差公式的记忆方法,一种你可以在现场用三角函数和的公式推导,另一种就只能死背了,不过你可以背其中的几个,然后记它们之间的联系,比如第二张图中的第三个式子和第四个式子,其实只是把α和β的位置换一换而已。还有,其实是可以只背和差化积或只背积化和差的,因为可以用其中一个推另一个。



          来自Android客户端7楼2017-04-06 20:20
          回复
            电势能可以类比重力势能,其中电场强度为保守势场,电势为电场强度的势函数。


            来自Android客户端8楼2017-04-06 20:39
            收起回复
              等压热容和等容热容是容量性质(广延性质,就是和物质的量有关的物理量),而摩尔等压热容和摩尔等容热容却是强度性质,是因为摩尔等压热容和摩尔等容热容已经固定了物质的量就是1mol


              来自Android客户端9楼2017-04-06 20:46
              回复
                没有非体积功时,在绝热条件下是否可自发发生的条件是熵变大于等于零(ΔS≥0),在等温等容条件下判断条件条件是亥姆霍茨函数(即ΔA≤0,也称自由能),等温等压条件下是吉布斯函数(即ΔG≤0,也称自由焓),也就是说,在绝热条件下ΔG>0,不能代表这个过程不能自行发生


                来自Android客户端11楼2017-04-06 22:58
                收起回复
                  等压过程δQ=△H,等容过程δQ=△U,绝热过程δQ=0,结合热一可推出△U=-W,等温过程dU=0,所以δQ=δW
                  【各种△的计算方法整理】
                  #体积功#
                  等压 W=P△V,其中P一定要代环境压力
                  等容 W=0,体积变化都为0了当然没有体积功
                  可逆 W=∫V1到V2 pdV=∫V1到V2 nRT/V dV
                  若同时还等温,则nRT可以提出积分符号变成nRT∫V1到V2 1/VdV=nRTln(V2/V1)
                  #热#
                  等容热
                  必须保证没有非体积功,δQ=∫T1到T2CvdT(Cv是等容热容,T1为积分下限,T2积分上限)
                  等压热δH=∫T1到T2CpdT
                  理想气体不管是否等容等压都可以用等容热容和等压热容
                  溶解热没啥好说的,稀释热就是这个物质直接配成这个浓度溶液的热减去这个物质配成原溶液的热。
                  如果不在298.15K和1大气压下,设计可逆线路图解决
                  标准温度下,等压反应热摩尔焓变就是生成物各自的标准生成焓乘以各自的系数之和减去反应物的标准生成焓乘以系数之和。
                  如果不在标准温度,没有相变的用基尔霍夫公式△rHm(T1)+∫T1到T2 各物质的等压热容乘以系数,其中反应物代负号 dT,如果有相变,则设计可逆过程线路图解决
                  #熵变#
                  理想气体的可逆等温过程
                  因为等温,所以δQ=δW,△S=δQ/T=W/T=nRTln(V2/V1)/T=nRln(V2/V1),也等于nRln(P1/P2)
                  然而其实只要是理想气体的等温过程,不可逆也可以用。
                  等压过程
                  (偏导数符号手机打不出来所以就用d代替)
                  (dS/dT)p=((dQ/T)dt)p=((CpdT/T)/dT)p=Cp/T,积分可得△S=Cpln(T2/T1)
                  等容过程
                  推导过程类似等压过程,为△S=∫T1到T2 Cv/TdT=Cvln(T2/T1)
                  相变
                  可逆相变一般是等温等压过程,所以δQ=△H,△S=△H/T △H是可逆相变热
                  不可逆过程:设计可逆过程,画线路图(把不可逆过程拆成好几个可逆过程的组合)
                  混合
                  对于理想气体,因为无视分子间作用力,所以可以看成可逆膨胀,即其中一个物质的△S=nRln(p/p1)=-nRlnx1,其中p为混合后总体积的压强,p1为原先物质的压强,x1是该物质在混合物中的摩尔分数。


                  来自Android客户端12楼2017-04-07 18:42
                  回复
                    化学反应的熵变
                    在298K时就是各物质的量热熵乘以各自的系数之和,其中反应物代负号。
                    量热熵就是规定物质在绝对零度的熵为0,然后让物质经历一系列温度变化和相变计算出的熵变的数值。
                    如果在气体温度下,设计途径


                    来自Android客户端13楼2017-04-07 18:49
                    收起回复
                      亥姆霍兹函数变的意义是等温条件下最大体积功,吉布斯函数变的意义是等温等压下最大非体积功
                      #吉布斯函数变#
                      任何简单物理变化都可以用△G=-∫T1到T2 SdT+∫p1到p2 Vdp
                      如果等温,则△G=△H-T△S
                      但是一般情况下不建议设计变温过程,因为要计算出初始温度下的量热熵,还要再计算两次积分,计算较为麻烦。
                      相变
                      一般情况下可逆相变都是等温没有非体积功,所以△G=0
                      混合
                      如果是等温等压,则△H=0,△G=-T△S=nRTlnx,n为该物质的物质的量,x为摩尔分数,最后再把所有物质的△G加起来就行了。
                      如果非等温等压,那么就各物质计算一次△G,再加起来
                      化学反应
                      在标准条件下,各物质的标准吉布斯函数乘以其系数,其中反应物的系数要代负号
                      非标准条件下,根据函数乘法的求导法则可得[d/dT(G/T)]=-H/T^2,积分可得△G2/T2=△G1/T1-∫T1到T2 △H/T^2dT


                      来自Android客户端15楼2017-04-07 23:53
                      收起回复
                        #亥姆霍兹函数#
                        简单物理变化
                        △A=-∫从T1到T2 SdT-∫从V1到V2 pdV
                        等温过程
                        △A=△U-T△S
                        相变
                        可逆相变一般等温无非体积功,所以△A=-△(pV)


                        来自Android客户端16楼2017-04-07 23:59
                        回复
                          计算各间隙内可容纳的最大原子半径大小的方法,
                          四面体空隙
                          (根号6/2-1)R,其中R是原子半径
                          八面体空隙
                          【体心立方堆积】
                          (2根号3/3-1)R
                          【面心立方堆积】
                          (根号2-1)R
                          推导的过程重点在于真正理解金属晶体模型的意义,明白在真正的晶体其实原子是紧紧地依靠在一起的,晶体模型中的正方形其实只是把院原子直之间的距离放大了


                          来自Android客户端17楼2017-04-30 18:21
                          回复
                            我也是半吊子,在学习中不断总结,如果有错,欢迎指出
                            配位场理论是说在配合物存在的情况下,d能级的电子发生“分裂”的情况,即5个轨道的能量不再相等,以致于局部不遵守洪特规则(然而其实还是遵守的)的现象,具体要看是四面体场还是八面体场,如果是由六个配合物离子形成的八面体场(请根据高中几何知识自行想象形状),各配合物离子位于各坐标轴上,而dxy,dxz,dyz的电子云位于各坐标轴的角平分线(斜率为45°)处,所以能量较低,而dz2和d(x2-y2)的电子云因为在坐标轴上,所以能量较高,所以电子在low spin的时候会先占据t2g(即位于坐标轴平分线上的dxy,dxz,dyz),然后再占据eg,只有在hign spin的时候,才会重新把整个d能级看做一个遵守洪特规则的整体,比如如果d能级有4个电子,在low spin下电子会在占据完三个轨道之后,第四个电子会与第一个电子占据同一个轨道,自旋方向相反,在hign spin时第四个电子才会自己占据第四个轨道。
                            在这种情况下,low spin的离子的半径会比hign spin的半径更小。
                            而在六面体场则恰好相反(由四个配合离子构成),dxy,dxz,dyz轨道的距离会与配合物离子距离更近,因而所需能量更高,而dz2和d(x2-y2)所需能量更低。
                            而有的离子甚至会继续分裂轨道,产生所谓的Jahn Teller效应,比如有的离子的dxy要略高于dxz和dyz
                            那么什么时候hign spin什么时候low spin呢?这要看△(配位场分裂参数)和电子成对能的大小关系,△比电子成对能小的是hign spin,这与配合物离子有关,配合物离子形成强配位场的,就是low spin,形成弱配位场的,就是hign spin,简单来说就是“你强他就弱,你弱它就强”,△与金属类型也有关系,比如Pt4+的△值大于Ir3+


                            来自Android客户端18楼2017-05-06 17:04
                            回复
                              计算分子自由度的方法
                              【平动自由度】
                              有xyz三个方向,而每个方向贡献1,所以这个自由度一共是3,任何分子都有
                              【转动自由度】
                              也是三个方向,但是有的分子只有x轴和y轴的自由度,而没有z轴的转动,所以直线分子4/2=2,非直线分子3,而单原子分子呢,因为三个方向的自由度都没有,所以就是0啦
                              【振动自由度】
                              分为动能和势能两个方面,所以一个部分贡献2个自由度而不再是1了,计算方法,直线分子2(3n-5)(n是原子个数),非直线分子2(3n-6)
                              等容热容的近似计算方法是0.5fR,f是刚才算出的自由度。


                              来自Android客户端19楼2017-05-14 03:04
                              回复