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體積 (熱力學)

熱力學系統的體積是在描述熱力學狀態時,重要的外延性質。比容是對應的內含性質,是單位質量的體積。體積為一狀態函數,和其他熱力學性質(如壓力、溫度)之間有相互關係。例如理想氣體的體積就可以依理想氣體定律,用壓力及溫度來表示。 一系統的體積可能與分析系統所用的控制體積重合,但也可能不重合。 簡介 熱力學系統的體積一般是指工作流體的體積,例如活塞中的流體體積。體積的變化可能是外界對系統作功的結果,或是是系統用體積的變化來對外界作功。等容過程的體…

化学热力学

化學熱力學()是在熱力學定律範疇之下,研究化學反應以及系統狀態之間熱和功的交互關係。化學熱力學不僅包含實驗測定不同的熱力學性質,還應用數學分析來探討化學問題及自發過程。 化學熱力學的建構是基於前兩個熱力學定律,由熱力學第一、第二定律,四個方程式可得到“吉布斯函數”。再由這些方程式對應热力学系統中的熱力學性質推導出相對簡單的數學,由此勾略出化學熱力學的數學架構。 由此可知,化學熱力學不僅是基於熱力學第一和第二定律發展而成,還加入一些數學函…

活度系数

活性係數('),又称活性因子('),是热力学中的一个系数,反映的是真实溶液中某组分i的行为偏离理想溶液的程度,量纲为1。引入活性系数后,适用于理想溶液的各种关系可以相应修正为适用于真实溶液。类似的,逸度系数是表示真实气体混合物中某组分和理想行为的偏离的系数。 定义 在理想溶液中,溶液组分i遵循拉乌尔定律: :x_i= \frac{p_i} {p^{\star}_i} 其中x_i是组分i在溶液中的摩尔分数,p_i和p^{\star}_i分…

凝胶

的小瓶子]] 凝胶(,来自拉丁语 '—寒冷、冰,或 '—冻结、不可动)是一种固体的、类似果冻的材料。它可以很柔软,也可以很坚硬。凝胶是一种充分稀释的交联系统,在稳定状态下没有流动性。以重量计算,凝胶的主要成分是液体,但由于液体中的三维交联网络,凝胶在很多方面有着与固体相近的特性。 此概念常与“溶胶”相对(参见溶胶凝胶)。 {{Quote box |title = IUPAC definition |quote = IUPAC定义 凝胶:…

沸点升高

沸点升高()指当一种组分加入时,某种液体(溶剂)的沸点升高的现象, 即一种溶液具有比纯溶剂更高的沸点。此现象发生于一种难挥发性的溶质(如盐)加入到一种纯溶剂(如水)时。溶液沸点升高的原因是溶液的蒸汽压低于纯溶剂的蒸气压。沸点可以用沸点测定器准确测量。 Siedepunkt#Siedepunkterhöhung

收附等温线

收附等温线(,又称为吸附等温线)描述了一种物质于某一常温下在某种表面(通常在界面上)上的收附平衡。它表明了束缚于表面(吸附质)上该种物质的量是该种物质在气相或溶液中浓度的函数。吸附等温线常被作为经验模型来使用,也就是说经验模型并不去说明收附的潜在机理或实测的可变因素。这些收附等温线是依靠回归分析而得到的。最常用的等温线有:线性等温线、弗罗因德利希等温线、朗缪尔等温线与BET模型。 另见 吸附 化学吸附 解吸 吉布斯吸附等温式 * 吸湿等…

反应商

在化学中,一个反应商(,常以Qr或Q表示)是一个活性度或反應內化学物浓度的函數。在化学平衡這個特殊情况下,该反应的反应商等于平衡常数。 定義 在一个一般的化学反应中,反应物A分量為α摩爾,反应物B分量為β摩爾,给出產物S為σ摩爾及产物T為τ摩爾,則化學方程可以写成 :αA + βB σS + τT 雖然在许多情况下,反应物可能接近完全反应,但該方程仍被寫成一個平衡。混合A和B並允许反应时,反应商,Qr定义为: :Q_r = \frac{…

稀释定律

稀释定理()是威廉·奥斯特瓦尔德提出的一个关于离解常数与弱电解质的离解度之间的关系。 K_p = \frac{c\ce{(K^+)} \cdot c\ce{(A^{-})}}{c\ce{(KA)}} = \frac{\alpha^2}{1-\alpha} \cdot c_0 如果考虑电导率,则有以下关系: \frac{\Lambda_c^2}{(\Lambda_0 - \Lambda_c)\Lambda_0}\cdot c = K_c

物理化学

,其合成得到了物理化學的極大幫助。]] 物理化學(),簡稱物化,是一門從物理學角度分析物質體系化學行為的原理、規律和方法的學科,可謂近代化學的原理根基。物理化學家關注於分子如何形成結構、動態變化、分子光譜原理、平衡態等根本問題,涉及的物理學有靜力學、動力學、量子力學、統計力學等。大體而言,物理化學為化學諸分支中,最講求數值精確和理論解釋的學科。化學物理學和物理化學都是物理學和化學的交叉學科,但二者还是有細微區别的。化學物理學主要是研究化…

溶度积

溶度积(),或稱溶解度積,是溶度积常数的简称。溶度积常数是沉澱的溶解平衡常数,用符号Ksp表示。溶度积的大小反映了难溶电解质的溶解能力,可用实验方法测定。溶度积常数仅适用于难溶电解质的饱和溶液,对易溶的电解质不适用。在溫度一定時,每一難溶鹽類化合物的Ksp皆為一特定值。 离子化合物的溶度积定义为在饱和溶液中与固体化合物平衡存在的离子浓度的乘积(给定温度下)。 計算 對於溶解平衡M_m A_n (s) \rightleftharpoons…

活性度

在化学中,活性()即某物质的“有效梯度”,或称为物质的“有效摩尔分数”。此概念由吉尔伯特·路易斯首先提出。通常活性较高的物质反应性较高,被形容成“活泼”();而活性很低的物质则几乎没有反应性,被形容为“惰性”()。 将理想混合物中组分i的化学势表示式中的摩尔(xi)替换为活度(ai),便可得到真实化合物中组分i的化学式,见下: :\mu_i(T,p) = \mu_i^\Theta(T) + R \cdot T \cdot \ln(x_i…

拉乌尔定律

拉烏爾定律()描述了溶液的蒸氣壓與其濃度的關係,由法國物理家弗朗索瓦-马里·拉乌尔於1887年根據試驗結果得到。它指出一定温度下,理想溶液内每一成分的蒸氣壓等於该成分的摩尔分数與其作純溶劑時的蒸气压的乘積,且總的蒸氣壓等於各成分的蒸氣壓之和。 其數學表示爲: :p=p^{\O}_{\text{A}} x_{\text{A}} + p^{\O}_{\text{B}} x_{\text{B}} + \cdots 每個成分的蒸氣壓p_{i}:…

可逆反應

可逆反應()通常是指在同一条件下正反应方向和逆反应方向均能进行的化学反应,例如: :a\ {A} + b\ B c\ {C} + d\ D 生成物变为反應物的速率小到可以忽略的反应则称做不可逆反應 事實上,絕大多數的反應都是可逆反應,只不過其可逆程度較小,一般被認為是不可逆反應。 可逆反應必須要處於一個封閉系統之內,否則當生成物是氣體,則有可能會令生成物進入大氣,令逆向反應不能發生,最後變成不可逆反應。 當正向反應(正反应,向右的反应)…

离子

离子(英語:ion)是指原子或分子失去或得到电子而形成的带电荷的粒子。得失电子的过程称为电离,电离过程的能量变化可以用电离能来衡量。 在化学反应中,通常是金属元素原子失去最外层电子,非金属原子得到电子,从而使参加反应的原子或原子团带上电荷。带正电荷的原子叫做阳离子,带负电荷的原子叫做阴离子。阴、阳离子由静电作用结合形成不带电的化合物叫离子化合物。 与分子、原子一样,离子也是构成物质的基本粒子,如氯化钠就是由氯离子和钠离子构成。 词源与宏…

亨利定律

亨利定律,是由威廉·亨利所發現的一个氣體的定律。 表述為:在一定温度和平衡狀態下,氣體在液體中的溶解度和該氣體的平衡分壓成正比。 公式與亨利常數 亨利定律的公式為: : e^{p\,} = e^{kc\,} \, ::其中: :p\, 為氣體的分壓; :c\, 為溶於溶劑内的體積莫耳濃度; :k\, 為亨利常數,其單位為L-atm/mol,atm/莫耳分率 或是 Pa-m3/mol; 取自然對數後,這個公式會讓我們更容易了解。 : p …

开尔文方程

开尔文方程(Kelvin equation)描述了由于弯曲的液-气界面(例如液滴的表面)引起的蒸气压的变化。凸曲面的蒸气压高于平坦表面的蒸气压。开尔文方程基于热力学原理,而且并没有考虑材料的特殊性质。它也可用于通过吸附法来测定孔隙率多孔介质的孔隙尺寸分布。这个方程是为纪念威廉·汤姆逊(William Thomson)而命名的,威廉·汤姆逊也被称为开尔文爵士(Lord Kelvin)。 开尔文方程可以写成下面這樣: : \ln \frac…

化学稳定性

化學穩定性是指化學系統的熱力學穩定性,特別會用在化合物或聚合物上。 系統處於最低能级,或與其環境化學平衡時,此時的系統即有熱力學穩定性。此穩定性可以是動態平衡,個別的原子或分子會進行化學變化,但其特殊形式的總數守恒。只要系統沒有改變,此化學系統的熱力學平衡可以一直持續。化學系統的改變包括有相的變化,也包括化學反應。 比較狀態A和狀態B,若從狀態A變到狀態B的吉布斯自由能為正,表示狀態A比較具有熱力學穩定性。 和反應性的關係 熱力學穩定性…

淤塞密度指数

污泥密度指數(,簡稱SDI)、淤塞密度指数,亦作污染指數(,簡稱FI)或淤塞指数(,簡稱SI),是一個衡量水質的指標。淤塞密度指数透過测定在标准压力(,即2.1 bar)和标准时间间隔(5分鐘、10分鐘、15分鐘或30分鐘)内,一定体积的水样(數值要至少取得500 mL樣本水才有效)通过一特定微孔膜滤器(例如用於逆滲透系統者,一般使用平均孔徑為0.45微米的濾孔濾膜)的阻塞率,又或其的量度而得到。這個指數表示水中胶体物和悬浮物含量的多少…

電子轉移

電子轉移(Electron transfer,ET),是指電子在二個原子或其他化学物质(如分子等)之間的移動。電子轉移是一種氧化还原反應,會改變兩個反應物的氧化態。 許多生物體的機制涉及電子轉移反應,包括氧氣和血红蛋白的結合、光合作用、呼吸作用和。此外,的過程可視為兩電子轉移(兩個同時作用,方向相反的電子轉移),在這個情況下兩個互相轉移的分子距離很小。電子轉移常和過渡金屬錯合物有關 ,但現在也有很多有機化學反應中出現電子轉移的例子。 電…