用哲学理念来思考物理化学的基本概念和联系*

阳历 莫婉玲 梅付名

(华中科技大学化学与化工学院 湖北武汉 430074)

物理化学是一个概念和公式比较集中的学科。如果说它复杂，那只能从侧面说明还有很多逻辑和思维可以参与的空间，还有很多联系等待我们去建立。这种联系加进一点哲学思考，会有意想不到的清晰效果。

1 范畴问题——绝对与相对

1.1 基于自然规律本身的特性产生的绝对和相对

热力学是物理化学的重要内容之一。热力学有许多概念与公式，其中热力学能U和熵S是系统本身固有的特性，具有明确的物理意义，是基于自然规律的特性而提炼出来的绝对的概念，而焓H、Holmholtz自由能A及Gibbs自由能G则是在实际应用过程中由U、S、p、V、T等物理量推断产生的相对概念，这些绝对及相对的量又通过如下热力学方程关联：

H=U+pV

A=U-TS

G=H-TS

dU=TdS-pdV

dH=TdS+Vdp

dA=-SdT-pdV

dG=-SdT+Vdp

从更普遍的意义上说，标准摩尔生成焓、燃烧焓、规定熵等都基于一个规定的起点，一切过程和变化都以这个起点为参照对象，具有一定的绝对性。只有这个绝对的概念成立了，利用Hess定律，计算任意两个相对状态转化的焓变、熵变及Gibbs自由能变化才能成立。例如：

(1)

(2)

式(1)减去式(2)，得式(3)：

(3)

1.2 基于人为规定或总结的绝对和相对

上面讲到的都是自然过程中客观存在的绝对和相对。物理化学中还有很多人为产生的绝对和相对。通常对于一些概念的基本定义，都具有绝对性质，而基于这些概念的经验式有很多都只是相对的。

例如，电化学电解质溶液中离子的电荷、质量摩尔浓度及电导、电导率和摩尔电导率属于绝对概念，任何电解质溶液都具有这些性质。……