Chemia fizyczna. Tom 2

Krzysztof Pigoń, Zdzisław Ruziewicz

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-14568-2

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2007

Liczba stron:

718

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Pigoń, Krzysztof; Ruziewicz, Zdzisław. Chemia fizyczna. Tom 2. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, 718 s. ISBN 978-83-01-14568-2

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Pigoń, K.

A1 Ruziewicz, Z.

T1 Chemia fizyczna. Tom 2

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2007

SN 978-83-01-14568-2

Bibliografia BibTex:

@Book{ 237, author = "Pigoń, Krzysztof and Ruziewicz, Zdzisław", editor = "", title = "Chemia fizyczna. Tom 2", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2007", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-14568-2" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Pigoń, Krzysztof

AU - Ruziewicz, Zdzisław

ED -

TI - Chemia fizyczna. Tom 2

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2007

SN - 978-83-01-14568-2

ER -

Netografia (standard APA):

Pigoń, Krzysztof; Ruziewicz, Zdzisław. Chemia fizyczna. Tom 2 [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007 [dostęp: 25 08 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/chemia-fizyczna-tom-2-krzysztof-pigon-zdzislaw-237.

chemia, chemia fizyczna, termodynamika chemiczna

Znakomity podręcznik wybitnych wykładowców!

Tom drugi 2-tomowego dzieła Chemia fizyczna.

Znany od ponad 30 lat, dobrze przyjęty w środowisku akademickim podręcznik został uaktualniony i opracowany na nowo przez zespół specjalistów ze...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-14568-2

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2007

Liczba stron:

718

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Przedmowa9
8. PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ I STRUKTURA ELEKTRONOWA ATOMÓW12
8.1. Podstawy doświadczalne teorii kwantów12
8.1.1. Promieniowanie ciała doskonale czarnego i hipoteza kwantów energii12
8.1.2. Zewnętrzny efekt fotoelektryczny. Efekt Comptona15
8.1.3. Widma atomowe i teoria Bohra18
8.2. Dualistyczny charakter cząstek materii i podstawy mechaniki kwantowej23
8.2.1. Hipoteza de Broglie'a23
8.2.2. Zasada nieoznaczności Heisenberga25
8.2.3. Funkcja falowa i pierwszy postulat mechaniki kwantowej28
8.2.4. Drugi postulat mechaniki kwantowej29
8.2.5. Trzeci postulat mechaniki kwantowej. Równanie Schrödingera30
8.2.6. Wartości spodziewanie. Czwarty postulat mechniki kwantowej31
8.2.7. Znaczenie fizyczne komutacyjnych właściwości operatorów kwantowo-mechanicznych33
8.2.8. Cząstka w pudle potencjału34
8.2.9. Efekt tunelowy39
8.3. Atom wodoru i jony wodoropodobne41
8.3.1. Równanie Schrödingera dla atom wodooru i jonów wodoropodobnych41
8.3.2. Liczby kwantowe n, l i m. Kwantowanie przestrzenne45
8.3.3. Orbitale atomowe i ich rozmieszczenie w przestrzeni47
8.3.4. Spin elektronu52
8.3.5. Momenty magnetyczne elektronu w atomie54
8.3.6. Sprzężenie spinowo-orbitalne i wewnętrzna liczba kwantowa j55
8.4. Struktura elektronowa atomów wieloelektronowych57
8.4.1. Orbitale atomowe wieloelektronowych atomów57
8.4.2. Zakaz Pauliego59
8.4.3. Rozbudowa powłok elektronowych i konfiguracje elektronowe atomów60
8.4.4. Energia jonizacji i powinowactwo elektronowe64
8.4.5. Wypadkowy orbitalny moment pędu i wypadkowy spin elektronów atomu. Liczby kwantowe L i S65
8.4.6. Całkowity moment pędu elektronów w atomie i związany z nim moment magnetyczny68
8.4.7. Poziomy energetyczne atomów w przypadku sprzężenia LS70
8.5. Przybliżone metody mechaniki kwantowej72
8.5.1. Przybliżenie adiabatyczne i przybliżenie Borna-Oppenheimera72
8.5.2. Metoda wariacyjna i metoda kombinacji liniowych74
8.5.3. Rachunek zaburzeń Rayleigha-Schrödingera75
8.5.4. Rachunek zaburzeń zależnych od czasu77
8.5.5. Funkcja falowa układu wieloelektronowego. Wyznacznik Slatera79
8.5.6. Równania metody Hartree-Focka dla układu zamkniętopowłokowego. Energia korelacji81
8.6. Widma atomowe83
8.6.1. Absorpcja i emisja promieniowania. Momenty przejścia83
8.6.2. Reguły wyboru dla przejśc promienistych w atomach88
8.6.3. Nadsubtelna struktura linii w widmach atomowych89
8.6.4. Widma atomów metali alkalicznych90
8.6.5. Widma atomów o konfiguracji ns2 w stanie podstawowym92
8.6.6. Zjawiska Zeemana i Starka94
8.6.7. Widm rentgenowskie atomów96
9. WIĄZANIA CHEMICZNE I ODDZIAŁYWANIA MIĘDZYCZĄSTECZKOWE101
9.1. Wiązania jonowe i kowalencyjne101
9.1.1. Wiązania jonowe102
9.1.2. Energia wiązań kowalencyjnych104
9.1.3. Długość i stałe siłowe wiązań105
9.1.4. Elektroujemność109
9.1.5. Elektronowa funkcja energii i jej pochodne112
9.1.6. Gęstość elektronowa116
9.2. Elementy teorii wiązania kowalencyjnego119
9.2.1. Metoda orbitali molekularnych i metoda wiązań walencyjnych120
9.2.2. Metoda LCAO MOO na przykładzie jonu H+2124
9.2.3. Metoda wiązań walencyjnych w zastosowaniu do cząsteczki H2130
9.3. Wiązanie chemiczne w cząsteczkach dwuatomowych i ich struktura elektronowa133
9.3.1. Charakterystyka orbitali molekularnych i ich korelacja z orbitalami atomowymi133
9.3.2. Orbitale molekularne H+2 i innych cząsteczek homojądrowych135
9.3.3. Konfiguracja elektronowa, wiązania i stany elektronowe cząsteczek homojądrowych138
9.3.4. Dwuatomowe cząsteczki homojądrowe. Wiązania spolaryzowane141
9.4. Zlokalizowane wiązania w cząsteczkach wieloatomowych144
9.4.1. Kierunkowe właściwości wiązań145
9.4.2. Hybrydyzacja s-p orbitali atomu C i innych atomów146
9.4.3. Hybrydyzacja z udziałem orbitali d i wiązania w kompleksowych związkach metali przejściowych151
9.5. Zdelokalizowane wiązania w układach sprzężonych154
9.5.1. Opis cząsteczki benzenu metodą wiązań walencyjnych155
9.5.2. Przybliżenie π-elektronowe i przybliżenia Hückla w metodzie orbitali molekularnych157
9.5.3. Cząsteczki etylenu w przybliżeniu Hückla158
9.5.4. Cząsteczki benzenu w przybliżeniu Hückla160
9.5.5. Diagramy molekularne162
9.5.6.Wiązania wielocentrowe164
9.6. Związki międzycząsteczkowe167
9.6.1. Wiązanie wodorowe167
9.6.2. Kompleksy donorowo-akceptorowe172
9.6.3. Klatraty174
9.7. Oddziaływanie międzycząsteczkowe175
9.7.1. Cząsteczka w polu elektrycznym177
9.7.2. Oddziaływania van der Waalsa179
9.7.3. Perturbacyjna metoda obliczania energii oddziaływań międzycząsteczkowych185
9.7.4. Rozwinięcie multipolowe189
10. ELEKTRYCZNE, OPTYCZNE I MAGNETYCZNE WŁAŚCIWOŚCI CZĄSTECZEK192
10.1.Polaryzowalnośc i momenty dipolowe cząsteczek192
10.1.1. Polaryzacja indukowana i polaryzowalność cząsteczek195
10.1.2. Polaryzacja orientacyjna i polaryzowalność molowa substancji o cząsteczkach polarnych200
10.1.3. Polaryzowalność w zmiennych polach elektrycznych. Refrakcja molowa204
10.1.4. Pomiary momentów dipolowych208
10.1.5. Moment dipolowy a struktura cząsteczek209
10.2. Anizotropia polaryzowalności cząsteczek i związane z nią zjawiska optyczne211
10.2.1. Nieliniowe zjawska optyczne212
10.2.2. Zjawisko Kerra217
10.2.3. Polaryzowaność cząsteczek a zjawisko rozproszenia światła219
10.2.4. Efekty megnetooptyczne222
10.2.5. Czynność optyczna i dyspersja skręcalności optycznej. Efekt Faradaya225
10.3. Właściwości magnetyczne cząsteczek230
10.3.1. Diamagnetyki, paramagnetyki, ferromagnetyki i ferrimagnetyki231
10.3.2. Diamagnetyzm234
10.3.3. Paramagnetyzm237
11. SPEKTROSKOPIA MOLEKULARNA242
11.1. Przegląd widm cząsteczkowych243
11.1.1. Poziomy energetyczne cząsteczek a struktura ich widm246
11.1.2. Prawa absorpcji Bouguera-Lamberta i Lamberta-Beera250
11.1.3. Pomiary spektrofotometryczne252
11.1.4. Spektrometria Fouriera254
11.2. Kwantowochemiczny opis oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego z materią257
11.2.1. Przejścia promieniste - absorpcj i emisja promieniowania258
11.2.2. Prejścia bezpromieniste263
11.2.3. Rozpraszanie promieniowania elektromagnetycznego265
11.2.4. Natężenie pasm absorpcyjnych a prawdopodobieństwo przejśc widmowych268
11.3. Absorpcyjne widma rotacyjne270
11.3.1. Cząsteczka dwuatomowa jakorotator sztywny oswobodnej osi obrotu270
11.3.2. Równanie Schrödingera dla rotatora sztywnego o swobodnej osi obrotu. Poziomy energetyczne rotatora272
11.3.3. Reguły wyboru dla absorpcyjnych przejść rotacyjnych273
11.3.4. Widma rotacyjne cząsteczek dwuatomowych i liniowych cząsteczek wieloatomowych274
11.3.5. Pomiary absorpcji w obszarze mikrofalowym276
11.3.6. Widma rotacyjne cząsteczek nieliniowych277
11.3.7. Niektóre zastosowania spektroskopii mikrofalowej278
11.4. Absorpcyjne widma oscylacyjne i oscylacyjno-rotacyjne280
11.4.1. Cząsteczka dwuatomowa jako klasyczny oscylator harmoniczny281
11.4.2. Oscylator harmoniczny prosty w ujęciu kwantowym282
11.4.3. Cząsteczka dwuatomowa jako oscylator anharmoniczny i jej widmo oscylacyjne286
11.4.4. Widma oscylacyjno-rotacyjne cząsteczek dwuatomowych289
11.4.5. Drgania i widma oscylacyjne cząsteczek wieloatomowych291
11.4.6. Zastosowania spektroskopii w podczerwieni295
11.5. Efekt Ramana i widma ramanowskie297
11.5.1. Powstawanie i pochodzenie widm ramanowskich297
11.5.2. Reguły wyboru dla przejść oscylacyjnych i drgania aktywne w widmie Ramana303
11.5.3. Rezonansowy efekt Ramana306
11.5.4. Rotacyjne widma Ramana308
11.5.5. Zastosowania spektroskopii ramanowskiej309
11.6. Elektronowe widma cząsteczek dwuatomowych310
11.6.1. Sprzężenie ruchów elektronów z rotacją cząsteczek i reguły wyboru w przypadku przejść elektronowych310
11.6.2. Struktura rotacyjna pasm elektronowo-oscylacyjnych312
11.6.3. Struktura oscylacyjna widm elektronowych. Zasada Francka-Condona316
11.6.4. Ciągłe i rozmyte widma elektronowe. Dysocjacja, jonizacja i predysocjacja cząsteczek321
11.7. Widma elektronowe cząsteczek wieloatomowych325
11.7.1. Ogólna charakterystyka pasm elektronowych325
11.7.2. Podział przejść elektronowych i ich charakterystyka329
11.7.3. Elektronowe widma absorpcyjne a budowa cząsteczek335
11.7.4. Diagram Jabłońskiego337
11.7.5. Przejścia bezpromieniste, konwersja wewnętrzna, konwersja międzysystemowa338
11.7.6. Fluorescencja, fosforescencja, kinetyka procesów fotofizycznych342
11.7.7. Widma substancji w roztworach i ich zastosowania352
11.7.8. Matryce niskotemperaturowe i ich zastosowania w spektroskopii356
11.7.9. Widma cząsteczek w naddźwiękowych wiązkach molekularnych360
11.7.10. Spektroskopia elektronów365
11.8. Spektroskopia rezonansów magnetycznych378
11.8.1. Zjawisko rezonansu magnetycznego379
11.8.2. Eksperyment fali ciągłej383
11.8.3. Kwantowochemiczny opis rezonansu magnetycznego387
11.8.4. Fenomenologiczny model relaksacji spinów. Równania Blocha403
11.8.5. Eksperyment impulsowy409
11.9. Magnetyczny rezonans jądrowy (NMR)413
11.9.1. Przesunięcie chemiczne413
11.9.2. Sprzężenie spinowo-spinowe i subtelna struktura linii rezonansowych418
11.9.3. Wpływ dynamiki cząsteczki na widma NMR424
11.9.4. Dwuwymiarowe widma NMR427
11.9.5. Obrazowanie NMR430
11.10. Paramagnetyczny rezonans elektronowy (EPR)435
11.10.1. Widmo EPR435
11.10.2. Oddziaływanie spin-jądro: sprzężenie nadsubtelne438
11.10.3. Anizotropowe widma EPR445
11.10.4. Sprzężenie subtelne. Widma EPR cząsteczek w stanach trypletowych449
12. STRUKTURA I WŁAŚCIWOŚCI CIAŁ STAŁYCH I CIEKŁYCH KRYSZTAŁÓW455
12.1. Struktura i symetria kryształów456
12.2. Metody dyfrakcyjne462
12.2.1. Dyfrakcja promieni rentgenowskich462
12.2.2. Analiza strukturalna465
12.3. Energia spójności kryształu. Kryształy metaliczne, jonowe, kowalencyjne i molekularne468
12.3.1. Kryształy metaliczne469
12.3.2. Kryształy jonowe470
12.3.3. Kryształy kowalencyjne473
12.3.4. Kryształy molekularne474
12.3.5. Energia sieci477
12.4. Kryształy rzeczywiste. Defekty struktury krystalicznej479
12.4.1. Defekty punktowe479
12.4.2. Defekty liniowe483
12.4.3. Defekty płaskie483
12.5. Pojemność cieplna ciał stałych484
12.6. Anizotropia fizycznych właściwości kryształów486
12.7. Rozszerzalność termiczna kryształów489
12.7.1. Model mikroskopowy491
12.7.2. Zależności termodynamiczne492
12.8. Zjawiska piezo-, piro- i ferroelektryczne493
12.8.1. Efekt piezoelektryczny494
12.8.2. Efekt piroelektryczny495
12.8.3. Ferroelektryczność i ferroelektryki497
12.8.4. Piezo-, piro- i ferroelektryczne materiały polikrystaliczne i częściowo krystaliczne500
12.9. Właściwości optyczne ośrodków uporządkowanych503
12.9.1. Rozchodzenie się fali elektromagnetycznej w ośrodkach izotropowych504
12.9.2. Ośrodki optycznie anizotropowe506
12.10. Właściwości elektryczne ciał stałych515
12.10.1. Podstawowe pojęcia i zależności516
12.10.2. Metale, półprzewodniki, izolatory516
12.10.3. Domieszkowanie półprzewodników, stany lokalne523
12.10.4. Przewodzące materiały organiczne526
12.11. Ciekłe kryształy532
12.11.1. Budowa cząsteczek tworzących fazy ciekłokrystaliczne533
12.11.2. Fazy ciekłokrystaliczne534
12.11.3. Oddziaływania między cząsteczkami ciekłego kryształu538
12.11.4. Nematyczny ciekły kryształ w polu elektrycznym540
12.11.5. Niektóre zastosowania ciekłych kryształów wykorzystujące ich właściwości optyczne544
13. FOTOCHEMIA549
13.1. Podstawowe pojęcia i prawa fotochemii549
13.1.1. Reakcje fotochemiczne a absorpcja promieniowania. Prawo Grotthusa-Drapera550
13.1.2. Etapy reakcji fotochemicznej550
13.1.3. Prawo równoważności fotochemicznej Einsteina-Starka. Wydajność kwantowa reakcji fotochemicznych552
13.1.4. Procesy jednofotonowe i dwufotonowe553
13.1.5. Reakcje fotochemiczne a reakcje termiczne555
13.2. Doświadczalne metody fotochemii557
13.2.1. Źródła promieniowania wzbudzającego558
13.2.2. Lasery559
13.2.3. Fotoliza błyskowa564
13.2.4. Pomiary wydajności kwantowej i aktynometria chemiczna568
13.2.5. Pomiary czasów życia i wydajności luminescencji571
13.3. Przekazywanie energii elektronowej i sensybilizowane reakcje fotochemiczne573
13.3.1. Promieniste przekazywanie energii574
13.3.2. Bezpromieniste przekazywanie energii574
13.3.3. Mechanizm kulombowski bezpromienistego przeniesienia energii577
13.3.4. Mechanizm wymienny bezpromienistego przeniesienia energii580
13.3.5. Wewnątrzcząsteczkowe przekazywanie energii583
13.3.6. Sensybilizowane reakcje fotochemiczne584
13.4. Kinetyka reakcji fotochemicznych587
13.4.1. Szybkość pierwotnych reakcji fotochemicznych587
13.4.2. Kinetyka reakcji fotochemicznych o mechanizmie łańcuchowym589
13.4.3. Fotochemiczne stany stacjonarne590
13.4.4. Wpływ temperatury i długości fali promieniowania wzbudzającego na kinetykę reakcji fotochemicznych591
13.4.5. Wpływ rozpuszczalnika na kinetykę reakcji fotochemicznych593
13.5. Fotografia594
13.5.1. Halogenosrebrowy proces fotograficzny594
13.5.2. Mechanizm wywoływania fotograficznego598
13.5.3. Fotografia barwna600
13.5.4. Procesy fotograficzne bezsrebrowe603
13.5.5. Elektrofotografia605
14. ELEMENTY TERMODYNAMIKI STATYSTYCZNEJ607
14.1. Podstawowe pojęcia termodynamiki statystycznej607
14.1.1. Prawdopodobieństwo608
14.1.2. Rozkład statystyczny610
14.1.3. Zespół statystyczny Gibbsa612
14.1.4. Przestrzeń fazowa613
14.2. Funkcje rozkładu617
14.2.1. Funkcja rozkładu Fermiego-Diraca617
14.2.2. Funkcja rozkładu Bosego-Einsteina619
14.2.3. Funkcja rozkładu Maxwella-Boltzmanna. Suma stanów621
14.2.4. Poziom Fermiego622
14.3. Zespoły statystyczne623
14.3.1. Zespół mikrokanoniczny623
14.3.2. Zespół kanoniczny624
14.3.3. Zespół wielki kanoniczny627
14.3.4. Suma stanów630
14.3.5. Równanie stanu gazu631
14.4. Funkcje termodynamiczne i suma stanów gazu doskonałego634
14.4.1. Związki pomiędzy sumą stanów a funkcjami termodynamicznymi634
14.4.2. Suma stanów dla cząsteczek gazu doskonałego636
14.4.3. Suma stanów translacji636
14.4.4. Suma stanów rotacji638
14.4.5. Suma stanów oscylacji640
14.4.6. Suma stanów dla wzbudzeń elektronowych641
14.4.7. Całkowita suma stanów i równanie stanu gazu doskonałego642
14.4.8. Maxwellowski rozkład energii cząsteczek643
14.4.10. Molowa entropia gazu644
14.4.9. Molowa energia wewnętrzna gazu644
14.4.11. Ortowodór i parawodór646
14.4.12. Entropia mieszania gazów649
14.5. Statystyczno-termodynamiczne metody obliczania stałej równowagi i stałej szybkości reakcji650
14.5.1. Suma stanów i stała równowagi reakcji650
14.5.2. Stała równowagi reakcji tworzenia dwuatomowej cząsteczki z atomów651
14.5.3. Stała równowagi reakcji podwójnej wymiany między cząsteczkami dwuatomowymi653
14.5.4. Statystyczno-termodynamiczna metoda obliczania stałej szybkości reakcji w doskonałym układzie gazowym654
14.5.5. Stałe szybkości reakcji jednocząsteczkowych w ujęciu termodynamiki statystycznej655
14.6. Statystyczno-termodynamiczny model roztworu666
14.6.1. Entropia mieszania cieczy666
14.6.2. Ciepło mieszania667
14.6.3. Potencjał chemiczny składnika w roztworze. Roztwory doskonałe i prawidłowe669
14.6.4. Ograniczona mieszalność w roztworach prawidłowych671
14.7. Elementy statystyczno-termodynamicznego opisu przemian fazowych673
14.7.1. Model Isinga673
14.7.2. Przybliżenie średniego pola677
14.8. Metoda symulacji komputerowej w modelowaniu molekularnym679
D.4. Wodoropodobne orbitale atomowe684
Dodatki684
D.5. Konfiguracje elektronowe atomów685
D.6. Operatory688
D.7. Funkcjonał i pochodna funkcjonalna689
D.8. Mnożenie wektorów i tensorów690
D.9. Konfiguracja elektronowa i wiązania w niektórych homojądrowych cząsteczkach dwuatomowych w stanie podstawowym692
D.10. Drgania i współrzędne normalne693
D.11. Wielkości opisywane tensorami. Konwencja sumacyjna Einsteina696
D.12. Redukcja liczby składników tensora699
Literatura uzupełniająca701
Skorowidz nazwisk705
Skorowidz rzeczowy709