量子化学基础及其应用PDF电子书下载

目录 1

第一章绪论 1

1-1光的粒子性及波动性 1

1-2佛兰克-赫兹实验和氢光谱 4

1-3粒子的波动性及物质波 8

第二章薛定谔方程和氢原子结构 14

2-1波动方程 14

2-2薛定谔方程及其物理意义 17

2-3氢原子结构 21

2-3aФ方程的解 23

2-3b？方程的解 25

2-3c R（r）方程的解 30

2-3d波函数ψ 36

2-4四个量子数 37

2-5电子云的分布及形状 39

2-5a s电子云 42

2-5b p电子云 44

2-5c d电子云 48

2-5df电子云 53

2-6 ψ的某些性质 54

2-6a线性独立函数 54

2-6b线性独立函数的选择 56

2-6cψ的正交性 60

第三章量子力学基本原理及变分法 63

3-1微观世界状态的量子化 63

3-1a双原子分子的转动问题的处理 63

3-1b量子力学对双原子分子中振动问题的处理 66

3-2物理量由算符来表示 71

3-2a多粒子体系的薛定谔方程 73

3-2b角动量力程及应用 75

3-2c线性自轭算符（即厄米算符） 80

3-2d包含时间的薛定谔方程 83

3-3态的迭加原理 85

3-4量子力学原理的数学概念及其物理意义 89

3-5薛定谔方程的近似解法 92

3-5a变分法 94

3-5b氦原子 97

第四章多电子原子结构 103

4-1自洽势场模型 103

4-2多电子原子的原子轨道ψ、能阶E及屏蔽效应 104

4-3b能量最低原理 108

4-3a泡利（W．Pauli）不相容原理 108

4-3核外电子的配布 108

4-4原子的结构、能量和性质的关系 110

4-4a惰性气体结构及八隅律 110

4-4b周期表中的主族和副族 112

4-4c过渡元素 114

4-4d稀土元素 115

4-4e同族元素性质的一些特殊差异——原子模型的松紧规律 117

第五章角动量及光谱项 124

5-1角动量和角量子数 124

5-2角动量的耦合 132

5-2a轨道运动角动量的耦合 133

5-2b自旋角动量的耦合 134

5-2c L-S耦合和j-j耦合 136

5-2d核自旋角动量及它与电子壳角动量的耦合 138

5-3光谱项 141

第六章共价键的机构与H2分子 151

6-1选择φ＝ψa（1）ψb（2）的结果 153

6-2海特勒-伦敦法 155

6-2a H2分子的能量 160

6-2b电子云在H2分子中的分布 163

6-3王守竞法 164

6-4 H2分子变分函数的继续改进 165

6-5自旋及泡利原理 167

6-6核自旋 173

第七章 电子配对法和分子轨道法要点 177

7-1电子配对法 177

7-2分子轨道法 180

7-3a-b分子①（如氢分子离子H+2） 182

7-3a二原子轨道相同时的情形（如H+2结构） 184

7-3b异核双原子分子的分子轨道 188

7-4分子轨道的形状及类别 192

7-4aσ轨道 193

7-4b分子轨道 194

7-5分子中的电子态 197

7-6各种类型的σ键及π键 199

7-7电子配对法与分子轨道法的比较 205

7-8多电子键函数法 210

第八章 多原子分子中的化学键——杂化轨道理论 213

8-1杂化轨道理论 213

8-2成键能力 217

8-3键角 221

8-3a二个杂化轨道间的夹角 222

8-3b d-s-p杂化轨道间的夹角 227

8-4不等性杂化 229

8-5杂化对分子性能的影响 231

8-5a角张力 232

8-5b对原子半径及元素负电性的影响 234

8-6杂化轨道函数 235

8-6a s和p等性杂化轨道 235

8-6b d、s、p杂化轨道函数 240

8-6c一般键函数 244

8-6d最优键函数及s、P、d、f杂化轨道 247

第九章 共价键性质及共轭效应 251

9-1共轭效应 251

9-1a Hückel近似法 253

9-1b一级近似法 256

9-1c苯分子上π轨道电子云 257

9-2无机共轭分子 261

9-3分子中电荷的分布 265

9-4超共轭效应 270

9-5键的级数及键长 273

9-6键长及原子半径 279

9-7自由价 285

9-8键的极性 289

9-9键能 295

9-10多中心键 303

9-11一些分子轨道法的简况 306

9-11a EHT法（extended Hǖckel theory）② 306

9-11b CNDO/2法 307

10-1a体系状态函数的构成 309

10-1三电子体系 309

第十章 电子配对法对多电子体系的处理 309

10-1b体系状态函数的简化 311

10-1c体系的长期方程 316

10-1d价键函数法 319

10-1e积分H11等的计算 323

10-1f结果与讨论 330

第十一章离子键和分子间引力 334

11-1离子键 334

11-2二离子或分子间的推斥能 340

11-3分子间的引力 342

11-3a偶极间的静电力（亦称葛生力） 342

11-3b诱导力（亦称第拜力） 343

11-3c色散力（亦称伦敦力） 343

11-3d选择性分子间引力 348

第十二章络合物中的化学键及配位键理论 353

12-1络合物中的化学键 353

12-1a立体结构 354

12-1b热力学稳定性 355

12-1c络合物的动力学稳定性 359

12-2配位键理论 360

12-2a配位键的电子配对理论 361

12-2b配键的静电理论 368

12-2c晶体力场理论 371

12-2d配位场理论 382

12-3络合物性质研究的应用 387

第十三章金属键及金属的性质 389

13-1概论 389

13-2自由电子的运动 392

13-3非完全自由电子 400

13-4金属相互溶解度及金属间化合物的稳定性 402

13-5金属中的结合能 410

13-6逸出功和费密能阶密度 413

13-7金属的催化作用 418

13-8鲍林金属键理论 423

13-8a金属原子半径 423

13-8b磁性 427

13-8c金属的结合能及其他性质 428

13-8d金属键数 430

第十四章摄动理论法 435

14-1摄动理论法的一级近似 435

14-1a第一级摄动 435

14-1b氦原子的能量及屏蔽效应 437

14-2有退化性时的摄动 439

14-3第二级摄动理论 442

14-4分子的极化度 446

14-5原子-原子极化度 457

14-6依赖时间的摄动 462

14-6a光的吸收 463

14-6b吸收光的强弱 469

14-7选择规律 471

14-7a氢原子光谱的选择规律 471

14-7b复杂原子的选择规律 472

14-7c双原子分子转动能阶跃迁的选择规律 472

14-7d双原子分子振动能阶跃迁的选择规律 472

14-7e选择规律的推导 472

14-8摄动理论的应用及进展 478

第十五章偶极矩和分子磁性 480

15-1偶极矩 480

15-2分子磁性 487

15-3分子磁矩 490

15-4分子磁矩在磁场中的定向排列和顺磁性 495

15-5反磁性磁化率 501

15-6磁共振吸收 504

15-7铁磁性 507

第十六章分子结构与某些性质 516

16-1分子内旋转 516

16-2旋转运动的对称数 522

16-3有机化合物的颜色 526

16-3a最高吸收波长的定量关系 535

16-3b颜色的强度（吸收光带的强度） 539

16-4无机化合物及络合物的颜色 545

第十七章量子化学在化学动力学上的应用 548

17-1活化能的计算 549

17-1a势能图的作法 550

17-1b势能W的计算 554

17-2四电子问题 557

17-3传递系数 567

17-3a势垒的穿过 569

17-3b单重态-三重态间转移反应的几率 576

17-4分子轨道对称守恒原理 584

第十八章矩阵和群论在量子化学中的应用 593

18-1矩阵 593

18-1a线性空间 593

18-1b矢量的加法与内积 594

18-1c线性变换和矩阵 595

18-2量子力学规律的矩阵表示 600

18-2a本征值方程的矩阵表述 602

18-2b矩阵所表示的含义 604

18-2c双原子分子中的振动 606

18-3相似变换和不变子空间 612

18-4对称群 620

18-5群论要点 622

18-6群的同构和表象 625

18-7群的不可约表象 629

18-7a群不可约表象的性质和群的特征标 631

18-7b群的不可约表象和本征函数 638

18-8简化长期方程 640

18-9应用对称群的特征表直接求分子状态函数 643

18-9a苯分子的分子轨道函数及能量 645

18-9b直接求出分子或轨道能量 650

附录一拉普拉斯算符？2/？x2+？2/？y2+？2/？z2转换成极坐标 653

附录二正交条件 655

附录三角动量算符 657

附录四有关对易算符的一些定理 663

附录五厄米算符及其性质 667

附录六氦原子中e2∫φ2/r12dπ一项的计算 671

附录七一些元素的电子轨道半径（A） 673

附录八电离势（千卡） 674

附录九H2分子中Q积分、J积分及重迭积分S的计算 680

附录十朗德因子的推导 685

附录十一对称群及其特征表 686

附录十二某些特殊积分 691