前言页 1
第一部分 物质的状态 1
第一章 状态方程 1
1-1 引言 1
1-2 理想气体定律 1
1-3 分子间力 5
1-4 气体的非理想性质 8
1-5 与理想性质的偏差 9
1-6 真实气体的一些状态方程 10
1-7 气体的液化 15
1-8 对应状态原理 18
1-9 气体混合物 22
1-10 液体的状态方程 24
习题 25
参考文献和推荐读物 27
第二章 状态方程的分子基础 29
2-1 引言和理想气体定律 29
2-2 气体分子运动论和范德华方程 33
2-3 大气定律 34
2-4 分子速度分布 35
2-5 麦克斯韦分布定律的实验验证 41
2-7 分子与固体表面的碰撞：隙流 42
2-6 分子的最可几速率和算术平均速率 42
2-8 分子间的碰撞和麦克斯韦平均自由程 44
习题 46
参考文献和推荐读物 47
第三章 气体的迁移性 48
3-1 粘滞性 48
3-2 导热性 53
3-3 扩散 54
习题 57
4-1 麦克斯韦能量分布定律 58
第四章 其它课题 58
4-2 均分原理 59
习题 63
第二部分 经典热力学 64
第五章 热力学第一定律 64
5-1 引言 64
5-2 基本定义 65
5-3 全微分 68
5-4 热力学第一定律的数学表述 70
5-5 可逆过程和不可逆过程 72
5-6 量热学 73
5-8 热容 75
5-7 焓 75
5-9 热力学第一定律应用于化学反应：热化学 77
5-10 标准生成焓 79
5-11 键能 81
5-12 反应焓变与温度的关系 83
5-13 热力学第一定律应用于理想气体 88
习题 93
参考文献和推荐读物 96
第六章 热力学第二定律 98
6-1 引言 98
6-2 卡诺循环 99
6-3 热力学温标 102
6-4 热力学第二定律的数学表述：熵 103
6-5 熵是过程自发性的量度 104
6-6 热力学第一定律和第二定律的联合公式 105
6-7 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能 105
6-8 亥姆霍兹自由能随体积和温度的变化关系及吉布斯自由能随温度和压力的变化关系 107
6-9 熵变的求算 109
6-10 平衡状态的热力学判据 111
6-11 热力学第一定律和第二定律在气体中的某些应用 111
习题 117
参考文献和推荐读物 119
7-1 引言 120
第七章 热力学在单组分体系相平衡中的应用 120
7-2 单组分多相体系的平衡条件 121
7-3 单组分体系的相图 122
7-4 克劳修斯-克拉佩龙方程 125
7-5 蒸气压与外压的函数关系 129
7-6 表面的大小和形状对蒸汽压的影响 130
7-7 蒸气压的实验测定 132
7-8 二级相变 133
习题 134
参考文献和推荐读物 136
8-1 引言 137
第八章 热力学在多组分体系相平衡中的应用 137
8-2 偏摩尔性质 138
8-3 吉布斯-杜亥姆方程 140
8-4 偏摩尔性质的测定 140
8-5 溶液的偏摩尔焓 142
8-6 化学势 143
8-7 吉布斯相律的推导 145
8-8 辅助热力学函数 145
8-8.1 逸度 145
8-8.2 活度 149
8-9 理想混合物 154
8-10 理想溶液的汽-液平衡 155
8-11.1 气体在液体中的溶解度 159
8-11 稀溶液的性质 159
8-11.2 依数性 163
8-12 非理想溶液 168
8-13 非理想溶液的汽-液平衡 169
8-14 正规溶液 175
8-15 部分互溶液体的溶液 176
8-16 非互溶液体的蒸气压 178
8-17 分馏 179
8-18 凝聚体系的相图 181
8-18.1 固-液相图 181
8-18.2 起反应组分的体系的相图 183
8-18.3 三组分体系的相平衡 186
8-18.4 溶质在两种互不相溶的溶剂间的分配 188
8-18.5 三组分体系中的固、液相间平衡 189
8-19 表面热力学 190
习题 192
参考文献和推荐读物 194
第九章 热力学第一、第二定律应用于化学反应 196
9-1 引言 196
9-2 化学反应的平衡常数 196
9-2.1 平衡常数与压力的关系 197
9-2.2 平衡常数与温度的关系 198
9-3 标准生成吉布斯自由能 200
9-4 各种平衡常数之间的相互关系 201
9-5 压力、惰性气体和温度对气态反应产量的影响 202
9-6 多相反应中的化学平衡 203
9-7 热力学第三定律 204
9-8 热力学第三定律的某些推论 207
9-9 绝对零度不能达到原理 209
9-10 热力学第三定律的实验验证 210
9-11 焓函数(？-？)/T和吉布斯自由能函数(？-？)/T 210
习题 213
参考文献和推荐读物 217
10-1 引言 219
第三部分 量子力学 219
第十章 量子力学原理 219
10-2 波函数 222
10-3 波尔原子 225
10-4 定态和箱中的粒子 227
10-5 共轭有机分子的颜色 234
习题 235
参考文献和推荐读物 237
第十一章 薛定谔方程的解 238
11-1 引言 238
11-2 谐振子 238
11-3 刚性转子 244
11-4 角动量 249
11-5 氢原子 254
11-6 近似方法 265
附录 269
附录A 谐振子的本征函数 269
附录B 两个积分的比值 271
附录C 刚性转子的本征函数 272
附录D 角动量 274
附录E 氢原子的本征函数 275
习题 277
参考文献和推荐读物 278
第十二章 原子结构 280
12-1 引言 280
12-2 电子自旋 286
12-3 不相容原理与自旋 291
12-4 原子轨道 295
习题 299
参考文献和推荐读物 299
第十三章 光和光谱学 300
13-1 光的本性 300
13-2 跃迁几率 305
13-3 跃迁几率和量子理论 307
13-4 微波激射和激光 310
参考文献和推荐读物 313
习题 313
第十四章 双原子分子光谱 315
14-1 实验数据 315
14-2 分子波函数 317
14-3 分子的对称性 325
14-4 选律和电子谱带中的光谱强度 326
14-5 红外区和微波区内谱线的强度 335
附录 336
习题 337
参考文献和推荐读物 338
15-1 引言 339
第十五章 化学键 339
15-2 氢分子离子 340
15-3 氢分子 344
15-4 双原子分子 348
15-5 电负性 352
15-6 杂化 355
15-7 不饱和分子 361
15-8 共轭分子和芳香分子 365
附录 371
附录A 用椭圆坐标计算积分I、J和S 371
附录B 许克尔方程的解析解 373
习题 375
参考文献和推荐读物 376
第十六章 磁共振 377
16-1 引言 377
16-2 弛豫现象 381
16-3 化学位移 386
16-4 自旋-自旋耦合 389
16-5 电子自旋共振 393
附录 两个质子的自旋体系 398
习题 401
参考文献和推荐读物 402
17-1 晶体的结构 403
第十七章 固态 403
17-2 离子晶体 405
17-3 金属和半导体 407
17-4 分子晶体 415
习题 418
第十八章 散射辐射和分子几何学 420
18-1 引言 420
18-2 辐射和物质的相互作用 420
18-3 强度和振幅 422
18-3.1 振幅的相加 423
18-4 原子散射 426
18-4.1 电子对x-射线的散射 427
18-4.2 原子对x-射线的相干散射 428
18-4.3 原子对x-射线的不相干散射 429
18-4.4 电子散射和中子散射 431
18-5 散射截面 432
18-6 分子衍射 433
18-6.1 气体的衍射 433
18-6.2 固体衍射 438
18-7 分子几何学 439
18-7.1 实验的分子几何形状与分子振动 439
18-7.2 理论的几何形状 442
习题 443
参考文献和推荐读物 444
第四部分 统计热力学 446
第十九章 统计热力学 446
19-1 引言 446
19-2 分布定律 448
19-3 负绝对温度 452
19-4 关于配分函数的补充讨论 453
19-5 以配分函数表示的各种热力学函数 456
19-6 热力学基本定律的分子解释 458
19-7 配分函数的求算 461
19-7.1 平均配分函数 461
19-7.2 转动配分函数 463
19-7.3 振动配分函数 466
19-7.4 电子配分函数 470
19-7.5 原子核配分函数 472
19-8 气体混合物的统计热力学 474
19-9 平衡常数的统计解释 475
19-10 理想晶体的统计热力学 479
19-11 理想点阵气体 482
19-12 非理想流体的状态方程的统计推导 483
19-13 电子气 487
习题 489
参考文献和推荐读物 490
第五部分 化学动力学 492
第二十章 反应速率和机理 492
20-1 引言 492
20-2 均相反应速率 494
20-2.1 反应速率 494
20-2.2 速率公式的确定 496
20-2.3 速率常数与温度的关系 501
20-3 反应机理和基元反应 504
20-3.1 复杂反应 505
20-3.2 赖斯-赫茨菲尔德链反应 509
20-3.3 爆炸：H2+O2反应 511
20-4 详细平衡：动力学和热力学 514
20-5 活化剂引发的反应 519
20-5.1 产率 521
20-5.2 能量的吸收 522
20-5.3 光化反应机理 526
20-5.4 放射化学反应机理 528
20-6 快速反应速率的测定 532
20-6.1 经典方法 534
20-6.2 快速混合法 534
20-6.3 场跃变法 535
20-6.5 生存期法 539
20-6.4 脉冲法 539
20-7 中间物 548
20-7.1 鉴别 548
20-7.2 反应体系中的检测 550
20-7.3 浓度的测定 551
20-7.4 间接推断法 552
20-8 多相反应 557
20-8.1 反应类型 557
20-8.2 质量传递 558
20-8.3 吸附和解吸 561
20-8.4 表面组成和表面结构 570
20-8.5 催化表面反应机理 581
习题 583
参考文献和推荐读物 593
第二十一章 动力学的统计理论 596
21-1 引言 596
21-2 碰撞理论 597
21-2.1 两个分子的相对运动 597
21-2.2 反应截面 601
21-2.3 速率常数 602
21-2.4 没有活化能的反应 605
21-2.5 液体中的反应 606
21-3 分子力学：H+H2反应 608
21-4 能量传递 615
21-4.1 单分子反应 616
21-4.2 化合反应 619
21-5 活化络合物理论 620
21-5.1 速率常数的热力学表示式 622
21-5.2 从分子性质推算速率常数 622
21-5.3 改进：穿透系数和活度 626
21-6 单分子反应理论 628
21-6.1 RRKM模型 628
21-6.2 振动配分函数的求算 630
21.6.3 RRKM速率常数 631
21-6.4 活化能、下降区域和RRKM理论 636
习题 638
参考文献和推荐读物 641
第二十二章 反应物和产物的各种状态的分解法 645
22-1 引言 645
22-2 平动状态 646
22-2.1 反应物和产物的动量的方向 646
22-2.2 平动能和反应截面 648
22-3 反应物的内部状态 650
22-3.1 振动受激物质的反应 651
22-3.2 分子间的能量传递 653
22-4 产物的内部状态 655
习题 656
参考文献和推荐读物 657
第六部分 电化学 659
第二十三章 电解质溶液引论 659
23-1 电解质溶液的依数性 659
23-2 离子-溶剂的相互作用 660
23-3 离子-离子的相互作用 661
参考文献和推荐读物 665
第二十四章 电解质溶液中的迁移性质和热力学性质 666
24-1 电解和法拉第定律 666
24-2 迁移数 668
24-3 电解电导 672
24-4 阿累尼乌斯理论和当量电导 676
24-5 离子相互作用理论 678
24-6 离子氛和电导理论 683
24-7 维恩效应和德拜-福尔肯哈根效应 686
24-8 当量电导与温度的关系 687
24-9 电导测定的某些应用 687
24-10 电解质溶液中的扩散 688
24-11 电解质溶液的化学势和标准态 689
24-12 溶液中离子的偏摩尔焓 692
24-13 活度系数的实验测定 694
24-14 活度系数的理论计算：德拜-尤格尔公式 696
24-15 氢离子浓度：pH，paH和ptH标度 699
24-16 离子间力对于反应速率的影响 700
习题 703
参考文献和推荐读物 705
第二十五章 原电池 707
25-1 引言 707
25-2 半电池电位 707
25-3 电池的标准电动势的确定 713
25-4 根据电动势测量结果求算某些热力学性质 714
25-5 液体接界电位 717
25-6.1 金属-金属离子半电池 718
25-6.2 汞齐半电池 718
25-6 半电池的分类 718
25-6.3 气体-离子半电池 719
25-6.4 金属-难溶盐-负离子半电池 719
25-6.5 氧化-还原半电池 721
25-7 原电池的类型 722
25-8 燃料电池 725
25-9 PaH的测定 726
25-10 玻璃电极 729
25-11 膜渗平衡 729
25-12 关于电极过程的其它说明 731
习题 735
参考文献和推荐读物 737
附录 738
附录Ⅰ 偏微分和全微分 738
附录Ⅱ 常用导数和积分 740
附录Ⅲ 常用级数 742
附录Ⅳ 复数 743
附录Ⅴ 误差函数 744
附录Ⅵ 拉格朗日待定因子法 745
附录Ⅶ 斯特林近似公式 747
附录Ⅷ 最小二乘法 747
附录Ⅸ 国际单位制(SI)单位和基本常数 748
习题答案 754
索引 762