Basic physical Chemistry

1.1物理量与量纲
第1章 量纲和定义
1.2标准的进一步定义
1.3物质的量
1.4辅助单位
1.5 压力
1.6量纲分析
1.7公式
1.8化学反应
1.9体系
1.10平衡态
习题
1.11状态函数
第2章 物质的态
2.1状态方程
2.2理想气体状态方程
2.3低压下的气体
2.4气体混合物
2.5从分子观点看理想气体
2.6分子速度
2.7气体的冷凝——临界点
2.8真实气体——Virial方程
2.9对比状态
2.10Van der Waals方程
2.11液体
2.13固态
2.12压缩系数和膨胀系数
2.14相
2.15相平衡
2.16组分
2.17 自由度
2.18相律
习题
第3章 分子能量
3.1热力学的分子解释
3.2能量守恒
3.3分子能量：平动、转动和振动
3.5分子能量：转动
3.4分子能量：平动
3.6分子能量：振动
3.7正则振动模
3.8能量的经典均分
3.9恒容热容：平均分子能量的实验测量
3.10气体的实验Cv值
习题
第4章 分子的量子能级
4.1电磁辐射：粒子和波
4.2光谱学：分子能级的实验观
4.3一个例子：CO的光谱
4.4物质的波性质
4.5平动能
4.6用波数计量分子能级
4.7转动能
4.8振动能
4.9用红外光谱观察CO的振动和转动能级
4.10电子能量
习题
第5章 Boltzmann分布和温度
5.1 Boltzmann分布
5.2气压公式：Boltzmann分布的一个
简易推导
5.3沉降平衡
5.4 Boltzmann分布定律更普遍的推导
5.5分子能级的相对分子数
5.6温度的分子解释
5.7热容的分子观
5.8分子速度分布
5.9 Maxwell方程和Gauss密度函数间的关系
5.10平均值计算
5.11三维速度
习题
第6章 热力学第一定律——能量
6.1功概念
6.2体积变化中的功
6.4理想气体的等温可逆压缩
6.3平衡途径和可逆过程
6.5功的一般概念
6.6热概念
6.7封闭体系的热力学第一定律
6.8严格微分和态函数
6.9焓
6.10 Cp和Cv的差
6.11相变焓
6.12化学反应的?U
6.13反应?U的测量
6.14从？U计算？H
6.17化合物的生成焓
6.16标准态
6.15 Hess定律
6.18溶液中反应的?H
6.19离子生成焓
6.20反应焓的温度依赖关系
6.21键焓
6.22热力学和平衡
习题
第7章 热力学第二定律和
第三定律——熵
7.1熵和可逆热
7.2热和功的分子图像
7.3理想气体的熵变化
7.4态变化的熵
7.5不可逆过程的△S：热传导
7.6过冷液体的凝固——液体的△S和宇宙的？S是什么？
7.7热机
7.8 Carnot循环
7.9我们能应用海洋中的能量吗？
7.10焓和时间箭号
7.11混合熵
7.12混合物的几率
7.13无序、几率和熵
7.14化合物的熵——从热容计算
7.15热力学第三定律
7.16第三定律熵
7.17化学反应的熵变化
习题
第8章 物理平衡和化学平衡
8.1熵和平衡
8.2动平衡
8.3自由能函数
8.4 Helmholtz函数A的解释
8.5由A导出的状态方程式
8.6 Gibbs函数G的解释
8.7 相平衡——Clapeyron-Clausius方程式
8.8蒸气压与温度的关系
8.9标准态和化学反应中iGbbs自由能的变化
8.11 Gibbs函数与反应程度的关系
8.10理想气体的Gibbs自由能
8.12平衡常数和Gibbs自由能
8.13 Kp的测定
8.14 G与T的关系
8.15 Kp与T的关系
8.16气－固反应
8.17压力对平衡常数的影响
8.18化学势
8.19化学势和化学平衡
习题
第9章 理想溶液和稀溶液
9.1组成的量度
9.2偏摩尔量——偏摩尔体积
9.3其他偏摩尔量
9.4偏摩尔量的测量
9.5理想溶液——Raoult定律
9.6理想溶液的热力学
9.7气体在液体中的溶解度——Henry定律
9.8麻醉的机理
9.9压力－组成图
9.10温度－组成相图
9.11分馏
9.12固体在液体中的溶液
9.13渗透压
9.14渗透压和蒸气压
9.15聚合物溶液的渗透压
习题
第10章 真实气体和真实溶液
10.1逸度和活度
10.2真实气体——化学势和逸度
10.3怎样计算气体的逸度
10.4逸度和对比状态
10.5平衡计算中逸度的应用
10.6活度
10.7溶液中组分的标准状态
10.8从溶液的蒸气压求溶剂和非挥发溶质的活度
10.9溶液中的平衡常数
10.10在水溶液中生物化学物质的△Gf°
10.11非理想溶液与理想溶液的偏差
10.12沸点图
10.13液体在液体中的溶解度
10.14不互溶液体的蒸馏
10.15油和水的混合物
习题
第11章 相转变和相平衡
11.1相之间的平衡条件
11.2纯物质——单组分体系
11.3相变时热力学函数的行为
11.4溶化与蒸发
11.5液晶
11.8高压下的测量
11.7高压系统
11.8趋近绝对零度的方法：去磁冷却法
11.9超导性和超流动性
11.10两组分体系
11.11固－液平衡——简单低共熔图
11.12化合物的生成
11.13固态溶液
11.14固态中的部分互溶性
11.15铁－碳的相图
习题
第12章 统计热力学
12.1系综
12.2系综平均
12.3热力学能量的统计计算
12.4熵的统计公式
12.5 Helmholtz自由能和状态方程
12.6无相互作用粒子z的计算
12.7平动配分函数
12.8单原子气体的热力学函数
12.9内部运动——分子配分函数
12.10转动配分函数——刚性线型分子
12.11转动能量和熵——线型分子
12.12怎样计算转动惯量
12.13非线型分子的转动配分函数
12.14振动配分函数
12.15振动能量和熵
17.16溶度积的计算
12.16热容
12.17振动能量和分子解离
17.17电解质浓差电池
15.11单分子反应理论
12.19电子配分函数
12.18晶体的统计热力学
12.20统计热力学中的第三定律
12.21平衡常数
12.22 Kp的统计解释
12.23 Kp的计算例子
习题
第13章 化学动力学
13.1化学变化的速率
13.2动力学的实验方法
13.3反应级数概念
13.4对比速率常数
13.5反应分子数和反应级数
13.7一级速率方程
13.8 二级速率方程
13.6反应机理
13.9反应级数的测定
13.10对峙反应
13.11连串反应
13.12平行反应
13.13化学弛豫
13.14流动体系中的反应
13.15稳态和耗散过程
13.16链反应：溴化氢的形成
13.17自由基链反应
13.18支链反应——爆炸反应
13.19反应速率与温度的关系
19.4 Tafel方程
13.20反应速率与温度关系的实例
习题
第14章 催化剂
14.1催化剂影响速率而不影响平衡
14.2气体反应中的均相催化
14.3酸碱催化
14.4广义酸碱催化
14.5酶催化
14.6酶的结构——羧肽酶A
14.7表面催化
14.8 Langmuir吸附等温式
14.9非均匀表面上的吸附
14.10表面反应的机理
习题
15.1气体反应的碰撞理论——碰撞频率
第15章 反应速率理论
15.2气体反应的碰撞理论——速率常数
21.1原子光谱
第21章 原子结构与光谱
15.3分子直径
15.4碰撞理论与实验比较
15.5势能面——例子D+H2
15.6反应速率的活化络合物理论
15.7活化络合物理论的热力学表示式
15.8活化熵
15.10分子束反应
15.9化学动态学
15.12溶液中的反应
15.13扩散控制反应
习题
第16章 电化学——溶液中的离子
16.1电化学当量——Faraday定律
16.2溶液的电导率
16.3摩尔电导
16.5溶剂的高介电常数促进离子的分离
16.4Arrhenius电离理论
16.6迁移数和淌度
16.7迁移数的测量——Hittorf方法
16.8迁移数的测量——界面移动法
16.9迁移数实验的结果
16.10水的电解
16.11氢离子和氢氧根离子的淌度
16.12扩散和离子淌度
16.13活度和标准态
16.14离子活度
16.15离子溶液的实验活度系数
16.17 Debye-Hückel理论
16.16离子强度
16.18离子氛
16.19 Debye-Hückel极限公式
习题
第17章 电化学电池
17.1金属电极
17.4电极的类型
17.2 电化学势
17.3两金属间的接触
17.6 电化学电池
17.5 电池的分类
17.7 电池示意图和电池反应
17.8 电化学电池的平衡条件
17.9 电池的电动势（EMF）
17.11 可逆电池
17.10标准电池
17.12电池反应的热力学
17.13电池的标准电动势
17.14标准电极电位
17.15电池电动势的计算
17.18 pH的测量
17.19生物膜电位
17.20神经传导
习题
18.1表面张力
第18章 表面和胶体
18.2 Young和Laplace方程
18.3毛细现象
18.4小液滴的蒸气压提高——Kelvin
方程
18.5液溶的表面张力
18.6不溶性表面膜
18.7表面膜的结构
18.8表面活性剂与胶束
18.9细胞膜
18.10胶体溶胶：颗粒大小分布
18.11胶体的稳定性——双电层
第19章 电化学速率过程
习题
19.1电极动力学
19.2极化
19.3电场如何控制电极反应速率
19.5氢离子放电的动力学
19.6扩散过电位
19.7燃料电池
习题
第20章 粒子与波
20.1波的运动
20.2经典波动方程
20.3与时间无关的经典波动方程
20.4 Schr？dinger波动方程
20.5平动能
20.6波函数的统计解释
20.7波函数的进一步特征
20.12 自由粒子
20.8波函数的正交性
20.9平动波函数
20.10能量量子化
20.11零点能和测不准原理
20.13如何从波函数引出进一步信息
20.14算符
20.15 Hamilton算符
20.16共轭染料的自由电子模型
20.17三维势箱
20.18隧道效应
习题
21.2 Bohr轨道和电离能
21.3氢原子schr？dinger方程
21.4径向方程给出能级
21.5角向方程给出角动量
21.6量子数
21.7径向波函数
21.8氢轨道与角度的关系
21.9自旋电子
21.10 Pauli不相容原理
21.11氦光谱
21.12原子的矢量模型
21.13原子轨道和能量——变分法
21.14氦原子
21.16原子能级——周期表
21.15重原子——自洽场
习题
第22章 化学键
22.1价键理论
22.2氢分子离子H2+
22.3 Born-Oppenheimei近似
22.4 H2+中的化学键
22.5 H2+的角动量
22.6 H2+的简单变分理论
22.7 H2中的共价键
22.8价键方法
22.9同核双原子分子的分子轨道
22.10相关图
22.12电负性
22.11异核双原子分子
22.13离子键
22.14多原子分子——例如H2O
22.15分子几何构型的计算
22.16非定域分子轨道——苯
22.17光电子谱
习题
第23章 分子的电性与磁性
23.1相对介电常数
23.2电介质的极化——偶极矩
23.3极化率
23.4局域场
23.5偶极子在电场中的取向
236相对介电常数与频率的依赖关系
23.7偶极矩与分子结构
23.8分子的磁性
23.9逆磁性和与温度无关的顺磁性
23.10与温度有关的顺磁性
习题
第24章 磁共振
24.1核的电性和磁性
24.2核磁共振
24.3核磁共振的实验装置
24.4自旋－晶格弛豫
24.5自旋－自旋弛豫
24.6化学位移
24.7 自旋－自旋分裂
24.8动态核磁共振——测定反应速率
24.9 Fourier变换核磁共振
24.10电子自旋共振
25.5点群和分子性质
24.11核超精细结构相互作用
24.12自由基的波谱
习题
第25章 对称性
25.1对称操作
25.2群的定义
25.3其他对称操作
25.4点群表示法
25.6对称操作的同量变换
25.7 C3v群的矩阵表示
25.8不可约表示
25.9不可约表示的特征标
25.10群论的化学应用
习题
26.1分子光谱介绍
第26章 转动和振动光谱——微波，红外和Raman谱
26.2光的发射和吸收
26.3纯转动光谱——刚性转子
26.4微波光谱
26.5多原子分子的转动光谱
26.6反演和内旋能
26.7简谐振子
26.8非简谐振子
26.9双原子分子的振－转光谱
26.10二氧化碳的红外光谱
26.11激光
26.12 Raman光谱
26.13从光谱得到的分子数据
26.14简正振动模型
26.15对称和简正振动
习题
27.1光的吸收
第27章 电子光谱和光化学
27.2电子跃迁和带光谱
27.3 Franck-Condon原理
27.4氧的激发态
27.5多原子分子的激发态
27.6光化学原理
27.7分子激发的途径
27.8荧光
27.9解离和预解离
27.10第二光化学过程
27.11闪光光解作用
27.12凝聚体系中的能量转移
第28章 结晶学
28.1晶体面族和表面
习题
28.2晶系
28.3点阵和单位晶胞
28.4对称性质——晶体的类
28.5晶体结构
28.6空间群
28.7 X射线结晶学
28.8 X射线衍射的Bragg分析
28.9氯化钠和氯化钾的结构
28.10粉末法
28.11旋转晶体法
28.12结构因子
28.13晶体结构的Fourier合成
28.14中子衍射
习题
29.1固体的键模型
第29章 固态
29.2球的密堆积
29.3金属的电子气理论
29.4量子统计
29.5金属的结合能
29.6本征半导体
29.7杂质半导体
29.8离子晶体
29.9离子晶体的结合能
29.10晶体能
29.11点缺陷
29.12线缺陷——位错
29.13位错的作用
习题
30.1液态中的无序
第30章 液态和分子间力
30.2液体结构的X光衍射
30.3液体水
30.4液体的凝聚——内压力
30.5分子间力
30.6分子间力的起源
30.7状态方程和分子间力
30.8液体理论
30.9液体的粘度
30.10 Poiseuille方程
30.11 高聚物溶液的粘度
习题
数据表
元素在基态的电子组态
元素周期表