Opis
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 wszystkich dziedzin fizykochemii. Obok ścisłej prezentacji formalnej podstaw przedmiotu, książka zawiera obszerny i czytelnie napisany komentarz, liczne odniesienia do eksperymentu oraz opis najnowszych osiągnięć w zakresie: - kwantowo-chemicznych metod obliczeniowych, - widm atomowych i molekularnych, - oddziaływań międzycząsteczkowych, - nieliniowych właściwości optycznych materiałów, - spektroskopii molekularnej (MW, IR, Raman, UV-VIS, XPS, UPS, ESCA, Auger), - rezonansu magnetycznego (NMR, EPR), w tym metod impulsowych i obrazowania, - struktury i właściwości materiałów, - ciekłych kryształów i ich zastosowań, - fotografii srebrowej i fotografii cyfrowej, - historii odkryć naukowych w fizykochemii. W podręczniku zastosowano obowiązującą nomenklaturę fizykochemiczną.Tom 2 obejmuje zaawansowane zagadnienia chemii fizycznej zebrane w rozdziałach: - podstawy mechaniki kwantowej i struktura elektronowa atomów; - wiązania chemiczne i oddziaływania międzycząsteczkowe; - elektryczne, optyczne i magnetyczne właściwości cząsteczek; - spektroskopia molekularna; - struktura i właściwości ciał stałych i ciekłych kryształów; - fotochemia; - elementy termodynamiki statystycznej.Podręcznik przeznaczony jest dla studentów wydziałów chemii, biologii, fizyki i farmacji, a także dla wykładowców i pracowników naukowych. Spis treściPrzedmowa XIII 8. PODSTAWY MECHANIKI KWANTOWEJ I STRUKTURA ELEKTRONOWA ATOMÓW 1 8.1. Podstawy doświadczalne teorii kwantów 1 8.1.1. Promieniowanie ciała doskonale czarnego i hipoteza kwantów energii 1 8.1.2. Zewnętrzny efekt fotoelektryczny. Efekt Comptona 4 8.1.3. Widma atomowe i teoria Bohra 7 8.2. Dualistyczny charakter cząstek materii i podstawy mechaniki kwantowej 12 8.2.1. Hipoteza de Broglie'a 12 8.2.2. Zasada nieoznaczności Heisenberga 14 8.2.3. Funkcja falowa i pierwszy postulat mechaniki kwantowej 17 8.2.4. Drugi postulat mechaniki kwantowej 18 8.2.5. Trzeci postulat mechaniki kwantowej. Równanie Schrödingera 19 8.2.6. Wartości spodziewanie. Czwarty postulat mechniki kwantowej 20 8.2.7. Znaczenie fizyczne komutacyjnych właściwości operatorów kwantowo-mechanicznych 22 8.2.8. Cząstka w pudle potencjału 23 8.2.9. Efekt tunelowy 28 8.3. Atom wodoru i jony wodoropodobne 30 8.3.1. Równanie Schrödingera dla atom wodooru i jonów wodoropodobnych 30 8.3.2. Liczby kwantowe n, l i m. Kwantowanie przestrzenne 34 8.3.3. Orbitale atomowe i ich rozmieszczenie w przestrzeni 36 8.3.4. Spin elektronu 41 8.3.5. Momenty magnetyczne elektronu w atomie 43 8.3.6. Sprzężenie spinowo-orbitalne i wewnętrzna liczba kwantowa j 44 8.4. Struktura elektronowa atomów wieloelektronowych 46 8.4.1. Orbitale atomowe wieloelektronowych atomów 46 8.4.2. Zakaz Pauliego 48 8.4.3. Rozbudowa powłok elektronowych i konfiguracje elektronowe atomów 49 8.4.4. Energia jonizacji i powinowactwo elektronowe 53 8.4.5. Wypadkowy orbitalny moment pędu i wypadkowy spin elektronów atomu. Liczby kwantowe L i S 54 8.4.6. Całkowity moment pędu elektronów w atomie i związany z nim moment magnetyczny 57 8.4.7. Poziomy energetyczne atomów w przypadku sprzężenia LS 59 8.5. Przybliżone metody mechaniki kwantowej 61 8.5.1. Przybliżenie adiabatyczne i przybliżenie Borna-Oppenheimera 61 8.5.2. Metoda wariacyjna i metoda kombinacji liniowych 63 8.5.3. Rachunek zaburzeń Rayleigha-Schrödingera 64 8.5.4. Rachunek zaburzeń zależnych od czasu 66 8.5.5. Funkcja falowa układu wieloelektronowego. Wyznacznik Slatera 68 8.5.6. Równania metody Hartree-Focka dla układu zamkniętopowłokowego. Energia korelacji 70 8.6. Widma atomowe 72 8.6.1. Absorpcja i emisja promieniowania. Momenty przejścia 72 8.6.2. Reguły wyboru dla przejśc promienistych w atomach 77 8.6.3. Nadsubtelna struktura linii w widmach atomowych 78 8.6.4. Widma atomów metali alkalicznych 79 8.6.5. Widma atomów o konfiguracji ns2 w stanie podstawowym 81 8.6.6. Zjawiska Zeemana i Starka 83 8.6.7. Widm rentgenowskie atomów 85 9. WIĄZANIA CHEMICZNE I ODDZIAŁYWANIA MIĘDZYCZĄSTECZKOWE 90 9.1. Wiązania jonowe i kowalencyjne 90 9.1.1. Wiązania jonowe 91 9.1.2. Energia wiązań kowalencyjnych 93 9.1.3. Długość i stałe siłowe wiązań 94 9.1.4. Elektroujemność 98 9.1.5. Elektronowa funkcja energii i jej pochodne 101 9.1.6. Gęstość elektronowa 105 9.2. Elementy teorii wiązania kowalencyjnego 108 9.2.1. Metoda orbitali molekularnych i metoda wiązań walencyjnych 109 9.2.2. Metoda LCAO MOO na przykładzie jonu H+2 113 9.2.3. Metoda wiązań walencyjnych w zastosowaniu do cząsteczki H2 119 9.3. Wiązanie chemiczne w cząsteczkach dwuatomowych i ich struktura elektronowa 122 9.3.1. Charakterystyka orbitali molekularnych i ich korelacja z orbitalami atomowymi 122 9.3.2. Orbitale molekularne H+2 i innych cząsteczek homojądrowych 124 9.3.3. Konfiguracja elektronowa, wiązania i stany elektronowe cząstec