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目次

エンゲル・リード物理化学 上

エンゲル・リード物理化学 上

  • T.ENGEL(著)/ P.REID(著)/ 稲葉 章(訳)
  • 1 熱力学の基本概念
    • 1・1 熱力学とは何か,なぜ役に立つか
    • 1・2 巨視的な変数:体積,圧力,温度
    • 1・3 熱力学系を表すのに必要な基本的な定義
    • 1・4 状態方程式と理想気体の法則
    • 1・5 実在気体の状態方程式
  • 2 熱,仕事,内部エネルギー,エンタルピー,熱力学第一法則
    • 2・1 内部エネルギーと熱力学第一法則
    • 2・2 仕事
    • 2・3 熱
    • 2・4 仕事と系のエネルギー変化の分子論的な見方
    • 2・5 熱容量
    • 2・6 状態関数と経路関数
    • 2・7 平衡,変化,可逆性
    • 2・8 可逆過程と非可逆過程による仕事
    • 2・9 ΔUの測定とエンタルピーの導入
    • 2・10 理想気体による過程のq、w、ΔU,ΔHの計算
    • 2・11 理想気体の断熱可逆膨張と断熱可逆圧縮
  • 3 状態関数としての内部エネルギーとエンタルピー
    • 3・1 状態関数の数学的な性質
    • 3・2 UのV依存とT依存
    • 3・3 UはVとTのどちらに強く依存するか
    • 3・4 定圧でのエンタルピーの温度変化
    • 3・5 CpとCvの関係
    • 3・6 定温でのエンタルピーの圧力変化
    • 3・7 ジュール−トムソンの実験
    • 3・8 等エンタルピー膨張を利用した気体の変化
  • 4 熱化学
    • 4・1 化学結合に蓄えられたエネルギー
    • 4・2 化学反応による内部エネルギーとエンタルピーの変化
    • 4・3 状態関数の性質に基づくヘスの法則
    • 4・4 反応エンタルピーの温度依存性
    • 4・5 化学反応のΔUとΔHの測定
    • 4・6 補遺:示差走査熱量測定
  • 5 エントロピーと熱力学第二法則,熱力学第三法則
    • 5・1 自然に進む変化の方向
    • 5・2 熱機関と熱力学第二法則
    • 5・3 エントロピーの導入
    • 5・4 エントロピー変化の計算
    • 5・5 孤立系のエントロピーと変化の方向
    • 5・6 クラウジウスの不等式
    • 5・7 外界のエントロピー変化
    • 5・8 絶対エントロピーと熱力学第三法則
    • 5・9 標準状態エントロピー
    • 5・10 化学反応におけるエントロピー変化
    • 5・11 補遺:エネルギー効率:ヒートポンプ,冷蔵庫,エンジン
    • 5・12 補遺:SのV,T依存性
    • 5・13 補遺:SのT,P依存性
    • 5・14 補遺:熱力学温度目盛
  • 6 化学平衡
    • 6・1 ギブズエネルギーとヘルムホルツエネルギー
    • 6・2 U,H,A,Gの微分形
    • 6・3 ギブズエネルギーとヘルムホルツエネルギーのP,V,T依存性
    • 6・4 反応混合物のギブズエネルギー
    • 6・5 気体混合物のギブズエネルギー
    • 6・6 理想気体の混合ギブズエネルギー
    • 6・7 化学反応のΔRG°の計算
    • 6・8 理想気体混合物の平衡定数
    • 6・9 理想気体混合物の平衡分圧の計算
    • 6・10 Kpの温度変化
    • 6・11 固体や液体と理想気体の平衡
    • 6・12 モル分率やモル濃度で表した平衡定数
    • 6・13 反応進行度のT,P依存性
    • 6・14 補遺:アンモニアの合成
    • 6・15 補遺:測定できる量だけで表したU,Hと熱容量
    • 6・16 補遺:一本鎖RNA分子のアンフォールディンクのΔG
    • 6・17 補遺:化学反応の平衡を決める混合の役割
  • 7 実在気体の性質
    • 7・1 実在気体と理想気体
    • 7・2 実在気体の状態方程式とその適用範囲
    • 7・3 圧縮因子
    • 7・4 対応状態の法則
    • 7・5 フガシティーと実在気体の平衡定数
  • 8 相図と相の安定性
    • 8・1 相の安定性を決めるもの
    • 8・2 P−T相図
    • 8・3 相律
    • 8・4 P−V相図とP−V−T相図
    • 8・5 P−T相図からわかること
    • 8・6 クラウジウス−クラペイロンの式と蒸気圧の温度変化
    • 8・7 純物質の蒸気圧の外圧による変化
    • 8・8 表面張力
    • 8・9 補遺:超臨界流体の化学
    • 8・10 補遺:液晶ディスプレイ
  • 9 理想溶液と実在溶液
    • 9・1 理想溶液とは
    • 9・2 気相と溶液相にある成分の化学ポテンシャル
    • 9・3 2成分系の理想溶液モデル
    • 9・4 温度−組成図と分別蒸留
    • 9・5 ギブズ−デュエムの式
    • 9・6 束一的性質
    • 9・7 凝固点降下と沸点上昇
    • 9・8 浸透圧
    • 9・9 ラウールの法則からのずれ
    • 9・10 理想希薄溶液
    • 9・11 溶媒と溶質の標準状態に基づく活量
    • 9・12 ヘンリーの法則と気体の溶解度
    • 9・13 溶液の化学平衛
    • 9・14 部分可溶液体
    • 9・15 固体−溶液平衡
  • 10 電解質溶液
    • 10・1 溶液におけるイオン生成の熱力学関数
    • 10・2 イオンの生成と溶媒和の熱力学
    • 10・3 電解質溶液の活量と活量係数
    • 10・4 デバイ−ヒュッケルの理論によるγ±の計算
    • 10・5 電解質溶液の化学平衡
  • 11 化学電池,バッテリー,燃料電池
    • 11・1 イオンの化学ポテンシャルに与える電位の影響
    • 11・2 電気化学における標準状態の選び方
    • 11・3 可逆電池電位の測定
    • 11・4 化学電池の反応とネルンストの式
    • 11・5 標準電極電位による電池電位の求め方
    • 11・6 電池電位による反応ギブズエネルギーと反応エントロピーの求め方
    • 11・7 電池電位と平衡定数の関係
    • 11・8 E°と活量係数の化学電池を用いた測定
    • 11・9 電池の表記法と化学電池のタイプ
    • 11・10 電気化学系列
    • 11・11 バッテリーと燃料電池の熱力学
    • 11・12 日常使うバッテリーの電気化学
    • 11・13 燃料電池
    • 11・14 補遺:原子スケールの電気化学
    • 11・15 補遺:電気化学を利用したナノ加工
    • 11・16 補遺:半電池の絶対電位
  • 12 古典力学から量子力学へ
    • 12・1 量子力学がなぜ必要か
    • 12・2 量子力学を生んだ実験と理論
    • 12・3 黒体放射
    • 12・4 光電効果
    • 12・5 粒子の波動性
    • 12・6 二重スリットによる回折
    • 12・7 水素原子のスペクトルとボーアモデル
  • 13 シュレーディンガー方程式
    • 13・1 量子力学が必要な系の特徴
    • 13・2 古典的な波と非分散性波動方程式
    • 13・3 複素関数による波の表し方
    • 13・4 量子力学的な波とシュレーディンガー方程式
    • 13・5 演算子,オブザーバブル,固有関数,固有値
    • 13・6 固有関数の直交性
    • 13・7 完全系をつくる演算子の固有関数
    • 13・8 新しい概念のまとめ
  • 14 量子力学の諸原理
    • 14・1 波動関数と存在確率
    • 14・2 オブザーバブルとその演算子
    • 14・3 個々の測定で得られる結果
    • 14・4 期待値と重ね合わせ状態
    • 14・5 量子力学系の時間発展
    • 14・6 重畳波動関数は実在するか
  • 15 単純な系への量子力学の応用
    • 15・1 自由粒子
    • 15・2 一次元の箱の中の粒子
    • 15・3 二次元と三次元への拡張
    • 15・4 箱の中の粒子への基本原理の適用
  • 16 箱の中の粒子モデルの応用
    • 16・1 有限深さの箱の中の粒子
    • 16・2 内殻電子と価電子の波動関数の重なりの違い
    • 16・3 共役分子のπ電子と箱の中の粒子モデル
    • 16・4 金属と絶縁体の違い
    • 16・5 進行波とポテンシャルエネルギー障壁
    • 16・5 障壁を通り抜けるトンネル現象
    • 16・7 走査トンネル顕微鏡と原子間力顕微鏡
    • 16・8 化学反応におけるトンネル現象
    • 16・9 補遺:量子井戸と量子ドット
  • 17 可換な演算子,非可換な演算子,量子もつれ
    • 17・1 交換関係
    • 17・2 シュテルン−ゲルラッハの実験
    • 17・3 ハイゼンベルクの不確定性原理
    • 17・4 補遺:標準偏差で表したハイゼンベルクの不確定性原理
    • 17・5 補遺:三次元の箱の中の粒子を使った思考実験
    • 17・6 補遺:量子もつれ状態,量子テレポーテーション,量子コンピューター
  • 18 分子の振動と回転の量子力学モデル
    • 18・1 古典的調和振動子
    • 18・2 回転運動と古典的剛体回転子
    • 18・3 量子力学的調和振動子
    • 18・4 二次元の量子力学的回転子
    • 18・5 三次元の量子力学的回転子
    • 18・6 角運動量の量子化
    • 18・7 球面調和関数
    • 18・8 空間量子化
  • 19 二原子分子の振動分光法と回転分光法
    • 19・1 分光法の概要
    • 19・2 吸収,自然放出,誘導放出
    • 19・3 振動分光法の概要
    • 19・4 選択律の起源
    • 19・5 赤外吸収分光法
    • 19・6 回転分光法
    • 19・7 補遺:フーリエ変換赤外分光法
    • 19・8 補遺:ラマン分光法
    • 19・9 補遺:遷移速度の振動数依存性
  • 20 水素原子
    • 20・1 シュレーディンガー方程式
    • 20・2 水素原子のシュレーディンガー方程式の解き方
    • 20・3 全エネルギーの固有他と固有関数
    • 20・4 水素原子のオービタル
    • 20・5 動径確率分布関数
    • 20・6 原子の殻モデルの有効性

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