目次
「量子化学」のことが一冊でまるごとわかる
- 齋藤勝裕（著）
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<p>第Ⅰ部 量子力学
第1章 量子化学とは
1-1 ニュートン力学で解決できない現象を解決する― 量子化学とは
1-2 微粒子はとびとびの値しかとることができない― 量子とは
1-3 ２つの値を同時に正確に決定することはできない ― ハイゼンベルクの不確定性原理
1-4 電子の位置は確率でしか表すことができない― 存在確率
1-5 微粒子は量子の性質と波の性質の両方を持っている― 粒子性と波動性
1-6 電子の性質、挙動を方程式で表す― シュレーディンガー方程式
第2章 直線上の粒子運動
2-1 量子力学の基本の基本 ― 直線上の粒子運動
2-2 量子数が出てくる理由を見てみよう― 量子数の出現
2-3 波動関数の2乗は粒子の存在確率を表す― 波動関数の形と存在確率
2-4 量子化学における最重要事項 ― エネルギーの量子化
2-5 原子構造を考える上での基礎事項 ― 立体空間の粒子運動と極座標</p>
<p>第Ⅱ部 量子化学と原子・分子構造
第3章 原子構造
3-1 全ての物質を作る基本的な微粒子 ― 原子構造
3-2 現代の原子モデルができたのは量子力学のおかげ ― 原子モデルの変遷
3-3 原子を構成する電子はどのような状態にいるのか― 電子の軌道
3-4 各軌道は固有のエネルギーを持つ― 軌道のエネルギー
3-5 軌道は個性的な形をしている― 軌道の形
3-6 電子がどの軌道にどのような状態で入るか― 電子配置
第4章 化学結合
4-1 原子は化学結合によって分子を作る― 化学結合とは
4-2 原子軌道の重なりによって生じる結合 ― 共有結合
4-3 分子軌道計算の基本は＋－×÷である― 分子軌道法の計算
4-4 エネルギー極小を求めるのは微分である― 変分法
4-5 軌道エネルギーこそが量子化学の真髄 ― 軌道関数とエネルギー
第5章 分子軌道法と結合エネルギー
5-1 結合を作る結合性軌道と結合をこわす反結合性軌道 ― 結合性軌道と反結合性軌道
5-2 原子間の距離が変化すると結合エネルギーも変化する― 結合距離とエネルギー
5-3 電子が入った軌道によって結合エネルギーが変化する― 電子配置と結合エネルギー
5-4 回転可能で強いσ結合と回転不可能で弱いπ結合 ― σ結合とπ結合
5-5 一重結合、二重結合、三重結合 ― Ｆ－Ｆ、Ｏ＝Ｏ、Ｎ≡Ｎの結合
第6章 混成軌道と共役系
6-1 電子が作る合挽きハンバーグ ― 混成軌道とは
6-2 最も基本的な混成軌道 ― sp3混成軌道
6-3 二重結合、三重結合を作る混成軌道 ― sp2混成軌道・sp混成軌道
6-4 一重結合と二重結合の中間 ― 共役系の結合状態
6-5 ３個、５個、７個など奇数個の炭素が作る共役系 ― 奇数炭素系の共役化合物</p>
<p>第Ⅲ部 量子化学と分子の物性・反応性
第7章 共役系の分子軌道
7-1 分子軌道法の基礎 ― エチレンの分子軌道とエネルギー
7-2 共役系の分子軌道法の基礎 ― ブタジエンの分子軌道とエネルギー
7-3 軌道関数には独特な対称性がある― 軌道関数・節・対称性・形
7-4 共役系が長くなるとエネルギーの間隔が狭くなる― 共役系の長さと軌道エネルギー
7-5 シクロブタジエンとベンゼンの分子軌道 ― 環状共役系の分子軌道
第8章 分子の物性と分子軌道
8-1 共役系はなぜ安定なのか？― 分子の安定性と非局在化エネルギー
8-2 π電子はどこにいるのか？― 分子のイオン性と電子密度
8-3 何重結合と考えたらよいのか？― 結合距離と結合次数
8-4 ラジカルは分子のどこに反応するのか？― ラジカル反応性と自由原子価
8-5 芳香族とは何だろう？― 芳香族性とヒュッケル則
8-6 芳香族化合物の性質と反応性 ― 芳香族性と分子の挙動
第9章 分子の発光、発色と分子軌道
9-1 分子が光るのはなぜだろう？― 発光の原理
9-2 水銀灯やネオンサインが光る原理 ― 原子と電気の相互作用
9-3 有機ＥＬは次世代のテレビといわれている― 有機ＥＬが光る原理
9-4 発光と発色は全く異なる現象 ― バラが赤い原理
9-5 漂白剤はなぜ色を無くすのか？― 光吸収と脱色の原理
第10章 熱反応と光反応
10-1 加熱しても光照射しても化学反応は起こる― 熱反応と光反応の違い
10-2 原子、分子は最も外側の軌道を使って反応する― フロンティア軌道理論
10-3 鎖状化合物が環状化合物に変化する反応 ― 閉環反応とフロンティア軌道
10-4 環の途中がつながって２個の環になる反応 ― 縮環反応とフロンティア軌道
10-5 水素が炭素の間を移動する反応 ― 水素移動反応とフロンティア軌道
付録の章
1 平面上の粒子運動
2 平面上を動く粒子の解析
3 波動関数とエネルギー
4 関数の表現
5 エネルギーと縮重
6 三次元空間の粒子運動と極座標</p>
