Chemia fizyczna

• Druk: Warszawa, 2015
• Seria / cykl: Studia z chemii
• Autor: de Paula Julio, Peter Atkins
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Chemia fizyczna to nowoczesny, stale uaktualniany podręcznik, od lat cieszący się niezwykłą popularnością na całym świecie. Tradycyjnie autorzy wskazują na „służebną” rolę oraz interdyscyplinarny charakter chemii fizycznej, która umożliwia zrozumienie i opisanie zjawisk chemicznych, przy czym jak zwykle uwzględniają nowe metody i odkrycia w dziedzinie chemii i fizyki. Dziesiąte wydanie oryginału dopracowano tak, aby jeszcze bardziej odpowiadało potrzebom zarówno studentów, jak i wykładowców.

Całość w dalszym ciągu całość składa się z trzech części (TERMODYNAMIKA, STRUKTURA, PRZEMIANA), lecz każdy rozdział został podzielony na krótkie dedykowane podrozdziały, co sprawia, że tekst jest bardziej przystępny dla studentów i bardziej elastyczny dla wykładowców uniwersytetów, politechnik i innych szkół wyższych.

Poszerzony dodatek matematyczny zawiera „Repetytorium”, które jest zwięzłym przypomnieniem pojęć matematycznych i podstawowych metod. Trzy pytania na początku każdego podrozdziału ukierunkowują uwagę Czytelnika: „Dlaczego należy zapoznać się z tym materiałem?”, Jaka jest myśl przewodnia?” i „Co już należy wiedzieć?” Lista pojęć kluczowych na końcu każdego podrozdziału podkreśla główne przesłanie każdej jego części.
Podręcznik ma więcej „Przykładów”, które pomagają w opracowaniu metody rozwiązywania zadań oraz „Zadań kontrolnych” pozwalających ocenić zrozumienie istoty zagadnienia.
Studenci mają dostęp do: adresów internetowych, tabel teorii grup, Living graphs, zagadnień modelowania molekularnego oraz sekcji Impact, ukazujących nowe współczesne zastosowania chemii fizycznej.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Chemia
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-21305-3
• ISBN druku: 978-83-011-8298-4
• Liczba stron: 1065

Lista tabel XXIV
Lista repetytoriów XXVI
Podstawy 1
A Materia 2
A.1 Atomy 2
	(a) Jądrowy model atomu 2
	(b) Układ okresowy pierwiastków 2
	(c) Jony 3
A.2 Cząsteczki 3
	(a) Wzory Lewisa 3
	(b) Teoria VSEPR 4
	(c) Wiązania spolaryzowane 4
A.3 Materia w skali makro 5
	(a) Właściwości makroskopowe materii 5
	(b) Równanie stanu gazu doskonałego 7
Lista pojęć kluczowych 8
Zestawienie równań 8
B Energia 9
B.1 Siła 9
	(a) Pęd 9
	(b) II zasada dynamiki Newtona 10
B.2 Energia: pierwsze spojrzenie 11
	(a) Praca 11
	(b) Definicja energii 12
	(c) Elektrostatyczna energia potencjalna 12
	(d) Termodynamika 14
B.3 Zależność pomiędzy właściwościami cząsteczkowymi i makroskopowymi 15
	(a) Rozkład Boltzmanna 15
	(b) Ekwipartycja energii 17
Lista pojęć kluczowych 18
Zestawienie równań 18
C Fale 19 19
C.1 Fale harmoniczne 19
C.2 Pole elektromagnetyczne 20
Lista pojęć kluczowych 21
Zestawienie równań 22
Ćwiczenia i problemy 23
CZĘŚĆ PIERWSZA Termodynamika 27
Rozdział 1 Właściwości gazów 29
1A Gaz doskonały 30
1A.1 Zmienne stanu 30
	(a) Ciśnienie 30
	(b) Temperatura 31
1A.2 Równania stanu 32
	(a) Podstawy doświadczalne 32
	(b) Mieszaniny gazów 35
Lista pojęć kluczowych 36
Zestawienie równań 36
1B Model kinetyczny gazów 37
1B.1 Model kinetyczny 37
	(a) Ciśnienie a prędkości cząsteczek 37
	(b) Rozkład prędkości Maxwella–Boltzmanna 39
	(c) Wartości średnie 41
1B.2 Zderzenia 42
	(a) Częstość zderzeń 42
	(b) Średnia droga swobodna 43
Lista pojęć kluczowych 44
Zestawienie równań 44
1C Gazy rzeczywiste 45
1C.1 Odchylenia od zachowania gazu doskonałego 45
	(a) Współczynnik ściśliwości 46
	(b) Współczynniki wirialne 47
	(c) Stałe krytyczne 48
1C.2 Równanie van der Waalsa 48
	(a) Postać równania 49
	(b) Cechy równania 50
	(c) Zasada odpowiadających sobie stanów 52
Lista pojęć kluczowych 53
Zestawienie równań 53
Ćwiczenia i problemy 54
Podstawy matematyczne 1 Różniczkowanie i całkowanie 59
Rozdział 2 Pierwsza zasada termodynamiki 63
2A Energia wewnętrzna 64
2A.1 Praca, ciepło i energia 65
	(a) Podstawowe definicje 65
	(b) Molekularna interpretacja ciepła i pracy 66
2A.2 Definicja energii wewnętrznej 66
	(a) Molekularna interpretacja energii wewnętrznej 67
	(b) Sformułowanie pierwszej zasady termodynamiki 67
2A.3 Praca objętościowa 68
	(a) Ogólne równanie opisujące pracę 68
	(b) Rozprężanie gazu pod stałym ciśnieniem zewnętrznym 69
	(c) Odwracalne rozprężanie gazu 70
	(d) Izotermiczne odwracalne rozprężanie gazu 71
2A.4 Przemiany cieplne 72
	(a) Kalorymetria 72
	(b) Pojemność cieplna 73
Lista pojęć kluczowych 75
Zestawienie równań 75
2B Entalpia 76
2B.1 Definicja entalpii 76
	(a) Zmiana entalpii i przepływ ciepła 76
	(b) Kalorymetria 77
2B.2 Zależność entalpii od temperatury 79
	(a) Pojemność cieplna pod stałym ciśnieniem 79
	(b) Związek między pojemnościami cieplnymi 80
Lista pojęć kluczowych 80
Zestawienie równań 80
2C Termochemia 81
2C.1 Zmiany entalpii standardowej 81
	(a) Entalpie przemian fizycznych 82
	(b) Entalpie przemian chemicznych 84
	(c) Prawo Hessa 84
2C.2 Standardowe entalpie tworzenia 85
	(a) Entalpia reakcji wyrażona przez entalpie tworzenia 86
	(b) Entalpie tworzenia a modelowanie molekularne 86
2C.3 Zależność entalpii reakcji od temperatury 87
2C.4 Techniki eksperymentalne 88
	(a) Różnicowa kalorymetria skaningowa 88
	(b) Izotermiczna kalorymetria miareczkowa 89
Lista pojęć kluczowych 90
Lista równań 90
2D Funkcje stanu i różniczki zupełne 91
2D.1 Różniczki zupełne i niezupełne 91
2D.2 Zmiany energii wewnętrznej 92
	(a) Rozważania ogólne 93
	(b) Zmiany energii wewnętrznej pod stałym ciśnieniem 94
2D.3 Efekt Joule’a–Thomsona 96
	(a) Obserwacja efektu Joule’a–Thomsona 96
	(b) Molekularna interpretacja efektu Joule’a–Thomsona 99
Lista pojęć kluczowych 100
Zestawienie równań 100
2E Przemiany adiabatyczne 101
2E.1 Zmiana temperatury gazu 101
2E.2 Zmiana ciśnienia gazu 102
Lista pojęć kluczowych 103
Zestawienie równań 104
Ćwiczenia i problemy 105
Podstawy matematyczne 2 Analiza funkcji wielu zmiennych 111
Rozdział 3 Druga i trzecia zasada termodynamiki 115
3A Entropia 117
3A.1 Druga zasada termodynamiki 117
3A.2 Definicja entropii 119
	(a) Termodynamiczna definicja entropii 119
	(b) Statystyczna definicja entropii 121
3A.3 Entropia jako funkcja stanu 122
	(a) Cykl Carnota 122
	(b) Temperatura termodynamiczna 125
	(c) Nierówność Clausiusa 125
3A.4 Zmiany entropii towarzyszące wybranym procesom 126
	(a) Rozprężanie 126
	(b) Przemiany fazowe 127
	(c) Ogrzewanie 128
	(d) Procesy złożone 128
Lista pojęć kluczowych 129
Zestawienie równań 130
3B Wyznaczanie entropii 131
3B.1 Kalorymetryczny pomiar entropii 131
3B.2 Trzecia zasada termodynamiki 132
	(a) Teoremat cieplny Nernsta 133
	(b) Entropia absolutna 134
Lista pojęć kluczowych 135
Zestawienie równań 135
3C Termodynamika układu 136
3C.1 Energia swobodna i entalpia swobodna 136
	(a) Kryteria samorzutności przemian 136
	(b) Energia swobodna 138
	(c) Praca maksymalna 138
	(d) Entalpia swobodna 140
	(e) Maksymalna praca nieobjętościowa 140
3C.2 Standardowa molowa entalpia swobodna 141
	(a) Entalpie swobodne tworzenia 141
	(b) Równanie Borna 142
Lista pojęć kluczowych 143
Zestawienie równań 144
3D Połączenie pierwszej i drugiej zasady termodynamiki 145
3D.1 Właściwości energii wewnętrznej 145
	(a) Relacje Maxwella 146
	(b) Zależność energii wewnętrznej od objętości 147
3D.2 Właściwości entalpii swobodnej 147
	(a) Rozważania ogólne 147
	(b) Zależność entalpii swobodnej od temperatury 149
	(c) Zależność entalpii swobodnej od ciśnienia 149
	(d) Lotność 151
Lista pojęć kluczowych 153
Zestawienie równań 153
Ćwiczenia i problemy 155
ROZDZIAŁ 4 Przemiany fizyczne substancji czystych 161
4A Diagramy fazowe substancji czystych 162
4A.1 Trwałość faz 162
	(a) Liczba faz 162
	(b) Przemiany fazowe 163
	(c) Termodynamiczne kryteria trwałości faz 164
4A.2 Linie równowag faz 164
	(a) Właściwości charakterystyczne związane z przemianami fazowymi 165
	(b) Reguła faz 166
4A.3 Trzy typowe diagramy fazowe 167
	(a) Ditlenek węgla 167
	(b) Woda 168
	(c) Hel 169
Lista pojęć kluczowych 170
Zestawienie równań 170
4B Termodynamiczne aspekty przemian fazowych 171
4B.1 Wpływ warunków na trwałość faz 171
	(a) Wpływ temperatury na trwałość faz 172
	(b) Wpływ ciśnienia na topnienie 172
	(c) Wpływ ciśnienia na prężność pary cieczy 173
4B.2 Położenie linii równowag faz 174
	(a) Nachylenia linii równowag faz 174
	(b) Linia równowagi ciało stałe–ciecz 175
	(c) Linia równowagi ciecz–gaz 176
	(d) Linia równowagi ciało stałe–gaz 177
4B.3 Klasyfikacja przemian fazowych według Ehrenfesta 178
	(a) Podstawy termodynamiczne 178
	(b) Interpretacja molekularna 179
Lista pojęć kluczowych 180
Zestawienie równań 180
Ćwiczenia i problemy 181
ROZDZIAŁ 5 Mieszaniny proste 185
5A Termodynamiczny opis mieszanin 187
5A.1 Cząstkowe wielkości molowe 187
	(a) Cząstkowa objętość molowa 188
	(b) Cząstkowa molowa entalpia swobodna 189
	(c) Szersze znaczenie potencjału chemicznego 190
	(d) Równanie Gibbsa–Duhema 190
5A.2 Termodynamika mieszania 192
	(a) Entalpia swobodna mieszania gazów doskonałych 192
	(b) Inne termodynamiczne funkcje mieszania 193
5A.3 Potencjały chemiczne cieczy 194
	(a) Roztwory idealne 194
	(b) Roztwory idealne rozcieńczone 196
Lista pojęć kluczowych 197
Zestawienie równań 198
5B Właściwości roztworów 199
5B.1 Mieszaniny ciekłe 199
	(a) Roztwory idealne 199
	(b) Funkcje nadmiarowe i roztwory regularne 201
5B.2 Właściwości koligatywne 202
	(a) Wspólne cechy właściwości koligatywnych 202
	(b) Podwyższenie temperatury wrzenia 203
	(c) Obniżenie temperatury krzepnięcia 204
	(d) Rozpuszczalność 205
	(e) Osmoza 206
Lista pojęć kluczowych 208
Zestawienie równań 209
5C Diagramy fazowe układów dwuskładnikowych 210
5C.1 Diagramy prężności par 210
	(a) Skład pary 211
	(b) Interpretacja diagramów fazowych 212
	(c) Reguła dźwigni 213
5C.2 Diagramy fazowe temperatura–skład 214
	(a) Destylacja mieszanin 214
	(b) Azeotropy 215
	(c) Ciecze niemieszające się 216
5C.3 Diagramy fazowe ciecz–ciecz 216
	(a) Rozdzielanie faz 216
	(b) Temperatury krytyczne rozpuszczalności 217
	(c) Destylacja cieczy częściowo się mieszających 219
5C.4 Diagramy fazowe ciecz–ciało stałe 220
	(a) Eutektyki 221
	(b) Układy, w których przebiega reakcja 222
	(c) Topnienie niekongurentne 222
Lista pojęć kluczowych 223
Zestawienie równań 223
5D Diagramy fazowe układów trójskładnikowych 224
5D.1 Trójkątne diagramy fazowe 224
5D.2 Układy trójskładnikowe 225
	(a) Ciecze mieszające się częściowo 225
	(b) Trójskładnikowe ciała stałe 226
Lista pojęć kluczowych 227
5E Aktywności 228
5E.1 Aktywność rozpuszczalnika 228
5E.2 Aktywność substancji rozpuszczonej 229
	(a) Roztwory idealne rozcieńczone 229
	(b) Roztwory rzeczywiste 230
	(c) Aktywność wyrażona za pomocą molalności 230
	(d) Biologiczny stan standardowy 231
5E.3 Aktywność roztworów regularnych 231
Lista pojęć kluczowych 233
Zestawienie równań 233
5F Aktywności jonów 234
5F.1 Średnie współczynniki aktywności 234
	(a) Graniczne prawo Debye’a–Hückla 235
	(b) Rozszerzenia prawa granicznego 236
5F.2 Teoria Debye’a–Hückla 237
	(a) Praca tworzenia jonów 237
	(b) Potencjał związany z rozkładem ładunków 237
	(c) Współczynnik aktywności 239
Lista pojęć kluczowych 240
Zestawienie równań 240
Ćwiczenia i problemy 241
ROZDZIAŁ 6 Równowaga chemiczna 253
6A Stała równowagi 254
6A.1 Minimum entalpii swobodnej 254
	(a) Entalpia swobodna reakcji 254
	(b) Reakcje egzoergiczne i endoergiczne 255
6A.2 Opis równowagi chemicznej 256
	(a) Równowagi dla gazu doskonałego 256
	(b) Ogólny przypadek reakcji chemicznej 257
	(c) Związek między stałymi równowagi 260
	(d) Interpretacja molekularna stałej równowagi 261
Lista pojęć kluczowych 262
Zestawienie równań 262
6B Wpływ warunków zewnętrznych na stan równowagi 263
6B.1 Wpływ ciśnienia 263
6B.2 Wpływ temperatury 264
	(a) Równanie van’t Hoffa 265
	(b) Wartość stałej równowagi K w różnych temperaturach 266
Lista pojęć kluczowych 267
Zestawienie równań 267
6C Ogniwa elektrochemiczne 268
6C.1 Reakcje połówkowe i elektrody 269
6C.2 Rodzaje ogniw 269
	(a) Potencjały dyfuzyjne 269
	(b) Konwencja zapisu 270
6C.3 Potencjał ogniwa 271
	(a) Równanie Nernsta 271
	(b) Ogniwa w stanie równowagi 273
6C.4 Wyznaczanie funkcji termodynamicznych 273
Lista pojęć kluczowych 275
Zestawienie równań 275
6D Potencjały elektrod 276
6D.1 Potencjały standardowe 276
	(a) Metoda pomiaru 277
	(b) Relacje między potencjałami 278
6D.2 Zastosowania potencjałów standardowych 279
	(a) Szereg elektrochemiczny 279
	(b) Wyznaczanie współczynników aktywności 279
	(c) Wyznaczanie stałych równowagi 280
Lista pojęć kluczowych 280
Zestawienie równań 280
Ćwiczenia i problemy 281
CZĘŚĆ DRUGA Struktura 287
ROZDZIAŁ 7 Wstęp do teorii kwantów 289
7A Początki mechaniki kwantowej 290
7A.1 Kwantowanie energii 290
	(a) Promieniowanie ciała doskonale czarnego 290
	(b) Pojemności cieplne 293
	(c) Widma atomowe i cząsteczkowe 295
7A.2 Dualizm falowo-korpuskularny 296
	(a) Korpuskularny charakter promieniowania elektromagnetycznego 296
	(b) Falowa natura cząstek 297
Lista pojęć kluczowych 299
Zestawienie równań 299
7B Dynamika układów mikroskopowych 300
7B.1 Równanie Schrödingera 300
7B.2 Interpretacja Borna funkcji falowej 301
	(a) Normalizacja 303
	(b) Ograniczenia dla funkcji falowej 304
	(c) Kwantowanie 305
7B.3 Gęstość prawdopodobieństwa 305
Lista pojęć kluczowych 306
Zestawienie równań 306
7C Podstawy teorii kwantów 307
7C.1 Operatory 307
	(a) Równania własne 307
	(b) Tworzenie operatorów 308
	(c) Operatory hermitowskie 310
	(d) Ortogonalność 311
7C.2 Superpozycje i wartości spodziewane 312
7C.3 Zasada nieoznaczoności 313
7C.4 Postulaty mechaniki kwantowej 315
Lista pojęć kluczowych 316
Zestawienie równań 316
Ćwiczenia i problemy 317
Podstawy matematyczne 3 Liczby zespolone 321
ROZDZIAŁ 8 Kwantowomechaniczny opis ruchu 323
8A Ruch translacyjny 324
8A.1 Swobodny ruch w jednym wymiarze 324
8A.2 Cząstka w jednowymiarowym pudle 325
	(a) Rozwiązania dopuszczalne 325
	(b) Właściwości funkcji falowych 327
	(c) Właściwości wielkości obserwowanych (obserwabli) 328
8A.3 Ruch w pudle o dwu lub trzech wymiarach 329
	(a) Rozdzielenie zmiennych 329
	(b) Degeneracja 331
8A.4 Tunelowanie 332
Lista pojęć kluczowych 335
Zestawienie równań 335
8B Ruch oscylacyjny 336
8B.1 Oscylator harmoniczny 336
	(a) Poziomy energetyczne 337
	(b) Funkcje falowe 338
8B.2 Właściwości oscylatorów 340
	(a) Wartości średnie 341
	(b) Tunelowanie 342
Lista pojęć kluczowych 343
Zestawienie równań 343
8C Ruch rotacyjny 344
8C.1 Rotacja w dwóch wymiarach 344
	(a) Jakościowe uzasadnienie kwantowania momentu pędu i energii rotacji 344
	(b) Rozwiązanie równania Schrödingera 345
	(c) Kwantowanie momentu pędu 347
8C.2 Rotacja w trzech wymiarach 349
	(a) Funkcje falowe 349
	(b) Energie 351
	(c) Moment pędu 352
	(d) Kwantowanie przestrzenne 353
	(e) Model wektorowy 353
Lista pojęć kluczowych 354
Zestawienie równań 355
Ćwiczenia i problemy 356
Podstawy matematyczne 4 Równania różniczkowe 361
ROZDZIAŁ 9 Struktura atomów i widma atomowe 363
9A Atomy wodoropodobne 364
9A.1 Struktura atomów wodoropodobnych 365
	(a) Rozdzielenie zmiennych 365
	(b) Rozwiązanie równania radialnego 366
9A.2 Orbitale atomowe i ich energie 368
	(a) Specyfikacja orbitali 368
	(b) Poziomy energetyczne 369
	(c) Energie jonizacji 369
	(d) Powłoki i podpowłoki 370
	(e) Orbitale s 371
	(f) Funkcje rozkładu radialnego 372
	(g) Orbitale p 374
	(h) Orbitale d 375
Lista pojęć kluczowych 375
Zestawienie równań 376
9B Atomy wieloelektronowe 377
9B.1 Przybliżenie orbitalne 377
	(a) Atom helu 378
	(b) Spin 378
	(c) Zasada Pauliego 379
	(d) Przenikanie i ekranowanie 381
9B.2 Zasada rozbudowy powłok elektronowych 382
	(a) Reguły Hunda 383
	(b) Energie jonizacji i powinowactwa elektronowe 384
9B.3 Orbitale pola samouzgodnionego 386
Lista pojęć kluczowych 387
Zestawienie równań 387
9C Widma atomowe 388
9C.1 Widma atomów wodoropodobnych 388
9C.2 Widma złożonych atomów 389
	(a) Stany singletowe i trypletowe 389
	(b) Sprzężenie spinowo-orbitalne 390
	(c) Symbole termów 393
	(d) Reguły Hunda 396
	(e) Reguły wyboru 396
Lista pojęć kluczowych 396
Zestawienie równań 397
Ćwiczenia i problemy 398
Podstawy matematyczne 5 Wektory 402
Rozdział 10 Struktura cząsteczek 405
10A Teoria wiązań walencyjnych 407
10A.1 Cząsteczki dwuatomowe 408
	(a) Podstawy 408
	(b) Rezonans 410
10A.2 Cząsteczki wieloatomowe 410
	(a) Promocja 411
	(b) Hybrydyzacja 411
Lista pojęć kluczowych 414
Zestawienie równań 414
10B Podstawy teorii orbitali molekularnych 415
10B.1 Liniowa kombinacja orbitali atomowych 415
	(a) Konstruowanie kombinacji liniowych 415
	(b) Orbitale wiążące 417
	(c) Orbitale antywiążące 419
10B.2 Oznaczenia orbitali 420
Lista pojęć kluczowych 421
Zestawienie równań 421
10C Homojądrowe cząsteczki dwuatomowe 422
10C.1 Konfiguracja elektronowa 422
	(a) Orbitale σ i π 422
	(b) Całki nakładania 424
	(c) Dwuatomowe cząsteczki pierwiastków drugiego okresu 425
10C.2 Spektroskopia fotoelektronów 427
Lista pojęć kluczowych 429
Zestawienie równań 429
10D Heterojądrowe cząsteczki dwuatomowe 430
10D.1 Wiązania polarne 430
	(a) Ujęcie według teorii orbitali molekularnych 430
	(b) Elektroujemność 431
10D.2 Zasada wariacyjna 432
	(a) Procedura 433
	(b) Charakterystyka rozwiązań 434
Lista pojęć kluczowych 436
Zestawienie równań 436
10E Cząsteczki wieloatomowe 437
10E.1 Przybliżenie Hückla 438
	(a) Prezentacja metody 438
	(b) Macierzowe sformułowanie metody 439
10E.2 Zastosowania 441
	(a) Butadien i energia wiązania π-elektronowego 441
	(b) Benzen i stabilność układów aromatycznych 442
10E.3 Chemia komputerowa 443
	(a) Metody półempiryczne i metody ab initio 443
	(b) Teoria funkcjonału gęstości 444
	(c) Graficzna reprezentacja cząsteczek 445
Lista pojęć kluczowych 446
Zestawienie równań 446
Ćwiczenia i problemy 447
Podstawy matematyczne 6 Macierze 454
Rozdział 11 Symetria cząsteczek 457
11A Elementy symetrii 458
11A.1 Operacje symetrii i elementy symetrii 459
11A.2 Klasyfikacja cząsteczek ze względu na symetrię 460
	(a) Grupy C1, Ci i Cs 461
	(b) Grupy Cn , Cnv i Cnh 462
	(c) Grupy Dn, Dnh i Dnd 463
	(d) Grupy Sn 463
	(e) Grupy układu regularnego 464
	(f) Grupa obrotów sfery 465
11A.3 Niektóre bezpośrednie konsekwencje symetrii 465
	(a) Polarność 465
	(b) Chiralność 466
Lista pojęć kluczowych 466
Zestawienie operacji i elementów symetrii 467
11B Teoria grup 468
11B.1 Podstawy teorii grup 468
11B.2 Reprezentacja macierzowa 470
	(a) Macierz transformacji 470
	(b) Macierzowa reprezentacja grupy 470
	(c) Reprezentacja nieprzywiedlna 471
	(d) Charaktery reprezentacji i typy symetrii 471
11B.3 Tabele charakterów 472
	(a) Tabele charakterów i degeneracja orbitali 472
	(b) Typy symetrii orbitali atomowych 473
	(c) Typy symetrii liniowych kombinacji orbitali 474
Lista pojęć kluczowych 475
Zestawienie równań 475
11C Zastosowania symetrii 476
11C.1 Znikanie całek 476
	(a) Całka iloczynu dwóch funkcji 477
	(b) Rozkład iloczynu prostego 478
	(c) Całka iloczynu trzech funkcji 478
11C.2 Zastosowanie do orbitali 479
	(a) Nakładanie orbitali 479
	(b) Orbitale symetrii 479
11C.3 Reguły wyboru 480
Lista pojęć kluczowych 481
Zestawienie równań 481
Ćwiczenia i problemy 482
Rozdział 12 Widma rotacyjne i oscylacyjne 485
12A Podstawy spektroskopii molekularnej 487
12A.1 Absorpcja i emisja promieniowania 488
	(a) Samorzutne i wymuszone procesy radiacyjne 488
	(b) Reguły wyboru i moment przejścia 489
	(c) Prawo Lamberta–Beera 490
12A.2 Szerokość linii widmowej 492
	(a) Poszerzenie dopplerowskie 492
	(b) Poszerzenie związane z czasem życia 493
12A.3 Techniki eksperymentalne 493
	(a) Źródła promieniowania 494
	(b) Analiza widma 494
	(c) Detektory 496
	(d) Przykłady spektrometrów 497
Lista pojęć kluczowych 498
Zestawienie równań 498
12B Rotacje cząsteczek 499
12B.1 Moment bezwładności 499
12B.2 Poziomy energii rotacyjnej 501
	(a) Rotator sferyczny 501
	(b) Rotator symetryczny 502
	(c) Rotator liniowy 504
	(d) Odkształcenie odśrodkowe 504
Lista pojęć kluczowych 505
Zestawienie równań 505
12C Spektroskopia rotacyjna 506
12C.1 Spektroskopia mikrofalowa 506
	(a) Reguły wyboru 506
	(b) Postać widm mikrofalowych 508
12C.2 Rotacyjna spektroskopia ramanowska 509
12C.3 Statystyka jądrowa i stany rotacyjne 511
Lista pojęć kluczowych 513
Zestawienie równań 513
12D Spektroskopia oscylacyjna cząsteczek dwuatomowych 515
12D.1 Ruch oscylacyjny 515
12D.2 Spektroskopia w podczerwieni 517
12D.3 Anharmoniczność 518
	(a) Zbieżność poziomów energii 519
	(b) Wykresy Birgego–Sponera 520
12D.4 Widma rotacyjno-oscylacyjne 521
	(a) Gałęzie spektralne 521
	(b) Różnice kombinacji 522
12D.5 Ramanowskie widma oscylacyjne 523
Lista pojęć kluczowych 524
Zestawienie równań 525
12E Spektroskopia oscylacyjna cząsteczek wieloatomowych 526
12E.1 Drgania normalne 526
12E.2 Absorpcyjne widma w podczerwieni 528
12E.3 Ramanowskie widma oscylacyjne 530
	(a) Depolaryzacja 530
	(b) Rezonansowe widma ramanowskie 531
	(c) Koherentna antystokesowska spektroskopia Ramana 531
12E.4 Aspekt symetrii drgań normalnych 532
	(a) Aktywność drgań normalnych w podczerwieni 533
	(b) Aktywność drgań normalnych w widmie ramanowskim 533
Lista pojęć kluczowych 534
Zestawienie równań 534
Ćwiczenia i problemy 535
Rozdział 13 Przejścia elektronowe 545
13A Widma elektronowe 546
13A.1 Cząsteczki dwuatomowe 547
	(a) Symbole termów 547
	(b) Reguły wyboru 549
	(c) Struktura oscylacyjna 550
	(d) Struktura rotacyjna 552
12A.2 Cząsteczki wieloatomowe 553
	(a) Kompleksy metali bloku d 554
	(b) Przejścia π* ← π oraz π* ← n 555
	(c) Dichroizm kołowy 556
Lista pojęć kluczowych 556
Zestawienie równań 557
13B Dezaktywacja stanów wzbudzonych 558
13B.1 Fluorescencja i fosforescencja 558
13B.2 Dysocjacja i predysocjacja 561
Lista pojęć kluczowych 562
13C Lasery 563
13C.1 Inwersja obsadzeń 563
13C.2 Wnęka i charakterystyka modów 565
13C.3 Lasery impulsowe 566
13C.4 Spektroskopia czasowo-rozdzielcza 568
13C.5 Przykłady laserów stosowanych w praktyce 569
	(a) Lasery gazowe 569
	(b) Lasery ekscypleksowe 570
	(c) Lasery barwnikowe 571
	(d) Lasery wibronowe 571
Lista pojęć kluczowych 571
Zestawienie równań 572
Ćwiczenia i problemy 573
Rozdział 14 Rezonans magnetyczny 577
14A Podstawy 578
14A.1 Jądrowy rezonans magnetyczny 578
	(a) Energie jąder w polach magnetycznych 578
	(b) Spektrometr jądrowego rezonansu magnetycznego 580
14A.2 Elektronowy rezonans paramagnetyczny 582
	(a) Energie elektronów w polach magnetycznych 582
	(b) Spektrometr elektronowego rezonansu paramagnetycznego 582
Lista pojęć kluczowych 584
Zestawienie równań 584
14B Cechy widm NMR 585
14B.1 Przesunięcie chemiczne 585
14B.2 Pochodzenie stałych ekranowania 587
	(a) Udział lokalny 587
	(b) Udziały grup sąsiadujących 588
	(c) Udziały rozpuszczalnikowe 590
14B.3 Struktura subtelna 590
	(a) Wygląd widma 591
	(b) Wielkości stałych sprzężenia 593
	(c) Mechanizm sprzężenia spinowo-spinowego 593
	(d) Jądra równoważne 595
	(e) Silne sprzężenie jąder 596
14B.4 Zmiany konformacji i procesy wymiany 597
Lista pojęć kluczowych 598
Zestawienie równań 598
14C Techniki impulsowe NMR 599
14C.1 Wektor namagnesowania 599
	(a) Wpływ pola promieniowania o częstości radiowej 600
	(b) Widma w domenie czasowej i domenie częstości 601
14C.2 Relaksacja spinowa 602
	(a) Relaksacja podłużna i poprzeczna 602
	(b) Pomiar T1 i T2 604
14C.3 Rozprzęganie spinów 606
14C.4 Jądrowy efekt Overhausera 606
14C.5 Dwuwymiarowy NMR 608
14C.6 NMR w ciele stałym 609
Lista pojęć kluczowych 610
Zestawienie równań 611
14D Elektronowy rezonans paramagnetyczny 612
14D.1 Czynnik g 612
14D.2 Struktura nadsubtelna 613
	(a) Wpływ spinów jądrowych 613
	(b) Równanie McConnella 615
	(c) Mechanizm oddziaływania nadsubtelnego 615
Lista pojęć kluczowych 616
Zestawienie równań 616
Ćwiczenia i problemy 617
Rozdział 15 Termodynamika statystyczna 623
15A Rozkład Boltzmanna 624
15A.1 Stany makro układu i prawdopodobieństwo termodynamiczne 624
	(a) Stany makro układu 624
	(b) Dominujący stan makro 626
	(c) Względne obsadzenia stanów 627
15A.2 Wyprowadzenie rozkładu Boltzmanna 628
	(a) Rola ograniczeń 628
	(b) Wartości stałych 630
Lista pojęć kluczowych 630
Zestawienie równań 630
15B Cząsteczkowe funkcje rozdziału 631
15B.1 Rola funkcji rozdziału 631
15B.2 Składowe funkcji rozdziału 633
	(a) Składowa translacyjna 634
	(b) Składowa rotacyjna 636
	(c) Składowa oscylacyjna 639
	(d) Składowa elektronowa 641
Lista pojęć kluczowych 641
Zestawienie równań 642
15C Energie cząsteczek 643
15C.1 Podstawowe równania 643
15C.2 Udziały poszczególnych rodzajów ruchu 644
	(a) Udział translacyjny 644
	(b) Udział rotacyjny 644
	(c) Udział oscylacyjny 645
	(d) Udział elektronowy 646
	(e) Udział spinowy 647
Lista pojęć kluczowych 647
Zestawienie równań 648
15D Zespół kanoniczny 649
15D.1 Pojęcie zespołu 649
	(a) Dominujące stany makro 650
	(b) Fluktuacje wokół rozkładu najbardziej prawdopodobnego 650
15D.2 Średnia energia układu 651
15D.3 Cząsteczki niezależne raz jeszcze 652
15D.4 Zależność energii od objętości653
Lista pojęć kluczowych 654
Zestawienie równań 654
15E Energia wewnętrzna i entropia 655
15E.1 Energia wewnętrzna 655
	(a) Obliczanie energii wewnętrznej 655
	(b) Pojemność cieplna 656
15E.2 Entropia 657
	(a) Entropia a funkcja rozdziału 658
	(b) Składowa translacyjna 659
	(c) Składowa rotacyjna 660
	(d) Składowa oscylacyjna 661
	(e) Entropia resztkowa 661
Lista pojęć kluczowych 663
Zestawienie równań 663
15F Pochodne funkcje termodynamiczne 664
15F.1 Wyprowadzenia 664
15F.2 Stałe równowagi 666
	(a) Zależność pomiędzy stałą równowagi K a funkcją rozdziału 666
	(b) Równowaga reakcji dysocjacji 667
	(c) Interpretacja fizyczna stałej równowagi 668
Lista pojęć kluczowych 669
Zestawienie równań 669
Ćwiczenia i problemy 671
Rozdział 16 Oddziaływania cząsteczkowe 679
16A Elektryczne właściwości cząsteczek 680
16A.1 Elektryczne momenty dipolowe 680
16A.2 Polaryzowalności 683
16A.3 Polaryzacja 684
	(a) Zależność polaryzacji od częstości 684
	(b) Polaryzacja molowa 685
Lista pojęć kluczowych 687
Zestawienie równań 688
16B Oddziaływania między cząsteczkami 689
16B.1 Oddziaływania między ładunkami cząstkowymi 689
16B.2 Oddziaływania między dipolami 690
	(a) Oddziaływania ładunek–dipol 690
	(b) Oddziaływanie dipol–dipol 691
	(c) Oddziaływania dipol–dipol indukowany 694
	(d) Oddziaływania dipol indukowany–dipol indukowany 694
16C.3 Wiązanie wodorowe 695
16C.4 Oddziaływania hydrofobowe 696
16C.5 Oddziaływania całkowite 697
Lista pojęć kluczowych 700
Zestawienie równań 700
16C Ciecze 701
16C.1 Oddziaływania cząsteczkowe w cieczach 701
	(a) Funkcja rozkładu radialnego 701
	(b) Obliczanie funkcji g(r) 702
	(c) Termodynamiczne właściwości cieczy 703
16C.2 Granica faz ciecz–para 704
	(a) Napięcie powierzchniowe 704
	(b) Powierzchnie zakrzywione 705
	(c) Zjawisko wzniesienia kapilarnego 706
16C.3 Filmy powierzchniowe 708
	(a) Ciśnienie powierzchniowe 708
	(b) Termodynamika warstw powierzchniowych 709
16C.4 Kondensacja 710
Lista pojęć kluczowych 711
Zestawienie równań 711
Ćwiczenia i problemy 713
Rozdział 17 Makrocząsteczki i samoorganizacja 719
17A Struktura makrocząsteczek 720
17A.1 Różne poziomy struktury 720
17A.2 Kłębki statystyczne 721
	(a) Miary rozmiarów 722
	(b) Łańcuchy nieswobodne 725
	(c) Częściowo sztywne kłębki 726
17A.3 Makrocząsteczki biologiczne 727
	(a) Białka 727
	(b) Kwasy nukleinowe 729
Lista pojęć kluczowych 730
Zestawienie równań 730
17B Właściwości makrocząsteczek 731
17B1 Właściwości mechaniczne 731
	(a) Entropia konformacyjna 731
	(b) Elastomery 732
17B.2 Właściwości termiczne 733
17B.3 Właściwości elektryczne 735
Lista pojęć kluczowych 736
Zestawienie równań 736
17C Samoorganizacja 737
17C.1 Koloidy 737
	(a) Klasyfikacja i otrzymywanie 737
	(b) Struktura i stabilność 738
	(c) Podwójna warstwa elektryczna 739
17C.2 Micele i błony biologiczne 740
	(a) Tworzenie miceli 740
	(b) Dwuwarstwy, pęcherzyki i błony 742
	(c) Samoorganizujące się monowarstwy 743
Lista pojęć kluczowych 744
Zestawienie równań 744
17D Wyznaczanie rozmiaru i kształtu 745
17D.1 Średnie masy molowe 745
17D.2 Techniki 747
	(a) Spektrometria mas 747
	(b) Rozpraszanie światła laserowego 748
	(c) Sedymentacja 750
	(d) Lepkość 752
Lista pojęć kluczowych 753
Zestawienie równań 754
Ćwiczenia i problemy 755
ROZDZIAŁ 18 Ciała stałe 761
18A Struktura kryształu 762
18A.1 Periodyczne struktury krystaliczne 762
18A.2 Identyfikacja płaszczyzn sieciowych 765
	(a) Wskaźniki Millera 765
	(b) Odległości międzypłaszczyznowe 766
18A.3 Krystalografia rentgenowska 767
	(a) Dyfrakcja promieniowania rentgenowskiego 767
	(b) Prawo Bragga 769
	(c) Czynniki rozpraszania 770
	(d) Gęstość elektronowa 771
	(e) Wyznaczanie struktury 773
18A.4 Dyfrakcja neutronów i elektronów 775
Lista pojęć kluczowych 776
Zestawienie równań 777
18B Wiązania w ciałach stałych 778
18B.1 Metaliczne ciała stałe 778
	(a) Gęste upakowanie 778
	(b) Elektronowa struktura metali 780
18B.2 Kryształy jonowe 782
	(a) Struktura 782
	(b) Energetyka 783
18B.3 Kryształy kowalencyjne i molekularne 786
Lista pojęć kluczowych 787
Zestawienie równań 787
18C Właściwości mechaniczne, elektryczne i magnetyczne ciał stałych 788
18C.1 Właściwości mechaniczne 788
18C.2 Właściwości elektryczne 790
	(a) Przewodniki 791
	(b) Izolatory i półprzewodniki 792
	(c) Nadprzewodnictwo 794
18C.3 Właściwości magnetyczne 795
	(a) Podatność magnetyczna 795
	(b) Trwałe i indukowane momenty magnetyczne 796
	(c) Magnetyczne właściwości nadprzewodników 797
Lista pojęć kluczowych 798
Zestawienie równań 798
18D Właściwości optyczne ciał stałych 799
18D.1 Ekscytonowa absorpcja światła w molekularnych ciałach stałych 799
18D.2 Absorpcja światła przez metale i półprzewodniki 801
18D.3 Diody emitujące światło i lasery diodowe 802
18D.4 Nieliniowe zjawiska optyczne 802
Lista pojęć kluczowych 803
Ćwiczenia i problemy 804
Podstawy matematyczne 7 Szeregi Fouriera i transformaty Fouriera 810
CZĘŚĆ TRZECIA Przemiana 813
ROZDZIAŁ 19 Cząsteczki w ruchu 815
19A Ruch cząsteczek w gazach 816
19A.1 Równania fenomenologiczne 816
19A.2 Parametry transportu 818
	(a) Współczynnik dyfuzji 819
	(b) Przewodność cieplna 820
	(c) Lepkość 821
	(d) Efuzja 822
Lista pojęć kluczowych 823
Zestawienie równań 823
19B Ruch cząsteczek w cieczach 824
19B.1 Wyniki doświadczalne 824
	(a) Lepkość cieczy 824
	(b) Roztwory elektrolitów 825
19B.2 Ruchliwość jonów 827
	(a) Prędkość migracji 827
	(b) Ruchliwość i przewodność 828
	(c) Relacje Einsteina 829
Lista pojęć kluczowych 830
Zestawienie równań 830
19C Dyfuzja 832
19C.1 Ujęcie termodynamiczne 832
19C.2 Równanie dyfuzji 834
	(a) Prosta dyfuzja 834
	(b) Dyfuzja z konwekcją 835
	(c) Rozwiązania równania dyfuzji 836
19C.3 Opis statystyczny 837
Lista pojęć kluczowych 838
Zestawienie równań 839
Ćwiczenia i problemy 840
Rozdział 20 Kinetyka chemiczna 845
20A Szybkość reakcji chemicznych 847
20A.1 Monitorowanie postępu reakcji 847
	(a) Rozważania ogólne 847
	(b) Metody doświadczalne 848
20A.2 Szybkości reakcji 849
	(a) Definicja szybkości 849
	(b) Równania kinetyczne i stałe szybkości 850
	(c) Rząd reakcji 851
	(d) Wyznaczanie równania kinetycznego 852
Lista pojęć kluczowych 853
Zestawienie równań 853
20B Całkowe postaci równań kinetycznych 854
20B.1 Reakcje pierwszego rzędu 854
20B.2 Reakcje drugiego rzędu 856
Lista pojęć kluczowych 858
Zestawienie równań 859
20C Reakcje w pobliżu stanu równowagi 860
20C.1 Osiąganie stanu równowagi w reakcjach pierwszego rzędu 860
20C.2 Metody relaksacyjne 861
Lista pojęć kluczowych 863
Zestawienie równań 863
20D Równanie Arrheniusa 864
20D.1 Zależność szybkości reakcji od temperatury 864
20D.2 Interpretacja parametrów równania Arrheniusa 866
	(a) Wymogi energetyczne reakcji chemicznej 866
	(b) Wpływ katalizatora na energię aktywacji 867
Lista pojęć kluczowych 868
Zestawienie równań 868
20E Mechanizmy reakcji 869
20E.1 Reakcje elementarne 869
20E.2 Następcze reakcje elementarne 870
20E.3 Przybliżenie stanu stacjonarnego 871
20E.4 Etap limitujący szybkość reakcji 873
20E.5 Równowagi wstępne 874
20E.6 Kinetyczne i termodynamiczne ograniczenia reakcji 875
Lista pojęć kluczowych 876
Zestawienie równań 876
20F Przykłady mechanizmów reakcji 877
20F.1 Reakcje jednocząsteczkowe 877
20F.2 Kinetyka polimeryzacji 878
	(a) Polimeryzacja stopniowa 879
	(b) Polimeryzacja łańcuchowa 880
Lista pojęć kluczowych 882
Zestawienie równań 882
20G Reakcje fotochemiczne 883
20G.1 Procesy fotochemiczne 883
20G.2 Wydajność kwantowa procesu pierwotnego 884
20G.3 Mechanizm dezaktywacji wzbudzonych stanów singletowych 885
20G.4 Wygaszanie 886
20G.5 Rezonansowe przekazywanie energii 888
Lista pojęć kluczowych 890
Zestawienie równań 890
20H Enzymy 891
20H.1 Charakterystyka enzymów 891
20H.2 Mechanizm Michaelisa–Menten 892
20H.3 Sprawność katalityczna enzymów 894
20H.4 Mechanizmy inhibicji enzymu 894
Lista pojęć kluczowych 897
Zestawienie równań 897
Ćwiczenia i problemy 898
Rozdział 21 Dynamika reakcji 907
21A Teoria zderzeń 909
21A.1 Zderzenia reaktywne 909
	(a) Szybkość zderzeń w gazach 910
	(b) Warunek energetyczny 911
	(c) Ograniczenia steryczne 913
21A.2 Model RRK 914
Lista pojęć kluczowych 916
Zestawienie równań 916
21B Reakcje ograniczone dyfuzją 917
21B.1 Reakcje w roztworach 917
	(a) Rodzaje reakcji 917
	(b) Dyfuzja a reakcje 918
21B.2 Równanie bilansu materiałowego 919
	(a) Formułowanie równania 919
	(b) Rozwiązania równania 920
Lista pojęć kluczowych 921
Zestawienie równań 921
21C Teoria kompleksu aktywnego 922
21C.1 Równanie Eyringa 922
	(a) Sformułowanie równania 922
	(b) Szybkość rozpadu kompleksu aktywnego 923
	(c) Stężenie kompleksu aktywnego 924
	(d) Stała szybkości 924
	(e) Obserwowanie kompleksu aktywnego i manipulowanie nim 925
21C.2 Aspekty termodynamiczne 927
	(a) Parametry aktywacji 927
	(b) Reakcje między jonami 928
21C.3 Kinetyczny efekt izotopowy 929
Lista pojęć kluczowych 931
Zestawienie równań 931
21D Dynamika zderzeń molekularnych 933
21D.1 Wiązki molekularne 933
	(a) Techniki 933
	(b) Wyniki eksperymentalne 934
21D.2 Zderzenia reaktywne 936
	(a) Badania zderzeń reaktywnych 936
	(b) Dynamika reakcji między określonymi stanami 937
21D.3 Powierzchnie energii potencjalnej 937
21D.4 Wybrane wyniki doświadczeń i obliczeń 939
	(a) Kierunek ataku i rozpadu 939
	(b) Powierzchnie atraktywne i repulsywne 940
	(c) Trajektorie klasyczne 941
	(d) Kwantowomechaniczna teoria rozpraszania 942
Lista pojęć kluczowych 942
Zestawienie równań 943
21E Przeniesienie elektronu w układach homogenicznych 944
21E.1 Równanie kinetyczne procesu przeniesienia elektronu 944
21E.2 Stała szybkości procesu przeniesienia elektronu 945
	(a) Rola zjawiska tunelowania elektronu 946
	(b) Energia reorganizacji 947
Lista pojęć kluczowych 949
Zestawienie równań 949
21F Procesy elektrodowe 950
21F.1 Granica faz elektroda–roztwór 950
21F.2 Szybkość przeniesienia elektronu 951
	(a) Równanie Butlera–Volmera 951
	(b) Wykres Tafela 955
21F.3 Woltamperometria 955
21F.4 Elektroliza 957
21F.5 Pracujące ogniwa galwaniczne 958
Lista pojęć kluczowych 959
Zestawienie równań 959
Ćwiczenia i problemy 960
Rozdział 22 Procesy zachodzące na powierzchniach ciał stałych 969
22A Wprowadzenie 970
22A.1 Wzrost powierzchni 970
22A.2 Adsorpcja fizyczna i chemiczna 971
22A.3 Techniki eksperymentalne 972
	(a) Mikroskopia 973
	(b) Metody jonizacyjne 974
	(c) Techniki dyfrakcyjne 975
	(d) Wyznaczanie stopnia i szybkości adsorpcji i desorpcji 977
Lista pojęć kluczowych 978
Zestawienie równań 978
22B Adsorpcja i desorpcja 979
22B.1 Izotermy adsorpcji 979
	(a) Izoterma Langmuira 979
	(b) Izosteryczna entalpia adsorpcji 981
	(c) Izoterma BET 982
	(d) Izotermy Tiomkina i Freundlicha 984
22B.2 Szybkość adsorpcji i desorpcji 984
	(a) Stan prekursorowy 984
	(b) Adsorpcja i desorpcja na poziomie cząsteczkowym 985
	(c) Ruchliwość absorbatu na powierzchni 987
Lista pojęć kluczowych 987
Zestawienie równań 987
22C Kataliza heterogeniczna 988
22C.1 Mechanizmy katalizy heterogenicznej 988
	(a) Reakcje jednocząsteczkowe 989
	(b) Mechanizm Langmuira–Hinshelwooda 989
	(c) Mechanizm Eleya–Rideala 990
22C.2 Aktywność katalityczna powierzchni 990
Lista pojęć kluczowych 991
Zestawienie równań 991
Ćwiczenia i problemy 992
Uzupełnienia 997
1 Całki 998
2 Jednostki 999
3 Dane fizykochemiczne 1000
4 Tabele charakterów 1030
Skorowidz 1033