Invitation to Physical Chemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Vemulapalli, Gopala Krishna

出品人:

页数:222

译者:

出版时间:

价格:$ 68.93

装帧:

isbn号码:9781848163010

丛书系列:

图书标签:

• 物理化学
• 热力学
• 量子化学
• 化学动力学
• 统计力学
• 光谱学
• 电化学
• 固体化学
• 溶液化学
• 物理化学教材

好的，这是一份针对一本名为《Invitation to Physical Chemistry》的图书的详细简介，内容完全基于对物理化学主题的传统理解和深入阐述，不包含任何对原书内容的引用或推测。 --- 书名：物理化学导论 作者：[作者姓名，此处为占位符] 出版社：[出版社名称，此处为占位符] 核心主题：物质的尺度、能量的转化与平衡的根源 图书概述 《物理化学导论》是一部旨在为初学者和有志于深入探索化学与物理学交叉领域的学习者构建坚实基础的专著。本书超越了对化学现象的简单描述，致力于揭示驱动这些现象的根本物理原理。我们旨在用清晰、严谨且富于启发性的方式，探讨物质在原子、分子以及宏观尺度上的行为，重点关注能量、熵、平衡与速率等核心概念。 本书的结构精心设计，从宏观热力学出发，逐步深入到微观的量子化学和统计力学层面，为读者提供一个完整的知识框架。我们坚信，理解化学反应的驱动力和速率，必须依赖于对能量流动和熵增原理的深刻洞察。 第一部分：热力学基础——能量的宏观描述 本部分奠定了物理化学的基石——经典热力学。我们从最基本的概念入手，如系统、环境、功与热，然后引入热力学三大定律。 热力学第一定律：能量守恒与焓变。 我们详尽阐述了内能的概念，并重点讨论了等压过程中的热效应——焓。通过大量实例，读者将学习如何计算化学反应、相变过程中的能量变化，并理解赫斯定律在化学热力学计算中的重要性。 热力学第二定律：熵与过程的方向性。 熵，这一衡量系统无序度的量，是理解自发过程的关键。我们将深入探讨熵的统计学意义，并引入吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能作为判断化学反应和物理过程方向的判据。重点分析了在不同温度和压力下，平衡状态的确定方法。 热力学第三定律与标准态的建立。 本章讨论了绝对零度的热力学意义，以及如何利用第三定律计算物质的标准生成焓、生成熵和生成吉布斯自由能，为后续的化学平衡计算提供精确的量化工具。 相平衡：多组分系统的复杂性。 深入探讨了单组分（如水的相图）和多组分系统（如理想溶液和非理想溶液）的相平衡问题。重点讲解了拉乌尔定律、亨利定律，以及如何利用相图分析共熔点、共沸点和分配系数，这对于分离科学至关重要。 第二部分：化学平衡与反应动力学——驱动力与速率 如果说热力学告诉我们一个反应“是否可能发生”，那么本部分则关注反应的“程度”和“速度”。 化学平衡：平衡常数的意义。 详细推导了反应商与平衡常数的关系，重点解析了勒夏特列原理在定量分析中的应用。通过平衡常数K的计算，读者将学会预测不同条件下反应的转化率。 电化学：电子的宏观流动。 将热力学原理应用于电化学系统。介绍了原电池和电解池的构造，通过能斯特方程将电势与反应的吉布斯自由能联系起来，并详细论述了电化学测量在确定热力学数据中的强大能力。 化学反应速率论：时间的尺度。 速率论是物理化学的核心分支之一。我们从反应级数、速率定律的实验确定方法入手，详细阐述了碰撞理论和过渡态理论，用以解释反应速率的微观机制。 反应速率对温度的依赖性：阿累尼乌斯方程。 深入探讨了活化能的概念，它是连接宏观速率常数与微观能量势垒的关键桥梁。通过对活化能的精确测定，可以推断反应的分子过程。 第三部分：量子力学与原子结构——微观世界的描绘 本部分将视角从宏观世界收缩至原子和分子层面，引入量子力学作为理解化学键和分子性质的必要框架。 波粒二象性与薛定谔方程。 从普朗克、爱因斯坦的辐射理论和德布罗意波出发，系统介绍波函数、算符和本征值的概念。重点讨论了定态薛定谔方程在处理限制性运动（如一维无限深势阱、量子谐振子）中的应用，并解释了量子化的起源。 原子结构与角动量。 详细解析了氢原子能级、电子轨道和量子数。通过对泡利不相容原理的阐述，系统构建了元素周期表，并讨论了自旋角动量在化学键形成中的作用。 分子结构与化学键。 运用价键理论（VB）和分子轨道理论（MO）来描述双原子和多原子分子的成键情况。重点讨论了杂化轨道理论，并将其应用于解释VSEPR模型无法完全解释的分子几何形状。 光谱学基础：分子与电磁辐射的相互作用。 介绍如何利用分子吸收或发射的特定频率电磁波来推断其结构和能级结构。包括转动、振动和电子能级的跃迁规则和意义，为理解分子光谱提供了理论基础。 第四部分：统计力学与分子行为——从微观到宏观的桥梁 统计力学是连接微观粒子行为与宏观可测量性质（如热力学量）的桥梁。 统计系综与配分函数。 介绍了微正则系综、正则系综和宏正则系综，并重点阐述了配分函数作为连接微观状态和宏观热力学量的核心函数。 热力学函数的导出。 通过配分函数，读者将学习如何从基本粒子的运动和构象中，精确推导出内能、熵、自由能和压力的公式，从而在微观层面印证经典热力学定律的正确性。 分子运动与输运现象。 讨论气体分子动理论，推导出气体扩散、黏度等输运性质的微观模型，使读者理解分子间的碰撞和运动如何影响宏观物质的流动和混合过程。 结语 《物理化学导论》不仅是一本教科书，更是一扇通往深入理解化学世界的窗口。它要求读者具备扎实的微积分和基础物理学知识，但承诺通过逻辑严密的论证和丰富的化学实例，将复杂的物理概念转化为可操作的化学工具。掌握本书内容，意味着能够从第一性原理出发，解释和预测复杂的化学现象。

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