Atom i cząsteczka

W drugim, uzupełnionym wydaniu znanego i cenionego podręcznika przedstawiono elementy fizyczne podstaw mechaniki kwantowej, teorie atomu wodoru oraz atomu wieloelektronowego. Wyjaśniono istotę wiązania chemicznego, elektronową i geometryczną strukturę cząsteczek, a także ich reaktywność chemiczną. Liczne komentarze i przytoczone fakty doświadczalne ułatwiają zrozumienie trudniejszych problemów, co bez wątpienia wyróżnia tę książkę spośród innych dostępnych pozycji. Wielką jej zaletą jest także wnikliwa interpretacja zagadnień, poglądowe ich omówienie oraz prosty formalizm matematyczny. Dzięki temu staje się zrozumiała również dla studentów innych kierunków. W drugim wydaniu położono większy nacisk na związek chemii kwantowej ze spektroskopią poprzez dokładniejsze omówienie wielu doświadczeń. Ponadto w tekście zamieszczono przykłady posługiwania się pakietem programu Gaussian 98 do badania konformacji cząstek, ich struktury elektronowej i właściwości.Jest to podręcznik dla studentów i absolwentów wydziałów chemicznych wyższych uczelni oraz dla nauczycieli-opiekunów młodzieży wyjątkowo uzdolnionej, a także uczestniczącej w olimpiadach chemicznych.

Spis treści:

Przedmowa do wydania drugiego
Przedmowa do wydania pierwszego 
Wstęp
1. Od klasycznej fizyki do kwantowej teorii materii
  1.1. Doświadczalne podstawy teorii kwantów 
  1.1.1. Atomistyczna struktura materii 
  1.1.2. Powstanie teorii kwantów 
  1.1.3. Sukcesy i niepowodzenia teorii Bohra 
  1.1.4 Hipoteza de Broglie'a 
  1.2. Podstawowe pojęcia mechaniki kwantowej 
  1.2.1. Zasada nieoznaczoności Heisenberga 
  1.2.2. Funkcja falowa 
  1.2.3. Równanie Schrodingera
2. Podstawy teorii układów jedno- i wieloelektronowych 
  2.l. Atom wodoru i jony wodoropodobne atomów 
  2.1.1. Równanie Schrodingera dla atomu wodoru 
  2.1.2. Liczby kwantowe dla atomu wodoru. Poziomy
  energii i widmo emisyjne atomu wodoru
  2.1.3. Funkcje falowe dla atomu wodoru 
  2.1.4. Geometryczne właściwości orbitali wodoropodobnych
  2.2. Metoda wariacyjna
  2.2.1. Zasada wariacyjna
  2.2.2. Metoda Ritza
  2.3. Spin 
  2.3.1. Pojęcie spinu 
  2.3.2. Multipletowość układu wieloelektronowego 
  2.4. Nierozróżnialność cząstek 
  2.4. l. Zasada nierozróżnialności jednakowych cząstek
  2.4.2. Fermiony i bozony 
  2.5. Przybliżenie jednoelektronowe
  2.5.1. Pojęcie spinorbitalu
  2.5.2. Zakaz Pauliego. Funkcja wieloelektronowa
  2.6. Energie orbitalne 
  2.7. Metoda pola samouzgodnionego
  2.7. l. Równania Hartree'ego-Focka
  2.7.2. Przybliżenie analityczne 
3. Atom wieloelektronowy 
  3.1. Konfiguracje elektronowe atomów wieloelektronowych 
  3.1.1. Pój ecie konfiguracj i elektronowej zamknięto- i otwartopowłokowej
  3.1.2. Reguła Hunda 
  3.2. Stany energetyczne atomów wieloelektronowych
  3.2. l. Definicja termu atomowego 
  3.2.2. Stan atomu wieloelektronowego. Struktura subtelna widma emisyjnego
  3.2.3. Reguły wyboru dla przejść optycznych 
  3.2.4. Wyznaczanie termów 
  3.2.5. Efekt pola magnetycznego 
  3.3. Korelacja elektronów w atomach 
  3.3.1. Pojęcie korelacji elektronów 
  3.3.2. Metoda oddziaływania konfiguracji 
  3.3.3. Inne metody uwzględniania korelacji elektronów 
  3.3.4. Metoda funkcjonałów gęstości
4. Cząsteczka 
  4. l.. Rozdzielenie ruchu jąder i elektronów w cząsteczkach 
  4.1.1. Przybliżenie adiabatyczne i Borna-Oppenheimera 
  4.l.2. Rozdzielenie rotacji i oscylacji
  4.1.3. Widmo rotacyjne cząsteczek dwuatomowych 
  4.l.4. Widmo oscylacyjne cząsteczek dwuatomowych 
  4.1.5. Przybliżone wartości własne całkowitego hamiltonianu.
  Podstawy spektroskopii molekularnej 
 4.2. Elementy teorii grup punktowych
  4.2.1. Pojecie grupy, klasy i reprezentacji 
  4.2.2. Oznaczenia stosowane w teorii punktowych
  grup symetrii 
  4.2.3. Teoria grup i mechanika kwantowa 
  4.2.4. Przykłady zastosowania teorii grup 
 4.3. Jon H2+
 4.4. Ogólne sformułowanie metody orbitali molekularnych 
  4.4.1. Równania podstawowe 
  4.4.2. Bazy orbitali atomowych 
  4.4..3. Symetria orbitali molekularnych 
  4.4.4. Gęstości elektronowe
  4.4.5. Model orbitalny a schemat pobudzeń elektronowych
 4.5. Energia korelacji elektronów w cząsteczkach 
 4.6. Zastosowanie metody orbitali molekularnych
  do dwuatomowych cząsteczek homojądrowych 
  4..6.1. Prosty opis molekularny 
  4..6.2. Poziomy energii w ramach prostego opisu orbitali molekularnych
  4.6.3. Zasada budowania konfiguracji elektronowych
  4..6.4. Symbole termów molekularnych. Widmo elektronowe cząsteczek homojądrowych
  4.6.5. Obliczenia ab initio dla cząsteczki azotu
 4.7. Zastosowanie metody orbitali molekularnych do prostych cząsteczek heterojądrowych
  4.7.1. Prosty opis molekularny
  4.7.2. Zasada budowania konfiguracji elektronowych 
  4.7.3. Obliczenia ab initio dla cząsteczki CO 
 4.8. Cząsteczki wieloatomowe i kierunkowość wiązań chemicznych 
  4.8.1. Prosty opis wybranych cząsteczek metodą orbitali molekularnych 
  4.8.2. Zlokalizowane orbitale molekularne 
  4.8.3. Hybrydyzacja orbitali atomowych
  4.8.4. Hybrydyzacja orbitali atomu węgla 
  4.8.5. Przewidywanie struktury geometrycznej
  prostych cząsteczek
  4.8.6. Wyniki obliczeń ab initio dla wybranych cząsteczek
4.9. Metody półempiryczne chemii kwantowej
  4.9. l. Uwagi o metodach półempirycznych
  4.9.2. Ogólna klasyfikacja metod półempirycznych w przybliżeniu powłok walencyjnych
  4.9.3. Parametryzacja metod typu ZDO 
  4.9.4. Przybliżenie ?-elektronowe. Metoda Huckla 
4.10. Cząsteczki mające sprzężone wiązania podwójne 
  4.10. l. Wiązania w związkach węgla
  4.10.2. Cząsteczka benzenu - opis za pomocą metody orbitali molekularnych i metody wiązań
  walencyjnych
  4.10.3. Metoda Huckla dla prostych węglowodorów 
  4.10.4. Węglowodory naprzemienne i nienaprzemienne 
  4.10.5. Cząsteczki heterocykliczne
  4.10.6. Przykład obliczeń ab initio dla cząsteczki uracylu 
4.11. Związki kompleksowe jednordzeniowe
  4.11.1. Teoria pola krystalicznego
  4.11.2. Teoria pola ligandów 
  4.11.3. Wiązania w kompleksach
5. Reaktywność cząsteczek i teoria reakcji chemicznych 
  5.1. Teoria stanu przejściowego
  5.2. Molekularne potencjały elektrostatyczne
  5.3. Statyczne indeksy reaktywności dla cząsteczek ?-elektronowych
  5.4. Zachowanie symetrii orbitalnej.
  Reguły Woodwarda-Hoffmanna 
6. Uzupełnienia
  6.1. Jednostki
  6.2. Operatory, funkcje własne i ich właściwości
  6.3. Układy dwuelektronowe 
  6.4. Wyprowadzenie równań Hartree'ego-Focka
  6.5. Orbitale Slatera
  6.6. Rachunek zaburzeń
  6.7. Tabele charakterów 
Skorowidz rzeczowy