Физикохимия. В три части. Част 2: Увод в квантовата химия (1990)

Продукти
КНИГИ
+
12,95 лв.
  • Издателство: Наука и изкуство
КУПИ с регистрация ИЛИ с БЪРЗА поръчка
Моля, изберете:
Продуктът е успешно добавен в количката

Книга за студентите във ХТМУ (ВХТИ) — София, но би могла да послужи и на студентите от всички химически, хи­мико-технологични и други сродни специалности в страната.

 

Светла Райчева  (автор)

 

Издателство:   Наука и изкуство 
Език: български език
Раздел: Химия и химични технологии
Етикет:

физикохимия

квантова химия

квантова механика

атомна и ядрена физика

За студенти от ХТМУ (ВХТИ)

 

Твърда корица, среден формат  |  287 стр.  |  394 гр.

(неизползвана, здрава и чиста книга с леко захабен вид)

 

 

*

 

Анотация

 

Учебникът по физикохимия е от три части: 1. Статика (Химична термодинамика), 2. Структура (Увод в квантовата химия), 3. Динамика (Химична кинетика).

 

Във «Физикохимия, 2 част (Увод в квантовата химия)» са разгледани точни и приближени неемпирични квантови методи, почиващи на уравне­нието на Шрьодингер, и техните приложения към строежа на атомите, мо­лекулите и веществото. Обхванати са въпросите за химичната връзка и за принципите на молекулната спектроскопия, както и основите на квантовата статистика, като емпиричните и полуемпиричните квантовохимични методи и приложната квантова химия са засегнати съвсем бегло.

 

Настоящата втора част е пригодена за нуждите на студентите във ВХТИ — София, но би могла да послужи и на студентите от всички химически, хи­мико-технологични и други сродни специалности в страната. Ще предста­влява интерес и за специализантите и по-младите научни работници, за учи­телите, както и за всички други висшисти и полувисшисти и специалисти със средно образование с указания профил.

 

**

 

Предговор

 

Физикохимията е наука, която изучава химичните процеси и свързаните с тях физични явления въз основа на най-общите физични закономерности. Най-общите физични теории по реда на историческото им възникване във физикохимията представляват три основни метода: термодинамичей, статистически и квантов.

 

В преподаването по физикохимия могат да се срещнат твърде различни подходи: отделяне на методите в «обща част», изла­гане само на приложенията («специална част»), смесването на двете части в различни пропорции и последователност.

 

Пътят, който следват авторите на трите части на този учеб­ник, е групирането на физикохимичния материал в три основни дяла. Единият е статика, т.е. излагане на всички типове физи­кохимични равновесия (фазови, химични, повърхностни, електро-химични и т. н.) главно въз основа на термодинамичния метод. Тези въпроси са разгледани във «Физикохимия, 1 част. Химична термодинамика» от Е. Соколова. Другият дял са физикохимичните процеси или преминаването на разглежданите системи от дадено равновесие в следващо, най-общо — измененията. Те ще бъдат отразени във «Физикохимия, 3 част» от С. Иконописов и Е. Со­колова. Там разглежданията ще са главно въз основа на стати­стическия метод, но с използване и на термодинамичния и на квантовия подход. Последният дял (в нашия случай втори поред) обхваща структурата, строежа на веществото, т. е. елементар­ните частици (от които са изградени системите и които участву­ват в равновесията), и взаимодействията между тях в процесите. Единственият възможен подход в този случай е квантовият ме­тод. Разглеждането на частиците и техните взаимодействия по­мага да се навлезе в интимните механизми на физикохимичните състояния и процеси, в микросвета, където се разкъсват стари и се създават нови връзки между миниатюрните частици, изграж­дащи системи в различни физични състояния.

 

Структурата може да се разглежда като геометрична (про­странствена), при което се отчитат дължините на валентните връзки, валентните ъгли и др. Тя може да се третира чрез енер­гетичните ефекти и диаграми. Може да бъде разгледана чрез тео­рията на графите като топологична структура. И накрая може да се третира като електронна чрез различните състояния на електроните и функциите, които ги описват.

 

В учебника бегло се споменават геометричните и енергетич­ните характеристики, топологията е изключена и основното съ­държание е електронната структура.

 

Основният проблем, заставащ пред всеки автор, който пише за една бурно развиваща се област, каквато е квантовата химия, е подборът на материала. По-старите курсове по квантова химия започваха с основните математични и физични предпоставки на теорията. Прилагането й към атомния строеж започваше почти от средата на тези курсове, а на молекулите (собствено квантовата химия) се отделяше малко място. Днес, когато квантовите методи навлязоха широко в ежедневната практика на химика, въвеждащата теоретична информация (включително и атомната) е сведена до минимум и център на книгите са различни варианти на метода на молекулните орбитали (МО), прилаган за все по-голям брой все по-сложни молекули. Постепенно се създава положение, 'ко­гато умението да се програмира, а също и щастието да се раз­полага с мощен компютър се явяват основна гаранция за успех в тази област. Недостатъчно прецизният в теоретично отношение подход обаче може да доведе на практика до използване на не­подходящи за дадения обект или на непрецизни изчислителни процедури, а оттам и до получаване на грешни или погрешно ин­терпретирани резултати.

 

Важно е да се отбележи също,' че все още не съществува завършена теория на химичните съединения (на химичната връзка) Й на техните взаимодействия и превртщания, която не само да обясни опитния материал, но и да предскаже свойствата на нови системи, интересни за практиката. Развитието на тези въпроси би изисквало интензивна съвместна работа на физици, химици и математици в близкото бъдеще.

 

Темата на този учебник е не толкова самата изчислителна част на квантовата химия, почти вече излязла от рамките на фи­зикохимията, колкото структурата на атомите, молекулите и ве­ществото от гледна точка на квантовата теория, което е нераз­делна част от общия курс по физикохимия. Както е известно, този курс е типично фундаментален и въобще не си поставя за задача да научи студентите на практически елементарни кванто-вомеханични изчисления за сложни органични молекули.

 

Както се вижда от списъка на използваната* литература (всъщност са разглеждани много повече източници), в учебника е търсен балансът между квантовата механика, квантовата химия на атомите, молекулите и веществото, принципите на химичната връзка и молекулните спектри и осмислянето на целия този ма­териал от гледна точка на потребностите на физикохимията. След две издания в Печатната база сегашният коренно преработен текст (за пръв път на редовен печат) е оригинален вариант на автора и катедрата «Физикохимия» при ВХТИ — София, по отношение на подбора на материала.

 

В изложението на въпроса в този учебник се преплитат еле­менти на общата част — на физичните теории, които служат за методи във физикохимията, и на специалната част, която изучава приложенията на тези методи за решаване на конкретни физикохимични проблеми.

 

Общата част включва: старата квантова теория (квантовата хипотеза, двете нейни разширения и най-общата формулировка на квантовата теория); квантовата механика, като са обхванати: хи­потезата на Дьо Бройл; уравнението на Шрьодингер; принципът на неопределеността на Хайзенберг; елементи на релативистич-ната теория на Дирак и принципите на съответствието и на до-пълнителността на Бор, т. е. точните методи на квантовата ме­ханика. Разгледани са и основите на квантовата статистика. Бегло са обсъдени също някои методи за приближено решаване на уравнението на Шрьодингер: методът на смущенията, вариа­ционният метод, методът на симетрията. Целият този материал се разглежда възможно кратко. Неговото пълно обосноваване и подробно излагане е по-скоро обект на физиката. Тук представ­лява интерес само осмислянето му като основен физикохимичен метод.

 

В специалната част влизат на първо място строежът на атома и атомните спектри. Физиката изучава атомното ядро, а химия­та — атомните обвизки. По тези причини ядрото се изключва напълно от нашите разглеждания, а строежът на атомите и атом­ните спектри се развива само принципно. Стремежът на автора е да покаже конспективно как старата квантова теория обяснява тези въпроси. Строежът на атома може, разбира се, да се обсъди и направо, въз основа само на квантовата механика. Но тогава изводите неизбежно придобиват твърде математизиран вид и губят от нагледността си. Сравнението на двата подхода — на старата квантова теория (с по-ясен физичен смисъл и по-малко матема­тика) и на квантовата механика (с по-богат математичен апарат, но с по-забулен физичен смисъл), дава според нас най-добър ди­дактичен ефект.

 

При това в глава четвърта се демонстрира приложението на точните методи на квантовата механика за най-прости атоми. А в глави шеста и седма — някои приложения на приближените методи за по-сложни атомни системи.

 

Следваща група въпроси на специалната част са строежът на молекулите, химичната връзка и молекулните спектри.

 

Строежът на молекулите започва с кратко изложение на ня­кои опитни факти и класически теории. Следва приложението на квантовата механика за най-простите молекули. Важно методично значение има разглеждането на най-простата едноелектронна мо­лекула (молекулният водороден йон, Н+), което може да стане както по точния метод, така и по приближените. При разглеж­дането на двуелектронни системи (водородна молекула, Н2) е по­казана необходимостта от отчитане на орбиталната част на вълно­вата функция и на нейната спинова част. Дават се сведения за метода на Хайтлер — Лондон, за метода на Джеймс — Кулидж и за МО. Разглеждането на многоелектронните системи става чрез методите на валентните връзки, молекулните орбитали, симетрията, както и на техните комбинации.

 

В изложението на някои въпроси на химичната връзка цен­трално значение имат проблемите на валентността; съвсем схема­тично са разгледани принципите на координационната химия.

 

В молекулната спектроскопия ударението пада върху кла­сификацията на методите и механизмите на явленията, стоящи в основата на появата на спектрите, като се прави сравнение между методите на старата квантова теория и на квантовата механика. Подробно са разгледани основните насоки за използване на мо­лекулната спектроскопия в химията.

 

Последният въпрос на специалната част е строежът на ве­ществото — на простите хомогенни системи (системи, състоящи се от едно вещество в една фаза), разгледани са агрегатните състоя­ния. Тук влизат невалентните сили (водородна, метална връзка) и междумолекулните сили в газообразно състояние (което може до голяма степен да се разгледа само с помощта на класическия подход), а също така в твърдо и течно състояние, които непре­менно изискват квантовото обосноваване (и то чрез разгледания метод на квантовата статистика).

 

Обемистата глава четвърта (демонстрация на точните методи за най-простите атоми) е за по-напредналите студенти и аспиранти, за читатели с по-големи специални интереси.

 

Направено е усилие почти всяка глава от приложенията (атоми, молекули, химична връзка, спектри, вещество) да може да се чете отделно в зависимост от моментния интерес на кон­кретния читател. За улеснение на читателите се редуват част от методите с част от приложенията, като всеки метод е тясно свър­зан с най-преките му приложения.

 

Авторът изказва най-сърдечна благодарност на своя учител във физикохимията акад. Стефан Христов, който със своите научни резултати създаде новата област «квантова електрохимия» в све­товната наука.

 

Голямо значение за успешното приключване на този учебник имаха и книгите на изтъкнатите български специалисти в об­ластта: акад. Р. Каишев и акад. Ст. Христов, акад. А. Дацев, проф. д-р Н. Тютюлков, проф. д-р Д. Бончев, проф. д-р Г. Ни­колов.

 

Авторът е много признателен и на двамата рецензенти: проф. д-р Данаил Бончев, ръководител на катедра «Физикохимия» във ВХТИ — Бургас, и на доц. к. х. н. Георги Щерев, ръково­дител на катедра «Физикохимия» в Пловдивския университет, които много помогнаха за подобряване на ръкописа. Изказва благодарност и на всички, които дадоха ценни бележки по него, и особено на доц. Димитър Токарев, доц. д.ф.н. Христо Кана­зирски, доц. к. х. н. Мария Манева-Петрова, проф. д-р Борис Алексиев, к. х. н. Петър Карадаков, а също и на Зоя Кралчева и Людмила Пеева.

 

Авторът благодари и на машинописките Мария Тодорова и Лина Дюгмеджиева, на чертожничката Мими Христова и на всички, помогнали в различни етапи за подготвянето на ръко­писа на този учебник, дълго писан, дълго преработван и от­давна очакващ издаването си, и ще се радва, ако той бъде приет добре от читателите.

 

Авторът

 

Характеристики
В наличност:
Да
Език
български
Автор
Светла Райчева
Издателство
Наука и изкуство
Етикети
физикохимия, квантова механика, За студенти от ХТМУ (ВХТИ), атомна и ядрена физика, квантова химия
Град
София
Година
1990
Страници
287
Състояние
неизползвана книга
ЗАБЕЛЕЖКА
здрава и чиста книга с леко захабен вид
Националност
българска
Издание
първо
Корица
твърда
Формат
среден
Ширина (мм)
140
Височина (мм)
220
Дебелина (мм)
20
Тегло (гр.)
392
Отстъпки, доставка, плащане

Непотвърдена от клиента по телефона поръчка, не се обработва! (след 3 дни опити за връзка с клиента се анулира)

 

Отстъпки, доставка, плащане

При покупка на стойност:

  • Над 20 лв., отстъпка от 10%, видима в процеса на пазаруване.
  • До 60 лв. - доставка до офис на Еконт или Спиди - 5 лв.над 60 лв. - безплатна доставка
  • Доставка до адрес с Еконт или Спиди - 6.00 лв., независимо от теглото на книгите и стойността на поръчката

 

Срок за доставка до офис на  Еконт или Спиди: Поръчваш днес, получаваш утре!

 

За редовни клиенти, закупили книгите си с регистрация, се определя персонална отстъпка с код за отстъпка, за пазаруване независимо от стойността на покупката.

За пазаруващите само с "Бърза поръчка", не се предлага код за постоянна отстъпка, поради невъзможността да бъде вписан такъв.

 

 

Поръчки направени до 17.00 ч. в делничен ден - за София и страната, обикновено се изпращат в същия ден и се доставят на следващия, или според графика на куриерската фирма. При пристигането на пратката в офиса на Еконт клиентите, направили поръчка с регистрация, получават имейл и SMS, а с "Бърза поръчка" - само SMS. 

 

След преглед на пратката в присъствието на куриера, се заплаща наложен платежКъм книгите от всяка поръчка се издава фискален бон, а при заявено желание и опростена фактура, както на фирми, така и на физически лица.

Ако книгата или книгите не отговарят на описаното състояние при поръчката, то той се освобождава от заплащане на пратката в двете посоки, след разговор по телефона с подателя.

Ако клиента след преглед прецени, че книгата или книгите не са му необходими, то той следва да ги върне на подателя, като заплати пощенските разходи в двете посоки.

 

 

За София - лично предаване

 

Среща с предварителна уговорка на две места в кв. Орландовци:

1. За пристигащите с трамвай (№ 3, 4 или 18): трамвайна спирка "Католически гробищен парк" (виж на картата) около 7-9 мин от пл. Лъвов мост.

2. За пристигащите с автомобил: кв. Орландовци, ул. Железопътна 18, пред магазин Билла (виж на картата) 

Предимствата на този начин за получаване: възможност за внимателно разглеждане на книгите, получаване в същия ден и спестяване на пощенските разходи.

 

 

За чужбина (for abroad) 

 

Български пощи

 

След уточняване на всички подробности и потвърждение от страна на клиента.

Бърза поръчка Без формалности
Вашата поръчка е приета. Очаквайте обаждане!