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出版者:Thomson Learning

作者:Whitten, Kenneth W./ Davis, Raymond E./ Petrich, James Albert/ Stanley, George G.

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:55.95

装帧:Pap

isbn号码:9780534408633

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 普通化学
• 大学教材
• 科学
• 化学原理
• 化学反应
• 物质结构
• 化学键
• 热力学
• 分析化学

《分子与物质的奥秘：现代化学基础》 内容简介： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的现代化学基础知识体系。我们摒弃了对传统“普通化学”教材中常见某些基础概念的冗余叙述，将重点聚焦于激发读者对物质世界深层机制的理解与探索。本书的结构设计，旨在搭建一座坚实的桥梁，连接宏观世界的日常观察与微观层面原子、分子行为的精妙规律。 第一部分：物质的基石与基本规律 本部分首先确立了化学研究的逻辑框架。我们从物质的基本构成单元——原子出发，详细阐述了原子的结构、量子力学基础概念在原子轨道模型中的体现。不同于仅停留在波尔模型的描述，本书深入探讨了电子云的概率分布、能级结构以及能级跃迁的本质，为后续理解化学键的形成奠定了严格的理论基础。 随后，我们转向化学计量学和反应的定量描述。除了基本的摩尔概念和化学方程式的配平外，本书特别强调了气体定律的现代解读，特别是理想气体模型的局限性及其向范德华方程的修正过程，这体现了从理想化到真实世界的过渡。热力学基础被系统引入，着重讲解吉布斯自由能（$Delta G$）在判断反应自发性中的核心作用，并将其与熵（$S$）和焓（$H$）的微观解释（如混乱度与分子间作用力）紧密结合。这部分内容不仅仅是计算，更是对能量如何在化学过程中转移和转化的深刻洞察。 第二部分：原子间的相互作用——化学键的本质 本部分是理解化学多样性的核心。我们超越了简单的离子键和共价键的定义，深入剖析了量子力学如何解释键的形成。价键理论（VB）和分子轨道理论（MO）被并列阐述，用于解释复杂的分子结构和性质。特别地，对杂化轨道理论的讨论，不仅限于$sp^3$的四面体结构，更详细分析了共轭体系和芳香性的分子轨道图像，这对于理解有机化学中的稳定性至关重要。 此外，分子间作用力的章节被大幅拓展。我们详细区分了氢键的特殊性、偶极-偶极作用、伦敦色散力的普遍性及其与分子大小、形状的关系。这部分内容直接服务于对物质物理性质（如熔点、沸点、溶解度）的预测和解释，强调了宏观性质来源于微观相互作用的叠加。 第三部分：反应动力学与平衡的动态视角 化学反应并非一蹴而就，本部分关注“如何发生”和“最终停在哪里”。反应速率理论被提升到核心地位。我们采用碰撞理论和过渡态理论（Transition State Theory, TST）来描述反应路径。阿伦尼乌斯方程的引入不仅是经验拟合，而是与活化能的微观概念联系起来。反应级数、半衰期以及影响速率常数的催化剂作用机制，都以清晰的速率方程为基础进行推导和讨论。 化学平衡的概念被重新定义为动态平衡——正反应速率与逆反应速率相等的瞬间。勒夏特列原理作为定性工具，在建立在平衡常数（$K$）的定量基础上进行阐述。本书特别侧重于平衡常数如何随温度变化（范特霍夫方程），将热力学（$Delta G$）与动力学（速率）联系起来，揭示了平衡的本质是能量和熵共同作用的结果。酸碱化学部分，则完全基于Brønsted-Lowry和Lewis理论，结合溶液中离子的水解和缓冲溶液的设计，进行深入的计算和实际应用分析。 第四部分：物质的宏观表现与结构探究 本部分将理论应用于对特定物质类别和现象的理解。对于溶液化学，我们详尽分析了依数性（如依数性）的微观成因，并讨论了电解质溶液中的离子强度和活度系数对实际计算的影响，超越了理想稀溶液模型的范畴。 电化学部分，本书侧重于氧化还原反应的能量学。我们详细阐述了电极电势的标准测定，以及能斯特方程在非标准条件下的应用。这不仅包括原电池的工作原理，还包括电解过程的能量输入与效率问题，为理解现代能源存储和转化技术提供了理论基础。 最后，本书包含一个专门的章节，介绍现代化学分析技术如何揭示物质结构。重点介绍光谱学（如红外、核磁共振）的基本原理，说明它们如何提供关于分子振动、旋转和化学环境的直接信息，从而验证或修正理论预测的结构模型。 总结： 《分子与物质的奥秘：现代化学基础》致力于培养读者的批判性思维和定量分析能力。本书的深度和广度旨在超越对基础事实的记忆，引导读者掌握化学家思考问题的方式——即利用精确的理论模型去解释和预测物质世界中千变万化的现象。它为有志于深入学习物理化学、有机化学或材料科学的读者，提供了坚实且富有洞察力的起点。

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