이공학도를 위한 물리화학

Raymond Chang , John W. Thoman, JR. 저자(글) · 김창민 번역

자유아카데미 · 2015년 11월 30일

책 소개

▶ 이 책은 물리화학을 다룬 이론서입니다. 물리화학의 기초적이고 전반적인 내용을 학습할 수 있습니다.

작가정보

저자(글) Raymond Chang

저자(글) John W. Thoman, JR.

번역 김창민

목차

• 1.1 물리화학의 본질 1
  1.2 기본 정의 몇 가지 1
  1.3 온도에 대한 열역학적 정의 2
  1.4 단위 3
  1.5 이상 기체 법칙 7
  1.6 Dalton의 부분 압력 법칙 11
  1.7 실제 기체 13
  1.8 기체의 응축과 임계 상태 19
  1.9 대응 상태 법칙 23
  · 참고문헌 26
  · 문제 28
  
  2장 기체 분자 운동론
  2.1 기체 모형 37
  2.2 기체의 압력 38
  2.3 운동 에너지와 온도 40
  2.4 Maxwell 분포 법칙 41
  2.5 분자 충돌과 평균 자유 행로 47
  2.6 기압 공식 50
  2.7 기체의 점도 52
  2.8 Graham의 확산과 분출 법칙 55
  2.9 에너지 등분배 58
  부록 2.1 식 2.29의 유도 66
  · 참고문헌 68
  · 문제 69
  
  3장 열역학 제1법칙
  3.1 일과 열 77
  3.2 열역학 제1법칙 84
  3.3 엔탈피 87
  3.4 열용량 고찰 92
  3.5 기체의 팽창 96
  3.6 Joule-Thomson 효과 101
  3.7 열화학 105
  3.8 결합 에너지와 결합 엔탈피 114
  부록 3.1 완전 미분과 불완전 미분 121
  ·참고문헌 123
  ·문제 125
  
  4장 열역학 제2법칙
  4.1 자발적 과정 137
  4.2 엔트로피 139
  4.3 Carnot 열기관 143
  4.4 열역학 제2법칙 150
  4.5 엔트로피 변화 153
  4.6 열역학 제3법칙 160
  4.7 엔트로피의 의미 165
  4.8 잔여 엔트로피 169
  부록 4.1 열역학 제2법칙에 대한 다양한 표현 173
  ·참고문헌 174
  ·문제 176
  5장 Gibbs 에너지와 Helmholtz 에너지, 그 응용
  5.1 Gibbs 에너지와 Helmholtz 에너지 183
  5.2 Helmholtz 에너지와 Gibbs 에너지의 의미 186
  
  5.3 표준 생성 몰 Gibbs 에너지( ) 190
  5.4 온도와 압력에 따른 Gibbs 에너지 변화 193
  5.5 Gibbs 에너지와 상평형 196
  5.6 고무 탄성 열역학 204
  부록 5.1 몇 가지 열역학적 관계 208
  부록 5.2 Gibbs 상 규칙의 유도 211
  · 참고문헌 213
  · 문제 215
  
  6장 비전해질 용액
  6.1 농도 단위 221
  6.2 분몰량 223
  6.3 혼합 과정에서의 열역학 226
  6.4 휘발성 액체의 이성분계 혼합물 229
  6.5 실제 용액 235
  6.6 이성분계의 상평형 238
  6.7 총괄성 246
  · 참고문헌 261
  · 문제 263
  
  7장 전해질 용액
  7.1 용액의 전기 전도 271
  7.2 분자 수준에서 본 용해 과정 281
  7.3 용액 내 이온의 열역학 284
  7.4 이온 활동도 287
  7.5 전해질의 Debye-Hu?ckel 이론 292
  7.6 전해질 용액의 총괄성 298
  부록 7.1 정전기 305
  부록 7.2 다중 전하를 띤 단백질을 포함하는 Donnan 효과 308
  · 참고문헌 310
  · 문제 311
  
  8장 화학 평형
  8.1 기체에서의 화학 평형 315
  8.2 용액에서의 반응 325
  8.3 불균일 평형 326
  8.4 다단계 평형과 짝진 반응 330
  8.5 평형 상수에 대한 온도, 압력, 촉매의 영향 333
  8.6 리간드 및 금속 이온과 고분자의 결합 339
  부록 8.1 퓨가시티와 압력의 상관관계 347
  부록 8.2 K1과 K2 사이의 상관관계 및 고유 해리 상수 K 350
  · 참고문헌 352
  · 문제 354
  
  9장 전기 화학
  9.1 전기 화학 전지 363
  9.2 단일 전극 전위 365
  9.3 전기 화학 전지의 열역학 368
  9.4 전극의 종류 376
  9.5 전기 화학 전지의 종류 378
  9.6 EMF 측정법의 응용 380
  9.7 막전위 382
  · 참고문헌 390
  · 문제 392
  
  10장 양자 역학
  10.1 빛의 파동성 399
  10.2 흑체 복사와 Planck 양자 이론 402
  10.3 광전 효과 404
  10.4 수소 원자의 방출 스펙트럼과 Bohr 이론 406
  10.5 de Broglie 가설 413
  10.6 Heisenberg 불확정성 원리 417
  10.7 양자 역학의 가설 419
  10.8 Schro?dinger 파동 방정식 425
  10.9 일차원 상자 속 입자 428
  10.10 이차원 상자 속 입자 436
  10.11 고리 위 입자 441
  10.12 양자 역학적 터널링 445
  부록 10.1 양자 역학의 브래킷 표기법 450
  ·참고문헌 451
  ·문제 454
  
  11장 양자 역학의 응용: 분광학
  11.1 분광학 용어 ·465
  11.2 마이크로파 분광학 477
  11.3 적외선 분광학 488
  11.4 대칭과 군론 500
  11.5 Raman 분광법 505
  부록 11.1 Fourier 변환 적외선 분광법 511
  ·참고문헌 514
  ·문제 516
  
  12장 원자의 전자 구조
  12.1 수소 원자 525
  12.2 방사 방향 분포 함수 527
  12.3 수소 원자 오비탈 532
  12.4 수소 원자의 에너지 준위 535
  12.5 스핀 각운동량 537
  12.6 헬륨 원자 538
  12.7 Pauli 배타 원리 541
  12.8 쌓음 원리 544
  12.9 변분 원리 553
  12.10 Hartree-Fock 자체 일관성 장 방법 558
  12.11 섭동 이론 562
  부록 12.1 변분 원리의 증명 568
  · 참고문헌 571
  · 문제 574
  
  13장 분자의 전자 구조와 화학 결합
  13.1 수소 분자 양이온 581
  13.2 수소 분자 585
  13.3 원자가 결합 접근법 587
  13.4 분자 오비탈 접근법 591
  13.5 동핵 및 이종핵 이원자 분자 594
  13.6 다원자 분자 603
  13.7 공명과 전자 비편재화 610
  13.8 Hu?ckel 분자 오비탈 이론 614
  13.9 계산화학 방법 626
  · 참고문헌 630
  · 문제 632
  
  14장 전자 분광학과 자기 공명 분광학
  14.1 분자 전자 분광학 639
  14.2 형광과 인광 647
  14.3 레이저 650
  14.4 레이저 분광학의 응용 658
  14.5 광전자 분광학 662
  14.6 핵자기 공명 분광학 666
  14.7 전자 스핀 공명 분광학 682
  부록 14.1 Franck-Condon 원리 687
  부록 14.2 FT-IR과 FT-NMR의 비교 689
  · 참고문헌 691
  · 문제 695
  
  15장 화학 반응 속도론
  15.1 반응 속도 703
  15.2 반응 차수 704
  15.3 반응의 분자도 715
  15.4 복잡한 반응 720
  15.5 온도가 반응 속도에 미치는 영향 725
  15.6 퍼텐셜 에너지 표면 728
  15.7 반응 속도에 대한 이론 730
  15.8 화학 반응에서 동위 원소 효과 737
  15.9 용액에서의 반응 740
  15.10 용액에서의 빠른 반응 741
  15.11 진동 반응 748
  15.12 효소 반응 속도론 749
  부록 15.1 식 15.9의 유도 761
  부록 15.2 식 15.51의 유도 763
  ·참고문헌 765
  ·문제 769
  
  16장 광화학
  16.1 들어가기 785
  16.2 지구의 대기 790
  16.3 온실 효과 794
  16.4 광화학 스모그 797
  16.5 성층권의 오존 802
  16.6 화학 발광과 생물 발광 808
  16.7 복사 에너지의 생물학적 효과 810
  ·참고문헌 815
  ·문제 818
  
  17장 분자간 힘
  17.1 분자간의 상호 작용 825
  17.2 이온 결합 826
  17.3 분자간 힘의 종류 828
  17.4 수소 결합 837
  17.5 물의 구조와 성질 843
  17.6 소수성 상호 작용 848
  ·참고문헌 851
  ·문제 853
  18장 고체 상태
  18.1 결정의 분류 857
  18.2 Bragg 식 860
  18.3 X선 회절을 이용한 구조 결정 862
  18.4 결정 형태 871
  부록 18.1 식 18.3의 유도 885
  ·참고문헌 887
  ·문제 889
  19장 액체 상태
  19.1 액체의 구조 893
  19.2 점도 895
  19.3 표면 장력 901
  19.4 확산 906
  19.5 액정 913
  부록 19.1 식 19.13의 유도 920
  ·참고문헌 921
  ·문제 923
  20장 통계 열역학
  20.1 Boltzmann 분포 법칙 927
  20.2 분배 함수 931
  20.3 분자 분배 함수 933
  20.4 분배 함수를 이용한 열역학적 양의 계산 939
  20.5 화학 평형 946
  20.6 전이 상태 이론 951
  부록 20.1 구분 불가능한 분자에 대한 Q＝qN/N!의 타당성 957
  · 참고문헌 958
  · 문제 959
  부록 A 물리화학에 필요한 수학 및 물리 기본 개념 정리 961
  부록 B 열역학 데이터 971
  용어 정리 977
  문제에 대한 답 993
  찾아보기 997

책 속으로

머리말

화학은 물질의 특성과 변화를 연구하는 학문으로 그 중심에 물리화학이 있다. 물리화학은 변화 과정에 수반되는 에너지의 주고받음을 설명하는 열역학, 원자와 분자의 전자 구조에 관한 양자화학, 그리고 화학 반응의 속도를 연구하는 반응 속도론의 세 분야로 나누는 것이 일반적이다. 물리화학의 궁극적인 목표는 전자, 원자, 분자의 미시적 운동에 기초하여 눈에 보이는 거시적 현상을 설명하는 것이다. 따라서 물리화학 교과서에는 다양한 물리 법칙과 복잡한 수학적 유도 과정이 소개되어 있다. 이러한 이유로 많은 학생들이 물리화학을 배우기 어려운 과목으로 인식하고 있다. 또한 물리화학에서 다루는 내용이 너무 방대하기 때문에 물리화학을 강의하는 교수입장에서도 정해진 시간에 효율적으로 강의할 수 있는 적절한 교재를 찾기가 쉽지않았다. 본 교재는 수식을 최소화하면서도 기본 개념을 충실히 설명하고 있어 물리화학의 입문서로 적합하다고 생각되어 번역을 하게 되었다. 원저자는 서문에서 2학기에 걸쳐 공부할 수 있게 제작되었다고 하였지만, 보충 설명을 포함하면 3학기 강의에도 충분히 사용할 수 있는 내용으로 되어 있다.

기본정보

ISBN	9791158080310
발행(출시)일자	2015년 11월 30일
쪽수	1024쪽
크기	215 * 274 mm / 2170 g
총권수	1권

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