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物質結構(第二版) 版權信息
- ISBN：9787030290359
- 條形碼：9787030290359 ; 978-7-03-029035-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
物質結構(第二版) 內容簡介
《物質結構（第二版）》是在1959年出版的《物質結構》基礎上進行修訂的，作者根據當前的教學要求和化學學科的發展動向，對**版內容作了較多的增刪，進行了適當的調整。 《物質結構（第二版）》共十五章，即量子力學基礎和氫原子的狀態函數、原子的電子層結構和原子光譜、雙原子分子的結構、分子對稱性與群論初步、多原子分子的結構、共軛分子的結構、配位場理論和絡合物的結構、原子價和分子結構小結、分子光譜、分子的電性和磁性、晶體結構等。《物質結構（第二版）》對原子價概念的發展不僅總結了國內外學者的成果，并且著重介紹了作者使用（nxcπ)四個數來描述包括原子簇在內的無機和有機分子的結構類型，提出了原子價的新概念，在論述現代物質結構實驗方法、原理和應用方面，除介紹IR、Raman、NMR、ESR、ESCA等主要方法外，還就如何掌握查閱、分析各種譜的數據和結構作了引導和說明。
物質結構(第二版) 目錄
目錄
第二版重印序言
序
新版序
**章 量子力學基礎和氫原子的狀態函數 1
§1-1 從經典力學到舊量子論 1
1.經典力學的適用范圍 1
2.經典力學向高速度領域的推廣導向相對論力學 2
3.經典力學向微觀領域的推廣導向量子論 3
4.光能的不連續性——光電效應和光子學說 4
5.康普頓效應 6
6.原子能量的不連續性——氫原子光譜和玻爾理論 7
7.舊量子論的衰落 11
§1-2 從舊量子論到量子力學 11
1.光的二象性 12
2.實物粒子的波動性、德布羅意關系 16
3.測不準關系 20
4.量子力學的基本方程——薛定諤方程 21
5.實例——一維方勢箱中的粒子 25
§1-3 氫原子或類氫離子的狀態函數 32
1.氫原子或類氫離子的薛定諤方程 32
2.氫原子或類氫離子的基態 32
3.表示電子云幾率分布的幾種方法 34
4.氫原子或類氫離子的其他s態 35
5.氫原子或類氫離子的薛定諤方程的一般解 36
6.氫原子或類氫離子的波函數和電子云的圖示 42
7.氫原子或類氫離子中電子的平均動能和平均勢能 51
8.算符的初步概念 51
參考書目 53
問題與習題 54
第二章 原子的電子層結構和原子光譜 57
§2-1 原子單位制 57
§2-2 原子軌道 58
1.中心勢場模型 59
2.自洽場方法 61
3.屏蔽常數的計算——改進的斯萊特法 65
4.軌道能量 67
§2-3 電子自旋和泡利原理 75
1.電子自旋 75
2.電子的等同性和泡利原理 77
3.哈特里-福克方程 79
§2-4 核外電子的配布和元素周期表 81
1.核外電子配布的原則 81
2.原子的電子組態和元素周期表 82
3.離子的電子層結構 83
§2-5 原子的電離能、電子親和能和電負性 88
§2-6 原子的量子數、能級圖和原子光譜項 96
1.單電子原子的量子數 96
2.自旋-軌道相互作用 97
3.多電子原子的量子數 100
4.多電子原子中的剩余相互作用 101
5.原子光譜項 102
6.原子能級圖和洪特規則 107
§2-7 原子光譜 109
1.原子光譜的選律 110
2.堿金屬原子的光譜 110
3.原子光譜的超精細結構 114
4.X射線光譜 115
§2-8 原子的磁矩和塞曼效應 118
1.電子的軌道磁矩 118
2.電子的自旋磁矩 118
3.單電子原子的磁矩 119
4.多電子原子的磁矩 120
5.塞曼效應 121
6.核自旋和核磁矩 121
參考書目 123
問題與習題 124
第三章 雙原子分子的結構 125
§3-1 氫分子離子的近似解——線性變分法 125
1.氫分子離子的薛定諤方程 125
2.氫分子離子的線性變分法處理 126
3.氫分子離子的兩種狀態 128
4.氫分子離子的能量曲線 130
5.氫分子離子的波函數 133
6.氫分子離子的高級近似解 135
7.積分Sab、Haa和Hab的意義 135
§3-2 氫分子的結構 138
1.氫分子的薛定諤方程式和海特勒-倫敦解法 138
2.氫分子的波函數，1Σg和3Σu態 143
§3-3 價鍵理論和分子軌道理論要點 144
1.價鍵理論的要點 145
2.分子軌道理論的要點 149
3.σ軌道與σ鍵 153
4.π軌道與π鍵 157
5.分子軌道的符號 158
6.分子軌道和原子軌道的相關圖 159
§3-4 同核雙原子分子的結構 162
1.分子軌道的能級順序 162
2.第二周期各元素的同核雙原子分子的結構 165
§3-5 異核雙原子分子的結構 170
參考書目 174
問題與習題 174
第四章 分子對稱性與群論初步 176
§4-1 對稱操作 176
1.恒等操作 176
2.旋轉和旋轉軸 177
3.反映和鏡面 179
4.象轉和象轉軸 179
5.反演和對稱中心 180
§4-2 群的概念和點群 181
1.群的定義 181
2.點群 181
3.群的乘法表 184
4.子群、共軛類和群的同構 185
§4-3 群的表示和特征標 186
1.n維矢量空間的線性變換 187
2.群的表示 189
3.不可約表示 195
4.特征標和特征標表 197
5.不可約表示的性質 198
6.波函數作為不可約表示的基 201
7.直積 201
8.對稱性匹配函數和投影算符 204
參考書目 205
問題與習題 205
第五章 多原子分子的結構 208
§5-1 非共軛多原子分子的成鍵原理 208
1.σ鍵的形成和原子的共價 208
2.σ配鍵的形成 210
3.π鍵的形成 210
4.p→dπ配鍵的形成和無機含氧酸的結構 212
5.δ鍵的形成 214
§5-2 非共軛多原子分子的幾何構型——價層電子對互斥理論 216
§5-3 雜化軌道理論 220
1.雜化軌道理論的要點 221
2.原子軌道雜化的對稱性要求 226
3.sp雜化軌道及有關分子的結構 229
4.sp2雜化軌道及有關分子的結構 231
5.sp3雜化軌道及有關分子的結構 234
6.不等性的s-p雜化軌道及有關分子的結構 235
7.具有張力的分子 239
8.d-s-p雜化軌道 240
9.f-d-s-p雜化軌道 243
§5-4 非定域分子軌道 248
§5-5 缺電子分子的結構和原子簇的結構規則 252
1.缺電子原子的化合物 252
2.乙硼烷的結構和三中心雙電子鍵 255
3.金屬的甲基化合物 258
4.原子簇化合物 259
5.利普斯康關于硼烷結構的styx分析 261
6.惠特的三角多面體骨架電子對理論 263
7.唐敖慶關于硼烷結構的拓撲規則 267
8.唐敖慶關于過渡金屬簇化合物的(9n－L)規則 270
9.(nxcπ)結構規則 271
參考書目 271
問題與習題 272
第六章 共軛分子的結構 274
§6-1 休克爾分子軌道法 274
1.共軛體系與共軛效應 274
2.休克爾分子軌道法要點 275
3.休克爾分子軌道法應用實例 276
4.共軛直鏈多烯 280
5.共軛環多烯 281
6．含雜原子的共軛體系 284
7．無機共軛分子 285
§6-2 大π鍵的生成條件和類型 287
1.大π鍵的生成條件 287
2.大π鍵的分類 287
3.特種大π鍵和超共軛效應 289
§6-3 HMO法處理結果與共軛分子的性質間的關系 290
1.布居分析和分子圖 290
2.共軛分子的靜態性質與有機化合物的同系線性規律 294
3.共軛分子的化學性質 297
§6-4 分子軌道對稱守恒原理 302
1.協同反應的選律 303
2.分子軌道對稱守恒原理 306
§6-5 前線軌道理論 312
1.電環化反應 312
2.σ鍵遷移反應 313
§6-6 HMO法的改進與同系線性規律 315
1.同系物與HMO法的同系規律 315
2.同系線性規律 315
3.HMO法和同系線性規律的改進 316
參考書目 319
問題與習題 319
第七章 配位場理論和絡合物的結構 321
§7-1 晶體場理論 321
1.晶體場模型 322
2.在化學環境中能級和譜項的分裂 323
3.微擾理論 326
4.弱場和強場 330
5.d1-組態 331
6.d2-組態的弱場方案處理 335
7.d2-組態的強場方案處理 340
8.能級圖、Δ和B′ 343
§7-2 絡合物的結構和性質 347
1.紫外-可見吸收光譜 347
2.絡合物的磁性 350
3.立體化學 354
4.絡合物的熱力學和動力學性質 357
§7-3 分子軌道理論與配位場理論 357
1.分子軌道理論的要點 357
2.配位場理論簡介 363
§7-4 σ-π配鍵與有關絡合物的結構 364
1.金屬羰化物 364
2.金屬亞硝酰絡合物 367
3.金屬的膦和胂絡合物 367
4.分子氮絡合物 367
§7-5 多原子π鍵絡合物的結構 368
1.金屬離子和不飽和烴類的絡合物 368
2.金屬夾心化合物 370
參考書目 375
問題與習題 376
第八章 原子價和分子結構小結 378
§8-1 原子價概念的發展 378
1.歷史的回顧 378
2.原子價概念的分裂 379
3.氧化態的定義 379
4.氧化態規則 380
5.電中性原理 382
6.配位數的定義 383
7.泡令的原子價(共價)定義 385
8.原子價(共價)的量子化學定義 386
9.十八電子規則 387
§8-2 共價的定義和原子價規則 388
1.共價的新定義 388
2.原子價規則一:分子總價和鍵級的關系 389
3.原子價規則二:從結構式計算共價的規則 389
4.原子價規則三:共價與價軌道數及未成對電子數的關系 392
5.規則三的應用(一)由元素在周期表中的位置預測反磁性化合物的共價 395
6.規則三的應用(二)預測順磁性絡合物中未成對電子數Ns 398
7.規則三的應用(三)固體化合物中原子的共價與磁矩 399
8.原子價規則四:配位數是共價與氧化態的平均值 402
9.原子價規則五:H，C，N，O，F五元素的共價不變性 403
§8-3 分子的分類和(nxcπ)結構規則 406
1.引言——對數以百萬計的分子進行分類的必要性 406
2.分子由分子片所組成 407
3.配體的分類和決定配體價電子數的規則 408
4.分子片可按周期表形式排布 409
5.分子片的共價 411
6.廣義的“八隅律” 411
7.分子的總價V和分子片之間的鍵級B 412
8.應用舉例——由原子簇的分子式預測結構式 413
9.分子的結構類型和(nxcπ)數 416
10.結構類型與穩定性 419
11.分子片取代規則 419
§8-4 (nxcπ)結構規則的應用 420
1.分子結構類型的分類法 420
2.分子片取代規則的應用 423
3.預見新的原子簇化合物及其可能的合成途徑 426
問題與習題 427
第九章 分子光譜(一)雙原子分子光譜 430
§9-1 分子光譜概論 430
§9-2 雙原子分子的轉動光譜 433
1.一個例子——HCl的轉動光譜 433
2.剛性轉體模型 434
3.非剛性轉體模型 436
4.研究轉動光譜得到的結果 437
§9-
第二版重印序言
序
新版序
**章 量子力學基礎和氫原子的狀態函數 1
§1-1 從經典力學到舊量子論 1
1.經典力學的適用范圍 1
2.經典力學向高速度領域的推廣導向相對論力學 2
3.經典力學向微觀領域的推廣導向量子論 3
4.光能的不連續性——光電效應和光子學說 4
5.康普頓效應 6
6.原子能量的不連續性——氫原子光譜和玻爾理論 7
7.舊量子論的衰落 11
§1-2 從舊量子論到量子力學 11
1.光的二象性 12
2.實物粒子的波動性、德布羅意關系 16
3.測不準關系 20
4.量子力學的基本方程——薛定諤方程 21
5.實例——一維方勢箱中的粒子 25
§1-3 氫原子或類氫離子的狀態函數 32
1.氫原子或類氫離子的薛定諤方程 32
2.氫原子或類氫離子的基態 32
3.表示電子云幾率分布的幾種方法 34
4.氫原子或類氫離子的其他s態 35
5.氫原子或類氫離子的薛定諤方程的一般解 36
6.氫原子或類氫離子的波函數和電子云的圖示 42
7.氫原子或類氫離子中電子的平均動能和平均勢能 51
8.算符的初步概念 51
參考書目 53
問題與習題 54
第二章 原子的電子層結構和原子光譜 57
§2-1 原子單位制 57
§2-2 原子軌道 58
1.中心勢場模型 59
2.自洽場方法 61
3.屏蔽常數的計算——改進的斯萊特法 65
4.軌道能量 67
§2-3 電子自旋和泡利原理 75
1.電子自旋 75
2.電子的等同性和泡利原理 77
3.哈特里-福克方程 79
§2-4 核外電子的配布和元素周期表 81
1.核外電子配布的原則 81
2.原子的電子組態和元素周期表 82
3.離子的電子層結構 83
§2-5 原子的電離能、電子親和能和電負性 88
§2-6 原子的量子數、能級圖和原子光譜項 96
1.單電子原子的量子數 96
2.自旋-軌道相互作用 97
3.多電子原子的量子數 100
4.多電子原子中的剩余相互作用 101
5.原子光譜項 102
6.原子能級圖和洪特規則 107
§2-7 原子光譜 109
1.原子光譜的選律 110
2.堿金屬原子的光譜 110
3.原子光譜的超精細結構 114
4.X射線光譜 115
§2-8 原子的磁矩和塞曼效應 118
1.電子的軌道磁矩 118
2.電子的自旋磁矩 118
3.單電子原子的磁矩 119
4.多電子原子的磁矩 120
5.塞曼效應 121
6.核自旋和核磁矩 121
參考書目 123
問題與習題 124
第三章 雙原子分子的結構 125
§3-1 氫分子離子的近似解——線性變分法 125
1.氫分子離子的薛定諤方程 125
2.氫分子離子的線性變分法處理 126
3.氫分子離子的兩種狀態 128
4.氫分子離子的能量曲線 130
5.氫分子離子的波函數 133
6.氫分子離子的高級近似解 135
7.積分Sab、Haa和Hab的意義 135
§3-2 氫分子的結構 138
1.氫分子的薛定諤方程式和海特勒-倫敦解法 138
2.氫分子的波函數，1Σg和3Σu態 143
§3-3 價鍵理論和分子軌道理論要點 144
1.價鍵理論的要點 145
2.分子軌道理論的要點 149
3.σ軌道與σ鍵 153
4.π軌道與π鍵 157
5.分子軌道的符號 158
6.分子軌道和原子軌道的相關圖 159
§3-4 同核雙原子分子的結構 162
1.分子軌道的能級順序 162
2.第二周期各元素的同核雙原子分子的結構 165
§3-5 異核雙原子分子的結構 170
參考書目 174
問題與習題 174
第四章 分子對稱性與群論初步 176
§4-1 對稱操作 176
1.恒等操作 176
2.旋轉和旋轉軸 177
3.反映和鏡面 179
4.象轉和象轉軸 179
5.反演和對稱中心 180
§4-2 群的概念和點群 181
1.群的定義 181
2.點群 181
3.群的乘法表 184
4.子群、共軛類和群的同構 185
§4-3 群的表示和特征標 186
1.n維矢量空間的線性變換 187
2.群的表示 189
3.不可約表示 195
4.特征標和特征標表 197
5.不可約表示的性質 198
6.波函數作為不可約表示的基 201
7.直積 201
8.對稱性匹配函數和投影算符 204
參考書目 205
問題與習題 205
第五章 多原子分子的結構 208
§5-1 非共軛多原子分子的成鍵原理 208
1.σ鍵的形成和原子的共價 208
2.σ配鍵的形成 210
3.π鍵的形成 210
4.p→dπ配鍵的形成和無機含氧酸的結構 212
5.δ鍵的形成 214
§5-2 非共軛多原子分子的幾何構型——價層電子對互斥理論 216
§5-3 雜化軌道理論 220
1.雜化軌道理論的要點 221
2.原子軌道雜化的對稱性要求 226
3.sp雜化軌道及有關分子的結構 229
4.sp2雜化軌道及有關分子的結構 231
5.sp3雜化軌道及有關分子的結構 234
6.不等性的s-p雜化軌道及有關分子的結構 235
7.具有張力的分子 239
8.d-s-p雜化軌道 240
9.f-d-s-p雜化軌道 243
§5-4 非定域分子軌道 248
§5-5 缺電子分子的結構和原子簇的結構規則 252
1.缺電子原子的化合物 252
2.乙硼烷的結構和三中心雙電子鍵 255
3.金屬的甲基化合物 258
4.原子簇化合物 259
5.利普斯康關于硼烷結構的styx分析 261
6.惠特的三角多面體骨架電子對理論 263
7.唐敖慶關于硼烷結構的拓撲規則 267
8.唐敖慶關于過渡金屬簇化合物的(9n－L)規則 270
9.(nxcπ)結構規則 271
參考書目 271
問題與習題 272
第六章 共軛分子的結構 274
§6-1 休克爾分子軌道法 274
1.共軛體系與共軛效應 274
2.休克爾分子軌道法要點 275
3.休克爾分子軌道法應用實例 276
4.共軛直鏈多烯 280
5.共軛環多烯 281
6．含雜原子的共軛體系 284
7．無機共軛分子 285
§6-2 大π鍵的生成條件和類型 287
1.大π鍵的生成條件 287
2.大π鍵的分類 287
3.特種大π鍵和超共軛效應 289
§6-3 HMO法處理結果與共軛分子的性質間的關系 290
1.布居分析和分子圖 290
2.共軛分子的靜態性質與有機化合物的同系線性規律 294
3.共軛分子的化學性質 297
§6-4 分子軌道對稱守恒原理 302
1.協同反應的選律 303
2.分子軌道對稱守恒原理 306
§6-5 前線軌道理論 312
1.電環化反應 312
2.σ鍵遷移反應 313
§6-6 HMO法的改進與同系線性規律 315
1.同系物與HMO法的同系規律 315
2.同系線性規律 315
3.HMO法和同系線性規律的改進 316
參考書目 319
問題與習題 319
第七章 配位場理論和絡合物的結構 321
§7-1 晶體場理論 321
1.晶體場模型 322
2.在化學環境中能級和譜項的分裂 323
3.微擾理論 326
4.弱場和強場 330
5.d1-組態 331
6.d2-組態的弱場方案處理 335
7.d2-組態的強場方案處理 340
8.能級圖、Δ和B′ 343
§7-2 絡合物的結構和性質 347
1.紫外-可見吸收光譜 347
2.絡合物的磁性 350
3.立體化學 354
4.絡合物的熱力學和動力學性質 357
§7-3 分子軌道理論與配位場理論 357
1.分子軌道理論的要點 357
2.配位場理論簡介 363
§7-4 σ-π配鍵與有關絡合物的結構 364
1.金屬羰化物 364
2.金屬亞硝酰絡合物 367
3.金屬的膦和胂絡合物 367
4.分子氮絡合物 367
§7-5 多原子π鍵絡合物的結構 368
1.金屬離子和不飽和烴類的絡合物 368
2.金屬夾心化合物 370
參考書目 375
問題與習題 376
第八章 原子價和分子結構小結 378
§8-1 原子價概念的發展 378
1.歷史的回顧 378
2.原子價概念的分裂 379
3.氧化態的定義 379
4.氧化態規則 380
5.電中性原理 382
6.配位數的定義 383
7.泡令的原子價(共價)定義 385
8.原子價(共價)的量子化學定義 386
9.十八電子規則 387
§8-2 共價的定義和原子價規則 388
1.共價的新定義 388
2.原子價規則一:分子總價和鍵級的關系 389
3.原子價規則二:從結構式計算共價的規則 389
4.原子價規則三:共價與價軌道數及未成對電子數的關系 392
5.規則三的應用(一)由元素在周期表中的位置預測反磁性化合物的共價 395
6.規則三的應用(二)預測順磁性絡合物中未成對電子數Ns 398
7.規則三的應用(三)固體化合物中原子的共價與磁矩 399
8.原子價規則四:配位數是共價與氧化態的平均值 402
9.原子價規則五:H，C，N，O，F五元素的共價不變性 403
§8-3 分子的分類和(nxcπ)結構規則 406
1.引言——對數以百萬計的分子進行分類的必要性 406
2.分子由分子片所組成 407
3.配體的分類和決定配體價電子數的規則 408
4.分子片可按周期表形式排布 409
5.分子片的共價 411
6.廣義的“八隅律” 411
7.分子的總價V和分子片之間的鍵級B 412
8.應用舉例——由原子簇的分子式預測結構式 413
9.分子的結構類型和(nxcπ)數 416
10.結構類型與穩定性 419
11.分子片取代規則 419
§8-4 (nxcπ)結構規則的應用 420
1.分子結構類型的分類法 420
2.分子片取代規則的應用 423
3.預見新的原子簇化合物及其可能的合成途徑 426
問題與習題 427
第九章 分子光譜(一)雙原子分子光譜 430
§9-1 分子光譜概論 430
§9-2 雙原子分子的轉動光譜 433
1.一個例子——HCl的轉動光譜 433
2.剛性轉體模型 434
3.非剛性轉體模型 436
4.研究轉動光譜得到的結果 437
§9-
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