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

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

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.