Предисловие .................................................... 2 Часть 1. Строение и состояние вещества ......................... 5 Глава 1. Системы и их состояние ................................ 5 § 1.1. Состояния частиц ...................................... 5 § 1.2. Взаимодействие и энергия ............................. 13 § 1.3. Макроскопические системы и их состояние .............. 18 Глава 2. Атомное ядро ......................................... 21 § 2.1. Элементарные частицы, составляющие атом .............. 22 § 2.2. Атомное ядро. Изотопы ................................ 23 § 2.3. Радиоактивный распад ................................. 26 § 2.4. Метод меченых атомов ................................. 31 Глава 3. Строение и состояния атома ........................... 33 § 3.1. Атом водорода. Атомные орбитали ...................... 34 § 3.2. Многоэлектронные атомы ............................... 44 § 3.3. Электронные конфигурации атомов и периодическая система элементов .................................... 50 § 3.4. Возбужденные и ионизованные атомы .................... 52 § 3.5. Гибридные атомные орбитали ........................... 55 Глава 4. Многоатомные частицы. Химическая связь ............... 58 § 4.1. Молекулярные орбитали ................................ 60 § 4.2. Двухатомные частицы. σ- и π-связи .................... 65 § 4.3. Ковалентность атомов ................................. 72 § 4.4. Углы между связями в многоатомных молекулах .......... 76 § 4.5. Многоцентровые молекулярные орбитали. Электронодефицитные частицы. Сопряженные кратные связи ................................................ 80 § 4.6. Комплексные соединения ............................... 85 Глава 5. Электрические и магнитные свойства молекул ........... 87 § 5.1. Распределение электрического заряда в молекуле ...... 87 § 5.2. Поляризуемость молекул ............................... 92 § 5.3. Поляризация вещества и диэлектрическая постоянная .... 94 § 5.4. Магнитные свойства атомов и молекул .................. 96 Глава 6. Состояния многоатомных частиц ....................... 101 § 6.1. Степени свободы многоатомных частиц ................. 101 § 6.2. Энергетические уровни многоатомных частиц ........... 105 § 6.3. Внутреннее вращение и конформации молекул ........... 108 Глава 7. Нековалентные взаимодействия ........................ 111 § 7.1. Ван-дер-ваальсовы взаимодействия .................... 111 § 7.2. Водородная связь .................................... 117 § 7.3. Взаимодействие ионов ................................ 120 Глава 8. Строение макроскопических систем .................... 122 § 8.1. Газы ................................................ 123 § 8.2. Жидкости ............................................ 124 § 8.3. Твердое тело. Кристаллы ............................. 128 § 8.4. Растворы ............................................ 133 § 8.5. Полимеры ............................................ 138 Глава 9. Состояния макроскопических систем ................... 148 § 9.1. Параметры состояния и уравнение состояния ........... 149 § 9.2. Внутренняя энергия .................................. 153 § 9.3. Энтропия ............................................ 155 § 9.4. Состав растворов .................................... 159 § 9.5. Парциальные молярные величины ....................... 162 Глава 10. Физические методы исследования строения вещества ... 167 § 10.1. Электромагнитное излучение и вещество .............. 167 § 10.2. Электронная спектроскопия .......................... 171 § 10.3. Колебательная спектроскопия ........................ 176 § 10.4. Магнитная радиоспектроскопия ....................... 178 § 10.5. Рентгеноструктурный анализ ......................... 181 Часть 2. Химический процесс .................................. 186 Глава 11. Основные характеристики химического процесса ....... 186 § 11.1. Стехиометрическое уравнение химической реакции ..... 187 § 11.2. Гомогенные и гетерогенные химические реакции ....... 192 § 11.3. Скорость химической реакции ........................ 194 § 11.4. Химическое равновесие .............................. 200 Глава 12. Термодинамическое описание процесса в макроскопической системе ........................... 203 § 12.1. Равновесные и неравновесные процессы ............... 204 § 12.2. Изменение экстенсивных свойств в макроскопическом процессе ........................................... 208 § 12.3. Изменение внутренней энергии в макроскопическом процессе ........................................... 212 § 12.4. Изменение энтропии в макроскопическом процессе ..... 216 § 12.5. Направление процесса и условия равновесия .......... 220 § 12.6. Термодинамика фазовых переходов .................... 224 Глава 13. Термодинамическая теория растворов ................. 227 § 13.1. Химический потенциал компонента раствора ........... 227 § 13.2. Зависимость химического потенциала от состава ...... 230 § 13.3. Фазовые равновесия растворов ....................... 236 § 13.4. Осмотическое давление .............................. 240 Глава 14. Термодинамика химических реакций ................... 244 § 14.1. Тепловые эффекты химических реакций ................ 244 § 14.2. Уравнение изотермы химической реакции и константа равновесия ......................................... 248 § 14.3. Зависимость константы равновесия от температуры ........................................ 255 § 14.4. Влияние давления на положение равновесия реакций в газовой фазе ..................................... 258 § 14.5. Равновесие диссоциации и ассоциации ................ 260 § 14.6. Термодинамические функции ионов в растворе ......... 266 Глава 15. Равновесие в растворах электролитов ................ 269 § 15.1. Кислоты и основания ................................ 269 § 15.2. Кислотно-основное равновесие ....................... 272 § 15.3. Концентрация ионов водорода ........................ 276 § 15.4. Многоступенчатая диссоциация ....................... 282 § 15.5. Растворение и осаждение труднорастворимых солей и гидроксидов ................................ 286 Глава 16. Окислительно-восстановительное равновесие .......... 289 § 16.1. Окислительно-восстановительные процессы ............ 290 § 16.2. Электродные потенциалы ............................. 294 § 16.3. Некоторые типы электродов .......................... 300 Глава 17. Поверхностные явления .............................. 305 § 17.1. Поверхностное натяжение ............................ 306 § 17.2. Поверхностно-активные вещества ..................... 312 § 17.3. Адсорбция .......................................... 314 § 17.4. Дисперсные системы. Коллоидные растворы ............ 318 Глава 18. Процессы переноса вещества и физико-химические методы разделения смесей ........................... 322 § 18.1. Диффузия ........................................... 324 § 18.2. Электрическая проводимость растворов электролитов. Электрофорез ......................... 326 § 18.3. Седиментация ....................................... 332 § 18.4. Хроматография ...................................... 337 Глава 19. Элементарные химические реакции .................... 344 § 19.1. Элементарный акт химического превращения ........... 345 § 19.2. Константа скорости элементарной реакции ............ 350 § 19.3. Энергия активации и предэкспоненциальный множитель .......................................... 352 § 19.4. Мономолекулярные реакции ........................... 355 § 19.5. Бимолекулярные реакции ............................. 356 § 19.6. Реакционный центр активированного комплекса ........ 360 § 19.7. Фотохимические реакции ............................. 368 Глава 20. Кинетика химических реакций ........................ 372 § 20.1. Односторонние реакции первого порядка .............. 372 § 20.2. Односторонние реакции второго порядка .............. 376 § 20.3. Обратимые реакции первого порядка .................. 379 § 20.4. Сложные реакции .................................... 382 § 20.5. Квазистационарное и квазиравновесное приближения ........................................ 384 Глава 21. Механизм химических реакций ........................ 387 § 21.1. Основные типы механизмов реакций с участием промежуточных частиц ............................... 388 § 21.2. Катализ ............................................ 393 § 21.3. Цепные реакции ..................................... 401 Список обозначений ........................................... 406 Литература ................................................... 408 Предметный указатель ......................................... 409