Теоретическая и математическая химия для школьников. Еремин В.В.

М.: 2007 - 392 с.

На школьном уровне показаны межпредметные связи химии с другими науками. Рассмотрены основные области применения элементарной математики и теоретической физики к химическим явлениям. Каждый раздел книги содержит подробный теоретический материал, разобранные задачи и задачи для самостоятельного решения. Ко всем задачам даны ответы. Книга предназначена для углубленного изучения химии в средней школе, а также для подготовки к химическим олимпиадам различного уровня - от школьных до международных. Она может быть полезна всем интересующимся химией и ее многочисленными приложениями.

Формат: pdf

Размер: 8,1 Мб

Смотреть, скачать: drive.google

ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 4
Глава 1. Элементарная математика в химии 5
§ 1. Роль математики в химии 5
§ 2. Расчеты и оценки 6
§ 3. Алгебра 12
§ 4. Геометрия 20
§ 5. Элементы математического анализа 26
§ 6. Элементы комбинаторики 35
§ 7. Компьютерная математика в химии 40
Литература 43
Глава 2. Строение атомов и молекул 45
§ 1. Происхождение атомов и молекул 45
§ 2. Строение ядер атомов. Ядерные реакции 50
§ 3. Элементарные понятия квантовой механики 63
§ 4. Электронные конфигурации атомов 90
§ 5. Химическая связь и строение молекул 120
Литература 143
Глава 3. Химическая термодинамика 145
§ 1. Тепловые эффекты химических реакций 147
§ 2. Второй закон термодинамики 160
§ 3. Фазовое равновесие и фазовые переходы 178
§ 4. Химическое равновесие 186
§ 5. Распределения по энергии и скорости 226
§ 6. Электрохимические цепи 232
§ 7. Термодинамические свойства растворов 250
Литература 262
Глава 4. Химическая кинетика 263
§ 1. Закон действующих масс 264
§ 2. Зависимость скорости реакции от температуры 276
§ 3. Сложные реакции 291
§ 4. Катализ 340
§ 5. Фотохимия 366
Литература 392

Перед вами необычная книга о химии. В ней довольно мало химических формул, зато в изобилии встречаются математические символы, уравнения и графики функций. Здесь можно найти множество физических понятий, например «квант», «фотон», «теплота». И все-таки на первом месте в книге стоит химия. Математические методы и физические теории здесь играют только утилитарную роль: они помогают описывать химические вещества и реакции между ними.
Основная задача книги — показать, что химия неотделима от математики и физики. У химии нет своих собственных законов. Все законы химии, например периодический или закон сохранения массы, имеют физическую природу. Основные теории химии также родом из физики, это — квантовая механика, кинетика и термодинамика (последние две употребляются со словом «химическая»); все они на элементарном уровне рассмотрены в этой книге. И все-таки химия — самостоятельная наука. Главное, что отличает ее от других наук — разнообразие изучаемых объектов: только индивидуальных веществ известно более 20 миллионов, не считая многочисленных смесей. Физика изучает то, что дала природа, а химия — то, что создает сама, то есть новые вещества, которых в природе не существовало. Современная химия самым тесным образом взаимодействует с другими областями естествознания. Самое интересное в науке сегодня происходит на междисциплинарном уровне, на границах между химией, физикой, математикой и биологией. Об этом наша книга.
Предназначена она для школьников, имеющих склонность к естественным наукам. В основе книги — олимпиадные задачи разного уровня, от областного до международного. Многие задачи приведены с подробными решениями, ко всем расчетным задачам даны ответы. Каждый параграф начинается с теоретического материала, который может быть интересен и сам по себе, а не только в связи с решением задач. Книгу можно использовать для дополнительных занятий по химии, самостоятельной работы, подготовки к химическим олимпиадам. Она имеет яркий физико-математический характер, но рассчитана все-таки на юных химиков — тех, кто будет определять лицо химической науки через пару десятилетий.
Очень хочется, чтобы это были эрудированные и широко мыслящие люди, способные применить в химии все лучшее, что создано дружественными науками. Для этого и написана данная книга.