2014 物理化学 II
ii はじめに
2014 物理化学 II - はじめに

はじめに

* 関数電卓を持参すること (講義中に演習を行う)
* 講義資料は次回以降も持参すること

講義の目的

分子のミクロな運動 (振動・回転 etc.) と 物質の巨視的な性質 (熱容量 etc.) の関係を明らかにすること。
ex.) 気体のモル熱容量
- 気体のモル熱容量(低/高温極限) = の整数倍   (R : 気体定数)
      cf.) 均分原理(均分律)
CV (三次元古典並進) =
CV (r 次元古典回転) =   (r = 2 or 3)
CV (n 個の振動; 高温) → nR
                       (低温) → 0
      Why?
分子振動 ← 量子力学
低温:   kBT << ε
ε : 離散的なエネルギー準位の間隔
kBT : 温度 T における代表的な熱エネルギー (1 分子あたり)
T : 絶対温度
kB : ボルツマン定数 = R / NA (NA : アボガドロ定数)
cf. ) RT = 代表的な熱エネルギー (1 モルあたり)
高温:   kBT >> ε     [古典極限]
 
⟨低温⟩ 離散的なエネルギー間隔 ε は、 熱エネルギー kBT に比べて大き過ぎるため、 振動にエネルギーは蓄えられない (→ 熱容量に寄与しない)
 
⟨高温⟩ 離散的なエネルギー間隔 ε は、 熱エネルギー kBT に比べて小さく、 準位は連続的にあると近似できる (→ 古典力学的 / 古典極限)

教科書

アトキンス 物理化学, 東京化学同人 (下巻) 8 版

講義概要

アトキンス
I 分子構造と分光学 13–14章
II 分子統計熱力学 16–17章
III 分子間相互作用 18章(一部)

成績評価

試験[持込不可/関数電卓持参] (+講義中の演習問題)

講義予定

4/10~24, [×5/1(火曜授業)], 5/8~15, [×5/22休講], 5/29~7/17 [13回]
試験7/24(木) [予定]

参考書

(各章に対応するより専門的な参考書)
分子構造・分光学
1) "Spectra of Atoms and Molecules," P. F. Bernath, Oxford Univ. Press (1995)
2) "The Spectra and Structures of Simple Free Radicals: An Introduction to Molecular Spectroscopy," G. Herzberg, Cornell Univ. Press (1971); Dover (1988)
分子統計熱力学
3) "Molecular Thermodynamics," D. A. McQuarrie and J. D. Simon, University Science Books, Sausalito, California (1999)

   
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