Lehrbuch der physikalischen Chemie in elementarer Darstellung:
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Leipzig
1944
|
| Ausgabe: | 6., verb. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Format Groß-Oktav |
| Beschreibung: | XII, 720 S., 1 Bl. Ill. |
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LEHRBUCH :
DER PHYSIKALISCHEN
• CHEMIE:,
INELEMENTARERDARSTELLUNG
iii-
SECHSTE, VERBESSERTE AUFLAGE
GEMEINSAM BEARBEITET VON
• PROFDRJOHNEGGERT,j-(
UND •
PROFDRLOTHARHOCK
t
MIT 175 ABBILDUNGEN - i
Eigentum der
Chemischen ZenträlbQcherel
Carl Bosch-Haus
Frankfurt/Main
VERLAGVONSHIRZELINLEIPZIG
INHALT
Die Aufgaben
Chemie
Seite
und die Forschüngsverfahren der: -Physikalischen
t r !(
A Die Grundlagender ätomistiscijien und? energetischen
Bdtra^htungs^jeise^ : | ||
1 Die Qrund1agende r i kIassi sc h e n öh e mji e i;!1 [ Ii
2DieQrund1 ag e n id e r| T h|e rmo dy njam i k- -j
Vorgänge ; „ Perpe-i i I •, • • 1 J 1
a) Die Zustandsgleichüng der idealen Gase! 11
b) Der erste Hauptsatz j;
a) Allgemeine Fassung sowie Anwendungen auf Zustands-
änderungen idealer jCjäse und auf den, Wärme-f und; Ar-
bei tsaustausch bei chemisclien Vorgängen | y
ß) Anwendungen des ersten Hauptsatzes auf den Vorgang
der Verdampfung j | A?
y) Der Energieinhalt der Stoffe in Abhängigkeit! von der
Temperatur1V ü V- • • !
c) Der zweite Hauptsatz J i j!
a) Umkehrbare und nicht-ümkebilbarej,
tuum mobile II Art !|J;it
ß) Arbeits- und Wärmeaustausch iljei isothermen ; jorgängen
Y) Arbeits- und Wärmeaustausch^ bei nipht-isothermen Vor
g ä ngen;Ljl;jjl||jJj||;i -|-j
1 Der Kreisvorgang! von Carnot K i
2 Die Grundgleichung des zweiten Haqptsatzes,1 ;
8) Die Entropie !
e) Anwendungen des zweiten Hauptsatzes i ••
DieGrundlagender,kine,tische,nTheori,ed
Materie -yi : •
a) Die Molekularg eschwindigkeit und die Zahl N L
b) Die Molwärmen der Gase und festen Körper _ , 1
DieGrundlagenderQuantentheorie •
a) Die Strahlungsgesetze ; : • i
b) Die Quantentheorie der Molwärmen •
•49
f M
• ; ^Inhalt y : y j /;,• ,; ix
• ;;; !i:-~UI • • • • i
B Die Lehre von den Stoffen •
-;!1 * , , Seite
I Die Atome J
1DasPeriodischeSy
;:,[ ä iJ81
derElerneiltestem;
2DieAto mi s fi k 4e r ET e lj t riiz i t ä t; j j i : • f
3DieR ö ntgenspektrenunddie0rdnnnKSZ AH 1
4DasAtommodel:i v oteR ut;Herf:o rd]
5Dasquantenm ä ß i g ej Ver h;a 11e n der Atom e
a) Die Resonanzstrählüng j1 | j :
b) Die Absorptions- und Emissionsserien !
c) Die Elektronensfoß^Anregüng i / L
d)-Der lichtelektrische Effekt, 1 :
1;::i;:
6DasAtommode 11 v bin • Bohr:, ?•
a) Das einfach gequantelte1 Atommodell j
b) Das mehrfach gequantelte 1 Atömmodell und die, Systematik
der Spektren :,U » •; •
s i , 4 1 : •
c) Das Aufbaugesetz des Periodischen Systems der Elemente
• ri1: • ü • ;
7DieWellenmecha nüjk-1 • -i
8DerAtomkern:!!,/ • : i j
a) Die Isotopie :
• • b) Die* Radioaktivität jl ;
c) Die künstliche Kernurnwandlung; und die künstliche Radio-
,aktivit ä t(Kernchemie) L ,^ • • •
d) -Der Kernbau (Kernphysik) v 1
IL Die Molekeln i
! i ! i! :
1 Die Aufstellung, d es M-o 1eke1begriffes1
2Die ä ltere,Struktur l-ehrei:
3DieStereochemie1!:v;Y :
4DieKoordinati o n s IJe h re , y| •
5MolekelbauundAtojm mo d ei 1 e ,
a) Die Theorien von Kossei,-und Lewis f j • ,!• • v
b) Die Molrefraktion und die Pplarisiorbärkeit • • •
c) Das Dipolmoment , ;i i;
d) Die magnetischen Eigenschaften, der Molekeln (Mägneto-
chemie)J ;
/ 165
200
e) Die Molekelspektren :j 233
X Inhalt
ti{ 1 « • 1Seite
III Die Aggregationen V 255
1DieEinstoffsysteme 255
a) Der feste Körper 255
a) Allgemeine Betrachtungen über den Kristallbau 255
ß) Einige besondere Gitterformen • : 268
y) Der metallische Zustand ; 290
5) Die Kristallbindung 293
b) Die realen Gase und die Flüssigkeiten 295
• 2DieZweistofisysteme,307
a) Die Lösungen im engeren Sinne r: , 308
a)D as Löslichkeitsgieichgewicht :: 308
ß) Die verdünnten Lösungen t 311
b) Die Gemische zweier Stoffe , • iUi 326
c) Die Kolloide /!; 344
3DieMehrstoffsysteme,un ddasPhasengesetz356
4DiePhasengrenzfI ä chen361
C Die Lehre von den chemischen Vorgängen
1; Das chemische Gleichgewicht und das Ma!ssenwirkungsgesetz 374
1 Gasreaktionen • 377
2HeterogeneReaktionen:: • • 382
II Thermochemie * ; 387
1DieW ä rmet ö nun g, ihreTemperaturabh ä,n g i g-
keitunddieAffinit ä tchemischerReaktionen
(Folgerungen aus dem ersten und zweiten Hauptsatz) 387
2DieTemperaturabh ä n-g igKeit der Gleich
gewichtslage (Weitere Folgerungen aus dem zweiten
Hauptsatz) j; • • • • • i 407
3Dievollst ä ndigeBenechnungvonAffinit ä t e n
und G1eichgewich t!e n (Folgerungen aus , dem dritten (
Hauptsatz) j i , J : i • 421
a) Die Forderung, des dritten Hauptsatzes und seine Anwen
dung auf kondensierte Systeme 421
a) Der Wärmesatz, von • Nernst in seiner ursprünglichen ,
Fassung ,:: 421
ß) Andere Fassungen und quanteustatistische Deutung des
Wärmesatzes1 425
b) Die Anwendung des dritten HauptsatzesaiifGasgleichgewichte 428
c) Die Berechnung von Gasgleichgewichten mittels chemischer
Konstanten • ,_s 432
et) Die allgemeine Ejampfdruckformel 432
ß) Gasgleichgewichte und chemische Konstanten • • • 434
Inhalt1 • • 1 * i XI
i Seite
d) Näherungsrechnurigeri ; zur Ermittlung, chemischer, Gleich-
i gewichte !|, !j 1/ • - 441
a ) Die Näherungsformeln vonjNecnst !1j: 441
ß) Die Näherungsformeln von Uiich j Li 443
• e) Entropiesatz und /iGleichgewichtsBedingungen v f 445
4DieBestimmung jvonWi trnie to nurigeinaus
I 1 • iii L
e1ektrisc h e n , un d ij O pti sjc ilt e rt j,E i gejn,s chaften
der Materie J ( „ ! 448
a) Die Elementarvofgänge an Atomen und Molekeln V J 448
b) Energetische Betrachtungen an Kristallen!! , 451
III Elektrochemie • Jj !-!• | ;i• : • , 457
1DieEinwirkung des e1ektrisch ;e,n-;S t- romesauf
Elektro1-ytei-i457
2Das elekt risc he L;leitver ni ö g, e1 nider,E1ektro-
Iyte •: ;i, ij , 471
3DieAnwend u n g d e srM ass^e nwir k,ü ngsge s etzes
IIi 1r * aufIoneng1e i c h g e,w ichte,: •* * 489
aj Die schwachen- Elektrpiyte ! fj U! ,L ! 490
b) Die starken Elektrolyse ; • , • • • • ; 49 8
c) Dje- Mischungen von starken Elektrolyten ;; -V| [ 504
d) Die Mischungen von, starken i uiid schwachen Elektrolyten 521
4 Die Stromerzeu-g ^ n g(|in g-a1 -V a n,i s c jiep (E l e rri ie nten 532
5Diee1ektriscJie;nErscheinenge nj ß ei!ko1joiden
Dispersionenund ä n de n|iP Ii a s e,n g«r ejn zf1 ä ch e n 559
IV Chemische Kinetik •: •*
1DieKinetikde r^h ot,m oge ri e ii Sy -s t-e-m; e, , - :! j
a) Die vollständig verlaufenden Reaktionen
ß) Die unvollständig;Verlaufenden-Reaktionen ,
y) Reaktionsgeschwindigkeit und ; Tump|eratdr
8) Die wahren monomolekularen jRcäktjorien • |
s) Verbrennungen, Explosionen, hoc]iverdünnte Elammen
2DieKinetikd er! h e te rogenen;S ;y |s t e;m,e ; r |
a) Die Kinetik des Veriiampfungs1 ürid : KristalHsatjonsvor-
ganges v • • • • • • - N r
ß) Die Reaktionsgeschwindigkeit im festen; Körper-J ,
Y) Die heterogene Katalyse : ! • •
574,
XII •••,; Inhalt, j • ,r1
• •1 s • •!
,ii 1 Seite
V Die Photochemie 1; 620
1DerVorgangderLi chtabsorp tioii620
2DieWirkungendesLi c htesi » 6 3 1
a) Photophysikalische; Vorgänge :i: 632
b) Photochemische Reaktionen * 639
«) Photochemische Reaktionen mit angeregten Teilchen 644
ß) Photochemische At qmreäktiönen : 1 646
3DieChemilumin-es zenz657
Schriftenverzeichnis 1 1 , ; 661
Namen- und Sachverzeichnis / ; 668
Anhang: Ergänzungen und Berichtigungen zur V Auflage des; Lehr
buches i L 705
Am Ende des, Buches 2 Ausschlagtabellen :
1 Die Radioelemente mit ihren ^wichtigsten Eigenschaften ;(Tab 27)
2 Schreibweise thermodynamischer Formeln : |
In der vorliegenden Auflage gelten wie bisher folgende Richtlinien hinsichtlich
der Formelzeichen, und Symbole: - • ,
kursiv: Alle Zeichen wie: V (Volumen), T (Temperatur), p,(Druck), C p (Mol
wärme) USW • ; • !
Alle Konstanten wie: R (Gaskonstante), h (Wirkungsquantum), e
(Elementarladung), (V(Lichtgeschwindigkeit), usw , • •
Alle aus Abbildungen ^entnommenen Bezeichnungen: Spalt usw
- Die Zeichen für di e iUr-bausteine Jer ;Mat erie: e ~ (Elektron), e+ (Posi
tron), n (Neutron),* p, i (Protron), d (Deuteron);, •
• • 1 1 • • • : i i i ;
steil : Alle chemischen Symbole, mit, Ausnahme der i soeben genannten-
, Urbausteine ; ,i , :
Alle Einheiten: cm, g, Ä, kV usw , |
Mathematische Zeichen wie: d (Differential), In (natürlicher Logarith
mus), lg (dekadischer Logarithmus), ,e (Basis 2,718) usw
Wegen der in dieser Auflage benutzten Werte für die wichtigsten physika
lischen Konstanten verweisen wir auf folgende Arbeiten:
EiJusti, Spezifische Wärme, Enthalpie, Entropie, und-Dissoziation technischer
Gase, Berlin,, Springer, 1938 )
FKirchner, Die atomaren Konstanten e,m und h Ergebn d exak t Naturwiss
18 (1939) 26:
ELECTRONIC STRUCTURE
AND
CHEMICAL BINDING
With Special Reference to
Inorganic Chemistry
BY
OSCAR KNEFLER RICE
Kenan Professor of Chemistry
Universüy of North Carolina
DOVER PUBLICATIONS, INC
New York
TABLES
CONTENTS
PAGE
xvii
CHAPTER I
DEVELOPMENT OF THE ATOMIC THEORY IN CHEMISTRY 1
Early Development of Chemistry, 1—Laws of Chemical Combina-
tion, 2—The Atomic Theory, 3—The Determination of Atomic
Weights, 4—The Combining Volumes of Gases and Avogadro s
Law, 6—The Periodic System, 7—Faraday s Law, 8—Exercises, 9
CHAPTER II
THE CONSTITUTION OP MATTER 10
The Nature of the Electron, 10—The Action of Electric and
Magnetic Pields on Charged Particles, 12—Determination of e/rn
of an Electron, 14—Determination of the Charge ot an Electron, 15
—Positive Ions, 17—The Constitution of the Atom, 18—Sum-
mary, 23
CHAPTER III
WAVE AND CORPUSCULAR PROPERTIES OP RADIATION AND MATTER 25
The Wave ^roperties of Light, 25—Reflection of X Rays from a
Crystal, 26—The Photoelectric Effetft and the Corpuscular Theory
of Light, 29—Reconciliation of the Wave and Corpuscular Theories
of Light, 31—Wave Properties of Electrons, 32— The Properties of
the Electron Waves, 34
CHAPTER IV
ELEMENTARY QUANTUM THEORY 36
Nature of Atomic Spectra, 36—Theory of an Electron in a Box ,
37—The Number of Quantum ConditioVis and the Separation of
Variables, 44—The Quantization of Rotational Motion, 45—
Quantization of the Space Rotator, 49—Quantum States and
Phase Space, 53—Exercises, 59
CHAPTER V
THE HYDROGEN ATOM 60
Classical Motion of the Electron, 60—Circular Orbits, 61—Energy
and Angular Momentum of Elliptical Orbits, 62—The Quantization
of the Hydrogen Atom, 64—The Quantum States and the Phase
xiii
XIV CONTENTS
PAGE
Integrals, 66—Positive Energies of the Hydrogen Atom, 67—
Wave Picture of the Radial Motion of the Eleci ron, 68—Experi-
mental Confirmation of the Hydrogen Energy Levels, 72—Sum-
mary, 74—Exercises, 74
CHAPTER VI
ELECTRON SPIN, ANGULAR MOMENTUM, AND MAGNETIC MOMENT 75
Electron Spin, 75—The Magnetic Moment of Spinning and
Rotating Electrons, 76—The Stern-Gerlach Experiment, 79
CHAPTER VII
MANY ELECTRON ATOMS AND THE PERIODIC SYSTEM 84
Atoms with Many Electrons, 84—Pauli s Exclusion Principle, 88—
The Helium Atom, 89—The First Row of the Periodic System, 90—
A ReMark on Notation, 90—The Remaining Rows of the Periodic
Table, 91—Recapitulation, 93
CHAPTER VIII
SOME PROPERTIES OF THE ELEMENTS AND THEIR CONNECTION WITH
ELECTRON STRUCTURE 95
Effects of Penetration of Electron Orbits into Uni lerlying Shells, 95
—The Ionization Potential, 96—The Electron Affinity, 101—
Electropositivity and Electronegativity of the Elements, 101—
X-ray Spectra, 102—Exercises, 103
CHAPTER IX
MOLECTJLAR POTENTIAL-ENERGY CURVES AND MOLEKULAR MOTION 104
The Formation of Compounds, 104—Molecular Knergy Levels, 110
—Molecular Spectra, 115—The Dissociation Energy, 116—The
Shape of the Potential-energy Curves, 119—The Rotation and
Vibration of Polyatomic Molecules, 120—Exercises, 124
CHAPTER X
THE HYDROGEN MOLECULE 125
The Helium Atom, 126—The Hydrogen Molecule, 133—The
Lowest Repulsive State of the Hydrogen Molecule, 136—The
Hydrogen Molecule Ion, 137—Alternative Treatment of the
Hydrogen Molecule, 140—Comparison of the Approximations
Involved in the Two Methods of Treating the Hydrogen Molecule,
142—Properties of Hydrogen Atoms, 144—Ortho- and Para-
hydrogen, 148
CHAPTER XI
THEORIES OF VALENCE 151
Lewis s Theory of Valence, 152—London s Theory of Valence, 154
—The Hund Mulliken Theory of Valence, 157—Comparison of the
Theories of Valence, 161—Exercises, 162
CONTENTS xv
PAQB
CHAPTER XII
TRANSITION FROM COVALENT TO IONIC BINDING IN SIMPLE GASEOUS
COMPOUNDS 163
Elementary Diatomic Gases, 163—Elementary I olyatornic Gases,
167—An Approxiraate Measure of Electronegativity, 168—
Polarizability as a Criterion for Electronegativity, 171—The
Transition between Covalent and Polar Bonds from the Point of
View of Wave Mechanics, 178—Energies of Polar and Covalent
Bonds, 182—Definition of the Term Bond Energy, 184—
Polarity of Bonds and the Electronegativity Scale, 189—Dipole
Moments, 196—Moments and Bond Energies of the Hydrogen
Halides, Considered as Ionic Molecules, 200— Resonance, 202—
Exercises, 204
CHAPTER XIII
THE NATURE OF THE SOLID STATE 205
CHAPTER XIV
IONIC CRYSTALS - 212
The Crystal Structure of the Alkali Halides, 212—The Use of the
X Ray in the Study of Crystals, 213—Application of X Rays to
the Study of the Alkali Halides, 214—The Ionic Radius, 217—
Energy of Crystal Lattices, 222—Interionic 1 istances in Real
Crystals, 230—The Born-Haber Cycle, 232—The Stability of
Salts of Different Valence Type, 243—The Energy of the Alkali-
Halide and Hydride Molecules in the Gaseous State, 249—The
Proton Affinity of Ammonia, 254—Some Properties of OH and
SH, 258—Exercises, 261
i
CHAPTER XV
FURTHER PROPERTIES OF COVALENT BONDS 262
Methods of Determining Molecular Structure, 262—Directional
Properties of Chemical Valence, 264—Magnetic Criterion for
Type of Binding, 276—Exercises, 284
CHAPTER XVI
COMPLEX COMPOUNDS AND COMPLEX CRYSTALS, IMCLUDING ATOMIC
CRYSTALS 286
Methods of Investigation, 286—The Nature and Properties of
Complex Ions, 290—The Binding Force within C mplex Ions, 292—
Some Energy Relations among Iron and Coball Complexes, 295—
Stereoisomerism, 297—Results of X-ray Analysis, 308—Complex
Crystals, 309—The Coordination Number in Complex Ions and
Crystals, 315—Covalent Radii, 319—Distances in Isosteres, 332—
The Transition between Ionic and Covalent Binding, 334—Special
Types of Molecular and Crystal Structure, 338—One-electron
xvi CONTENTS
PAQB
and Three-electron Bonds, 343—Double Bonds in Complex
Compounds, 350—Exercises, 352
CHAPTER XVII
MOLECULAR CRYSTALS 354
Van der Waals Forces, 354—Dipole Forces, 358—The Experimental
Material, 362—Exercise, 369
CHAPTER XVIII
METALLIC CRYSTALS 370
The Alkali Metals and Alkaline Earth Metals, 370—The Transi
tion between Metallic and Covalent Binding, Ii76—Intermetallic
Compounds, 379—Energy Bands in Metals and Alloys, 387—
Exercises, 391
CHAPTER XIX
THE STRUCTURE OF WATER, HYDRATES, AND AQUEOUS SOLUTIONS 392
The Structure of Glasses, 392—The Structure of Water, 393—
Comparison of Water with Other Liquids, 306—The Dielectric
Constant of Water, 397—Ionization and the Pi operties of Ions in
Aqueous Solution, 398—Relation between Knergy and Free
Energy of Solution of Ions, 411—The Factors Affecting Solubility
Illustrative Examples, 414—Ionization of Halides of the Transition
Metals, 418—Hydrates, 421—Acids and Bases, 426—Oxidation and
Reduction Reactions, 438—Exercises, 441
APPENDICES
I SOME DEFINITIONS AND THEOREMS OF CLASSIC VL MECHANICS 443
II THE PRII/CIPLES OF EQUILIBRIUM 454
III ELECTRICAL FORCES 462
Exercises, 468
IV SOME REMARKS ON THE GEOMETRY OF MOLECI L ES AND CRYSTALS 469
Exercises, 475
V GENERAL REFERENCES 476
AUTHOR INDEX 479
SUBJECT INDEX 485
FORMULA AND SUBSTANCE INDEX 501
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| author | Eggert, John 1891-1973 |
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| discipline | Chemie / Pharmazie Philosophie |
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