Fisicoquímica – David W. Ball – 1ra Edición

Prólogo

1 Gases y ley cero de la termodinámica

1.1 Sinopsis

1.2 Sistema, alrededores y estado

1.3 Ley cero de la termodinámica

1.4 Ecuaciones de estado

1.5 Derivadas parciales y leyes de los gases

1.6 Gases no ideales

1.7 Más sobre derivadas

1.8 Unas cuantas derivadas parciales definidas

1.9 Resumen

Ejercicios

2 Primera ley de la termodinámica

2.1 Sinopsis

2.2 Trabajo y calor

2.3 Energía interna y primera ley de la termodinámica

2.4 Funciones de estado

2.5 Entalpía

2.6 Cambios de las funciones de estado

2.7 Coeficientes de Joule-Thomson

2.8 Más sobre capacidades térmicas

2.9 Cambios de fase

2.10 Cambios químicos

2.11 Cambio de temperatura

2.12 Reacciones bioquímicas

2.13 Resumen

Ejercicios

3 Segunda y tercera leyes de la termodinámica

3.1 Sinopsis

3.2 Límites de la primera ley

3.3 Ciclo de Carnot y eficiencia

3.4 Entropía y segunda ley de la termodinámica

3.5 Más sobre entropía

3.6 Orden y tercera ley de la termodinámica

3.7 Entropía de reacciones químicas

3.8 Resumen

Ejercicios

4 Energía libre y potencial químico

4.1 Sinopsis

4.2 Condiciones de espontaneidad

4.3 Energía libre de Gibbs y energía de Helmholtz

4.4 Ecuaciones de variables naturales y derivadas parciales

4.5 Relaciones de Maxwell

4.6 Aplicación de las relaciones de Maxwell

4.7 Enfoque en 0G

4.8 Potencial químico y otras cantidades molares parciales

4.9 Fugacidad

4.10 Resumen 114

Ejercicios 115

5 Introducción al equilibrio químico

5.1 Sinopsis

5.2 Equilibrio

5.3 Equilibrio químico

5.4 Disoluciones y fases condensadas

5.5 Cambios en las constantes de equilibrio

5.6 Equilibrio de aminoácidos

5.7 Resumen

Ejercicios

6 Equilibrios en sistemas de un solo componente

6.1 Sinopsis

6.2 Sistema de un solo componente

6.3 Transiciones de fase

6.4 Ecuación de Clapeyron

6.5 Ecuación de Clausius-Clapeyron

6.6 Diagramas de fase y regla de las fases

6.7 Variables naturales y potencial químico

6.8 Resumen

Ejercicios

7 Equilibrios en sistemas multicomponentes

7.1 Sinopsis

7.2 Regla de las fases de Gibbs

7.3 Dos componentes: sistemas líquido-líquido

7.4 Disoluciones líquidas no ideales de dos componentes

7.5 Sistemas líquido-gas y ley de Henry

7.6 Disoluciones líquido-sólido

7.7 Disoluciones sólido-sólido

7.8 Propiedades coligativas

7.9 Resumen

Ejercicios

8 Electroquímica y disoluciones fónicas

8.1 Sinopsis

8.2 Cargas

8.3 Energía y trabajo

8.4 Potenciales estándar

8.5 Potenciales no estándar y constantes de equilibrio

8.6 Iones en disolución

8.7 Teoría de las disoluciones fónicas de Debye-Hückel

8.8 Transporte fónico y conductancia

8.9 Resumen

Ejercicios

9 Mecánica precuántica

9.1 Sinopsis

9.2 Leyes del movimiento

9.3 Fenómenos inexplicables

9.4 Espectros atómicos

9.5 Estructura atómica

9.6 Efecto fotoeléctrico

9.7 Naturaleza de la luz

9.8 Teoría cuántica

9.9 Teoría del átomo de hidrógeno de Bohr

9.10 Ecuación de Broglie

9.11 Resumen: el fin de la mecánica clásica

Ejercicios

10 Introducción a la mecánica cuántica

10.1 Sinopsis

10.2 Función de onda

10.3 Observables y operadores

10.4 Principio de incertidumbre

10.5 Interpretación de Born de la función de onda; probabilidades

10.6 Normalización

10.7 Ecuación de Schrtidinger

10.8 Solución analítica: partícula en una caja

10.9 Valores promedio y otras propiedades

10.10 Efecto túnel

10.11 Partícula en una caja de tres dimensiones

10.12 Degeneración

10.13 Ortogonalidad

10.14 Ecuación de Schródinger dependiente del tiempo

10.15 Resumen

Ejercicios

11 Mecánica cuántica: sistemas modelo y el átomo de hidrógeno

11.1 Sinopsis

11.2 Oscilador armónico clásico

11.3 Oscilador armónico cuántico

11.4 Funciones de onda del oscilador armónico

11.5 Masa reducida

11.6 Rotaciones en dos dimensiones

11.7 Rotaciones en tres dimensiones

11.8 Otros observables de sistemas en rotación

11.9 El átomo de hidrógeno: un problema de fuerza central

11.10 El átomo de hidrógeno: la solución de la mecánica cuántica

11.11 Funciones de onda del átomo de hidrógeno

11.12 Resumen

Ejercicios

12 Átomos y moléculas

12.1 Sinopsis

12.2 Espín

12.3 Átomo de helio

12.4 Espín-orbitales y principio de Pauli

12.5 Otros átomos y el principio de aufbau

12.6 Teoría de la perturbación

12.7 Teoría de la variación

12.8 Teoría de la variación lineal

12.9 Comparación de las teorías de la variación y la perturbación

12.10 Moléculas simples y aproximación de Born-Oppenheimer

12.11 Introducción a la teoría LCao-nno

12.12 Propiedades de los orbitales moleculares

12.13 Orbitales moleculares de otras moléculas diatómicas

12.14 Resumen

Ejercicios

13 Introducción a la simetría en mecánica cuántica

13.1 Sinopsis

13.2 Operaciones de simetría y grupos puntuales

13.3 Fundamentos matemáticos de los grupos

13.4 Moléculas y simetría

13.5 Tablas de caracteres

13.6 Funciones de onda y simetría

13.7 Teorema de gran ortogonalidad

13.8 Aplicación de la simetría en integrales

13.9 Combinaciones lineales con simetría adaptada

13.10 Teoría del enlace de valencia

13.11 Orbitales híbridos

13.12 Resumen

Ejercicios

14 Espectroscopia rotacional y vibracional

14.1 Sinopsis

14.2 Reglas de selección

14.3 Espectro electromagnético

14.4 Rotaciones en moléculas

14.5 Reglas de selección para la espectroscopia rotacional

14.6 Espectroscopia rotacional

14.7 Distorsiones centrífugas

14.8 Vibraciones en moléculas

14.9 Modos normales de vibración

14.10 Análisis mecánico cuántico de las vibraciones

14.11 Reglas de selección para la espectroscopia vibracional

14.12 Espectroscopia vibracional de moléculas Biatómicas y lineales

14.13 Consideraciones de simetría relativas a las vibraciones

14.14 Espectroscopia vibracional de moléculas no lineales

14.15 Transiciones vibracionales no permitidas y no fundamentales

14.16 Regiones dactiloscópicas

14.17 Espectroscopia rotacional-vibracional

14.18 Espectroscopia de Raman

14.19 Resumen

Ejercicios

15 Introducción a la espectroscopia y las estructuras electrónicas

15.1 Sinopsis

15.2 Reglas de selección

15.3 Átomo de hidrógeno

15.4 Momentos angulares: orbital y del espín

15.5 Electrones múltiples: símbolos de términos y acoplamiento de Russell-Saunders

15.6 Espectros electrónicos de moléculas diatómicas

15.7 Estructura vibracional y principio de Franck-Condon

15.8 Espectros electrónicos de moléculas poliatómicas

15.9 Espectros electrónicos de sistemas de electrones w: aproximaciones de Hückel

15.10 Benceno y aromaticidad

15.11 Fluorescencia y fosforescencia

15.12 Láseres

15.13 Resumen

Ejercicios

16 Introducción a la espectroscopia magnética

16.1 Sinopsis

16.2 Campos magnéticos, dipolos magnéticos y cargas eléctricas

16.3 Espectroscopia de Zeeman

16.4 Resonancia de espín del electrón

16.5 Resonancia magnética nuclear

16.6 Resumen

Ejercicios

17 Termodinámica estadística: introducción

17.1 Sinopsis

17.2 Algunos requerimientos estadísticos

17.3 Ensamble

17.4 La distribución más probable: distribución de Maxwell-Boltzmann

17.5 Propiedades termodinámicas a partir de la termodinámica estadística

17.6 Función de partición: gases monoatómicos

17.7 Funciones de estado en términos de funciones de partición

17.8 Resumen

Ejercicios

18 Más termodinámica estadística

18.1 Sinopsis 617

18.2 Separación de q: funciones de partición nucleares y electrónicas

18.3 Moléculas: funciones de partición electrónicas

18.4 Moléculas: vibraciones

18.5 Moléculas diatómicas: rotaciones

18.6 Moléculas poliatómicas: rotaciones

18.7 Función de partición de un sistema

18.8 Propiedades termodinámicas de las moléculas a partir de Q

18.9 Equilibrio

18.10 Cristales

18.11 Resumen

Ejercicios

19 Teoría cinética de tos gases 651

19.1 Sinopsis

19.2 Postulados y presión

19.3 Definiciones y distribuciones de velocidades de las partículas de un gas

19.4 Colisiones de partículas de un gas

19.5 Efusión y difusión

19.6 Resumen

Ejercicios

20 Cinética

20.1 Sinopsis

20.2 Rapideces y leyes de la rapidez de una reacción

20.3 Características de las leyes específicas de las rapideces iniciales de las reacciones

20.4 Equilibrio para una reacción simple

20.5 Reacciones paralelas y consecutivas

20.6 Dependencia de la temperatura

20.7 Mecanismos y procesos elementales

20.8 Aproximación de estado estacionario

20.9 Reacciones en cadena y reacciones oscilantes

20.10 Teoría del estado de transición

20.11 Resumen

Ejercicios

21 Estado sólido: cristales

21.1 Sinopsis

21.2 Tipos de sólidos

21.3 Cristales y celdas unitarias

21.4 Densidades

21.5 Determinación de estructuras cristalinas

21.6 Índices de Miller

21.7 Racionalización de celdas unitarias

21.8 Energías reticulares de cristales fónicos

21.9 Defectos cristalinos y semiconductores

21.10 Resumen

Ejercicios

22 Superficies

22.1 Sinopsis

22.2 Líquidos: tensión superficial

22.3 Efectos interfaciales

22.4 Películas superficiales

22.5 Superficies sólidas

22.6 Cobertura y catálisis

22.7 Resumen

Ejercicios

Apéndices

1 Integrales útiles

2 Propiedades termodinámicas de diversas sustancias

3 Tablas de caracteres

4 Tablas de correlación infrarroja

5 Propiedades nucleares