| 0. 導入部と復習 1 |
| 科学の構造 1 |
| もの 2 |
| エネルギー 3 |
| 0・1 エネルギーへのいろいろな寄与 3 |
| 0・2 エネルギーの単位 4 |
| 0・3 エネルギーの均等配分(均分) 5 |
| 0・4 エネルギーの量子化 6 |
| 0・5 状態の占有率 7 |
| 参考書 9 |
| 第I部 平衡 |
| 1. 気体の性質 13 |
| 完全気体 13 |
| 1・1 気体の状態 13 |
| 1・2 気体の諸法則 18 |
| 1・3 気体の運動論モデル 23 |
| 実在気体 31 |
| 1・4 分子間相互作用 31 |
| 1・5 ファン デル ワールスの式 34 |
| 1・6 対応状態の原理 38 |
| チェックリスト 39 |
| 参考書 40 |
| 演習 40 |
| 問題 43 |
| 2. 第一法則:概念 47 |
| 基本的な概念 47 |
| 2・1 仕事,熱,エネルギー 48 |
| 2・2 第一法則 50 |
| 仕事と熱 53 |
| 2・3 膨張の仕事 54 |
| 2・4 熱のやりとり 58 |
| 2・5 エンタルピー 61 |
| 2・6 断熱変化 66 |
| 熱化学 69 |
| 2・7 標準エンタルピー変化 69 |
| 2・8 標準生成エンタルピー 74 |
| 2・9 反応エンタルピーの温度依存症 76 |
| チェックリスト 78 |
| 参考書 78 |
| 演習 79 |
| 問題 83 |
| 3. 第一法則:方法論 87 |
| 状態関数と完全微分 87 |
| 3・1 状態関数 88 |
| 3・2 エンタルピーの温度依存症 92 |
| 3・3 CvとCpの関係 96 |
| チェックリスト 98 |
| 参考書 98 |
| 演習 99 |
| 問題 100 |
| 4. 第二法則:概念 103 |
| 自発変化の方向 104 |
| 4・1 エネルギーの散逸 104 |
| 4・2 エントロピー 105 |
| 4・3 いろいろな過程のエントロピー変化 112 |
| 4・4 熱力学第三法則 117 |
| 4・5 極低温の生成 119 |
| 系に注目する 120 |
| 4・6 ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー 120 |
| 4・7 標準モルギブズエネルギー 126 |
| チェックリスト 127 |
| 参考書 127 |
| 演習 128 |
| 問題 130 |
| 5. 第二法則:方法論 133 |
| 第一法則と第二法則の結合 133 |
| 5・1 内部エネルギーの性質 134 |
| 5・2 ギブズエネルギーの性質 136 |
| 5・3 純物質の化学ポテンシャル 140 |
| 実在気体:フガシティー 141 |
| 5・4 フガシティーの定義 141 |
| 5・5 実在気体の標準状態 141 |
| 5・6 フガシティーの圧力の関係 142 |
| チェックリスト 145 |
| 参考書 145 |
| 演習 145 |
| 問題 146 |
| 6. 純物質の物理的な変態 149 |
| 相図 149 |
| 6・1 相の安定性 149 |
| 6・2 相境界 150 |
| 6・3 相図の典型例3種 151 |
| 相の安定性と相転移 154 |
| 6・4 平衡の熱力学的な判定基準 154 |
| 6・5 安定性のいろいろな条件への依存 155 |
| 6・6 相境界の位置 158 |
| 6・7 エーレンフェストによる相転移の分類 161 |
| 液体の表面 163 |
| 6・8 表面張力 163 |
| 6・9 曲面 164 |
| 6・10 毛管作用 167 |
| チェックリスト 169 |
| 参考書 169 |
| 演習 170 |
| 問題 171 |
| 7. 単純な混合物 173 |
| 混合物の熱力学的な記述 173 |
| 7・1 部分モル量 174 |
| 7・2 混合の熱力学 179 |
| 7・3 液体の化学ポテンシャル 181 |
| 溶液の性質 185 |
| 7・4 混合液体 185 |
| 7・5 束一的性質 187 |
| 活量 192 |
| 7・6 溶媒の活量 192 |
| 7・7 溶質の活量 193 |
| チェックリスト 197 |
| 参考書 197 |
| 演習 198 |
| 問題 199 |
| 8. 相図 203 |
| 相,成分, 自由度 203 |
| 8・1 定義 203 |
| 8・2 相律 206 |
| 2成分系 207 |
| 8・3 蒸気圧図 208 |
| 8・4 温度-組織図 211 |
| 8・5 液体-液体の相図 213 |
| 8・6 液体-固体の相図 216 |
| 8・7 超純度と制御された不純物 218 |
| チェックリスト 219 |
| 参考書 220 |
| 演習 220 |
| 問題 224 |
| 9. 化学平衡 227 |
| 自発的な化学反応 227 |
| 9・1 ギブズエネルギーの極小 227 |
| 外部条件に対する平衡の応答 235 |
| 9・2 平衡に対する圧力の影響 235 |
| 9・3 平衡に対する温度の影響 237 |
| いろいろな系への応用 240 |
| 9・4 酸化物からの金属の抽出 240 |
| 9・5 酸と塩基 242 |
| 9・6 生物活性:ATPの熱力学 249 |
| チェックリスト 252 |
| 参考書 252 |
| 演習 253 |
| 問題 255 |
| 10. 平衡電気化学 259 |
| 溶液中のイオンの熱力学的性質 259 |
| 10・1 生成の熱力学関数 260 |
| 10・2 イオンの活量 264 |
| 化学電池 270 |
| 10・3 半反応と電極 271 |
| 10・4 いろいろな電池 273 |
| 10・5 標準電位 279 |
| 標準電位の応用 283 |
| 10・6 電気化学系列 283 |
| 10・7 溶解度定数 284 |
| 10・8 pHとpKの測定 285 |
| 10・9 電池電位測定から熱力学関数を求めること 287 |
| チェックリスト 289 |
| 参考書 290 |
| 演習 290 |
| 問題 292 |
| マイクロプロジェクト 297 |
| 第II部 構造 |
| 11.量子論:序論と原理 305 |
| 量子力学の起源 305 |
| 11・1 古典物理学の破綻 306 |
| 11・2 波と粒子の二重性 311 |
| 微視的な系の力学 315 |
| 11・3 シュレーディンガー方程式 315 |
| 11・4 波動関数のボルンの解釈 316 |
| 量子力学の原理 321 |
| 11・5 波動関数に含まれる情報 321 |
| 11・6 不確定性原理 328 |
| チェックリスト 331 |
| 参考書 331 |
| 演習 331 |
| 問題 333 |
| 12. 量子論:手法と応用 335 |
| 並進運動 335 |
| 12・1 箱の中の粒子 336 |
| 12・2 二次元における運動 342 |
| 12・3 トンネル現象 344 |
| 振動運動 347 |
| 12・4 エネルギー準位 347 |
| 12・5 波動関数 348 |
| 回転運動 353 |
| 12・6 二次元の回転 353 |
| 12・7 三次元の回転 357 |
| 12・8 スピン 361 |
| チェックリスト 363 |
| 参考書 363 |
| 演習 364 |
| 問題 365 |
| 13. 原子構造と原子スペクトル 367 |
| 水素型原子の構造とスペクトル 368 |
| 13・1 水素型原子の構造 369 |
| 13・2 原子オービタルとそのエネルギー 374 |
| 13・3 スペクトル遷移と選択率 385 |
| 多電子原子の構造 386 |
| 13・4 オービタル近似 386 |
| 13・5 つじつまの合う場のオービタル 397 |
| 複雑な原子のスペクトル 398 |
| 13・6 量子欠損とイオン化極限 399 |
| 13・7 一重項状態と三重項状態 399 |
| 13・8 スピン-軌道カップリング 400 |
| 13・9 項の記号と選択率 404 |
| 13・10 磁場の効果 410 |
| チェックリスト 412 |
| 参考書 412 |
| 演習 413 |
| 問題 415 |
| 14. 分子構造 417 |
| ボルン-オッペンハイマー近似 417 |
| 原子価結合法 418 |
| 14・1 水素分子 418 |
| 14・2 等核二原子分子 420 |
| 14・3 多原子分子 421 |
| 分子軌道法 425 |
| 14・4 水素分子イオン 425 |
| 14・5 二原子分子の構造 430 |
| 14・6 記号についての説明の追加 435 |
| 14・7 異核二原子分子 437 |
| 多原子分子の分子オービタル 443 |
| 14・8 ウォルシュ図 443 |
| 14・9 ヒュッケル近似 445 |
| 14・10 固体のバンド理論 452 |
| チェックリスト 456 |
| 参考書 457 |
| 演習 458 |
| 問題 459 |
| 15. 分子の対称 461 |
| 物体の対称要素 461 |
| 15・1 対称操作と対称要素 462 |
| 15・2 分子の対象による分類 464 |
| 15・3 対称からすぐ導かれる結果 467 |
| 指標表 470 |
| 15・4 指標表と対象の記号づけ 471 |
| 15・5 積分の消滅とオービタルの重なり 478 |
| 15・6 積分の消滅と選択律 482 |
| チェックリスト 484 |
| 参考書 485 |
| 演習 485 |
| 問題 486 |
| 付録 |
| 補遺1 偏動関数の間の関係 A1 |
| 補遺2 微分方程式 A3 |
| 補遺3 古典力学 A7 |
| 補遺4 電気的な量 A11 |
| データ集 A13 |
| 索引 A43 |
| 第 II 部 構造 (つづき) |
| 16. 分光学 1: 回転スペクトルと振動スペクトル 489 |
| 分光学の一般的性質 490 |
| 16.1 実験技術 490 |
| 16.2 スペクトル線の強度 495 |
| 16.3 線幅 499 |
| 純回転スペクトル 501 |
| 16.4 慣性モーメント 501 |
| 16.5 回転エネルギー準位 503 |
| 16.6 回転遷移 508 |
| 16.7 回転ラマンスペクトル 511 |
| 16.8 核統計と回転状態 513 |
| 二原子分子の振動 515 |
| 16.9 分子振動 515 |
| 16.10 選択律 517 |
| 16.11 非調和性 519 |
| 16.12 振動回転スペクトル 521 |
| 16.13 二原子分子の振動ラマンスペクトル 523 |
| 多原子分子の振動 524 |
| 16.14 基準振動 524 |
| 16.15 多原子分子の振動スペクトル 527 |
| 16.16 多原子分子の振動ラマンスペクトル 529 |
| チェックリスト 533 |
| 参考書 533 |
| 演習 534 |
| 問題 536 |
| 17. 分光学 2: 電子遷移 539 |
| 電子遷移の特性 539 |
| 17.1 振動構造 540 |
| 17.2 いろいろな型の遷移 543 |
| 電子励起状態がたどる道 546 |
| 17.3 蛍光とりん光 546 |
| 17.4 解離と前期解離 548 |
| レーザー 550 |
| 17.5 レーザー作用の一般原理 550 |
| 17.6 実用的なレーザー 554 |
| 17.7 化学におけるレーザーの応用 559 |
| 光電子分光学 564 |
| 17.8 実験法 564 |
| 17.9 紫外線光電子分光学 565 |
| 17.10 X 線光電子分光学 566 |
| チェックリスト 567 |
| 参考書 568 |
| 演習 568 |
| 問題 570 |
| 18. 分光学 3 : 磁気共鳴 575 |
| 核磁気共鳴 575 |
| 18.1 核磁気モーメント 576 |
| 18.2 磁場中の原子核のエネルギー 576 |
| 18.3 化学シフト 579 |
| 18.4 微細構造 585 |
| パルス法 NMR 595 |
| 18.5 磁化ベクトル 596 |
| 18.6 線幅と速度過程 599 |
| 18.7 核オーバーハウザー効果 605 |
| 18.8 二次元 NMR 606 |
| 18.9 固体 NMR 607 |
| 電子スピン共鳴 608 |
| 18.10 g 値 609 |
| 18.11 超微細構造 610 |
| チェックリスト 614 |
| 参考書 614 |
| 演習 615 |
| 問題 617 |
| 19. 統計熱力学 : 概念 619 |
| 分子状態の分布 620 |
| 19.1 配置と重み 620 |
| 19.2 分子分配関数 625 |
| 内部エネルギーとエントロピー 630 |
| 19.3 内部エネルギー 631 |
| 19.4 統計エントロピー 632 |
| カノニカル分配関数 635 |
| 19.5 カノニカル・アンサンブル 635 |
| 19.6 分配関数に入っている熱力学的情報 637 |
| 19.7 独立な分子 638 |
| チェックリスト 641 |
| 参考書 641 |
| 演習 642 |
| 問題 643 |
| 20. 統計熱力学 : 方法論 645 |
| 基本の関係式 645 |
| 20.1 熱力学関数 645 |
| 20.2 分子分配関数 647 |
| 統計熱力学の応用 655 |
| 20.3 平均エネルギー 655 |
| 20.4 熱容量 657 |
| 20.5 状態方程式 659 |
| 20.6 残余エントロピー 660 |
| 20.7 平衡定数 662 |
| チェックリスト 667 |
| 参考書 667 |
| 演習 668 |
| 問題 669 |
| 21. 回析法 671 |
| 結晶構造 672 |
| 21.1 格子と単位胞 672 |
| 21.2 格子面の決定 675 |
| X 線回析 677 |
| 21.3 プラッグの法則 678 |
| 21.4 粉末法 679 |
| 21.5 単結晶 X 線回析 684 |
| X 線解析から得られる情報 688 |
| 21.6 同種の球の充填 : 金属結晶 689 |
| 21.7 イオン結晶 691 |
| 21.8 絶対配置 692 |
| 中性子回析と電子回析 694 |
| 21.9 中性子回析 695 |
| 21.10 電子回析 696 |
| チェックリスト 697 |
| 参考書 697 |
| 演習 698 |
| 問題 700 |
| 22. 分子の電気的,磁気的性質 703 |
| 電気的性質 703 |
| 22.1 永久および誘起電気双極子モーメント 703 |
| 22.2 屈折率 712 |
| 分子間力 714 |
| 22.3 双極子の相互作用 714 |
| 22.4 反発および全相互作用 723 |
| 22.5 分子線中の分子間相互作用 724 |
| 磁気的性質 727 |
| 22.6 磁化率 727 |
| 22.7 永久磁気モーメント 729 |
| 22.8 誘起磁気モーメント 730 |
| チェックリスト 730 |
| 参考書 731 |
| 演習 732 |
| 問題 733 |
| 23. 高分子とコロイド 737 |
| 大きさと形 738 |
| 23.1 平均モル質量 738 |
| 23.2 束一的性質 740 |
| 23.3 沈降 745 |
| 23.4 粘度 749 |
| 23.5 光散乱 751 |
| 配座と配置 754 |
| 23.6 ランダムコイル 755 |
| 23.7 らせんとシート 760 |
| 23.8 高次構造 762 |
| コロイドと界面活性剤 763 |
| 23.9 コロイドの性質 763 |
| 23.10 表面薄膜 769 |
| チェックリスト 772 |
| 参考書 773 |
| 演習 773 |
| 問題 775 |
| マイクロプロジェクト 779 |
| 第 III 部 変化 |
| 24. 運動する分子 787 |
| 気体の分子運動 787 |
| 24.1 壁や表面との衝突 788 |
| 24.2 流出速度 789 |
| 24.3 勾配に沿って下る移動 791 |
| 24.4 完全気体の輸送性質 792 |
| 液体中の運動 796 |
| 24.5 液体の構造 797 |
| 24.6 液体中の分子運動 800 |
| 24.7 電解質溶液の伝導率 801 |
| 24.8 イオンの移動度 804 |
| 24.9 伝導率とイオン－イオン相互作用 810 |
| 拡散 812 |
| 24.10 熱力学的な見方 812 |
| 24.11 拡散方程式 816 |
| 24.12 拡散の確率 819 |
| 24.13 統計的な見方 820 |
| チェックリスト 821 |
| 参考書 822 |
| 演習 823 |
| 問題 825 |
| 25. 化学反応の速度 829 |
| 実験的な化学反応速度論 829 |
| 25.1 実験法 830 |
| 25.2 反応速度 832 |
| 25.3 積分形速度式 836 |
| 25.4 平衡に近い反応 840 |
| 25.5 反応速度の温度依存性 844 |
| 速度式の解釈 846 |
| 25.6 素反応 846 |
| 25.7 逐次素反応 847 |
| 25.8 1 分子反応 853 |
| チェックリスト 856 |
| 参考書 856 |
| 演習 857 |
| 問題 859 |
| 26. 複雑な反応の速度 863 |
| 連鎖反応 863 |
| 26.1 連鎖反応の構造 863 |
| 26.2 爆発 867 |
| 26.3 光化学反応 869 |
| 重合の速度論 872 |
| 26.4 連鎖重合 873 |
| 26.5 逐次重合 876 |
| 触媒作用と振動 877 |
| 26.6 均一触媒作用 877 |
| 26.7 自触媒作用 878 |
| 26.8 振動反応 879 |
| 26.9 科学的カオス 883 |
| チェックリスト 885 |
| 参考書 885 |
| 演習 886 |
| 問題 887 |
| 27. 反応の分子動力学 891 |
| 反応性の出合い 891 |
| 27.1 衝突理論 892 |
| 27.2 拡散律速の反応 898 |
| 27.3 物質周期の式 901 |
| 活性錯合体理論 902 |
| 27.4 反応座標と遷移状態 902 |
| 27.5 アイリングの式 903 |
| 27.6 熱力学的な見方 907 |
| 分子衝突の動力学 910 |
| 27.7 反応性の衝突 910 |
| 27.8 ポテンシャルエネルギー面 911 |
| 27.9 実験と計算の結果 912 |
| チェックリスト 916 |
| 参考書 917 |
| 演習 917 |
| 問題 919 |
| 28. 固体表面の過程 923 |
| 固体表面の成長と構造 923 |
| 28.1 表面の成長 924 |
| 28.2 表面の組成 926 |
| 吸着度 932 |
| 28.3 物理吸着と化学吸着 932 |
| 28.4 吸着等温式 934 |
| 28.5 表面過程の速度 939 |
| 表面における触媒作用 942 |
| 28.6 吸着と触媒作用 943 |
| 28.7 触媒作用の例 945 |
| チェックリスト 949 |
| 参考書 949 |
| 演習 950 |
| 問題 952 |
| 29. 動的電気化学 957 |
| 電極における過程 958 |
| 29.1 電気二重層 958 |
| 29.2 電荷移動速度 961 |
| 29.3 分極 967 |
| 電子化学過程 972 |
| 29.4 電気分解 972 |
| 29.5 作動中の電池の特性 973 |
| 電力の生産と腐食 975 |
| 29.6 燃料電池と二次電池 975 |
| 29.7 腐食 976 |
| チェックリスト 979 |
| 参考書 979 |
| 演習 980 |
| 問題 982 |
| マイクロプロジェクト 985 |
| 補還 5 未定乗数 991 |
| データ集 993 |
| 演習の解答 1005 |
| 問題の解答 1016 |
| マイクロプロジェクトの解答 1024 |
| 索引 1025 |
