第1章 水:自然が生んだ不思議 |
1.1 物質の相 4 |
1.2 原子モデル 8 |
1.3 分子モデル 14 |
1.4 分子モデルで使われる価電子:ルイス構造 16 |
1.5 電子対の3次元配置 21 |
1.6 水分子の極性 23 |
1.7 水が室温で液体になっている理由 30 |
1.8 水の中の水素結合が果たすその他の構造的役割 38 |
1.9 生体分子の中の水素結合 41 |
1.10 相変化:液体から気体への変化 46 |
1.11 分子の計数:モルの概念 52 |
1.12 水の比熱:地球の保温メカニズム 60 |
1.13 章のまとめ 66 |
1.14 展開事項:液体の粘度 67 |
第1章 章末問題 70 |
第2章 水溶液と溶解度 |
2.1 溶液中の物質 98 |
2.2 極性分子の水溶液 101 |
2.3 イオン化合物水溶液の特徴 107 |
2.4 イオン化合物の形成 111 |
2.5 イオン化合物の溶解にともなるエネルギー変化 117 |
2.6 イオン溶液からの沈殿反応 121 |
2.7 イオン化合物の溶解度則 126 |
2.8 濃度とmol単位で表した物質量 131 |
2.9 質量・モル・体積の計算 137 |
2.10 溶液反応の化学量論 141 |
2.11 気体の水溶液 149 |
2.12 水自身の間での酸塩基反応 153 |
2.13 水溶液中の酸と塩基 157 |
2.14 プロトン移動反応の拡張-ルシャトリエの原理 161 |
2.15 章のまとめ 171 |
2.16 展開事項:CO₂と炭素循環 172 |
第2章 章末問題 178 |
第3章 原子の起源 |
3.1 分光学そして星と宇宙の組成 204 |
3.2 裸の原子:原子核 212 |
3.3 宇宙の進化:星の誕生 217 |
3.4 核反応 223 |
3.5 核反応エネルギー 235 |
3.6 宇宙における元素の存在比と原子核の安定性 246 |
3.7 惑星の生成:地球の誕生 249 |
3.8 章のまとめ 254 |
3.9 展開事項:同位体―宇宙の年齢と蜜の甘味 255 |
第3章 章末問題 263 |
第4章 原子の構造 |
4.1 元素の周期性と周期表 278 |
4.2 原子の発光スペクトルと吸収スペクトル 283 |
4.3 波動としてみた光 286 |
4.4 粒子としてみた光:光電効果 296 |
4.5 原子の量子モデル 304 |
4.6 波動の粒子性と粒子の波動性 309 |
4.7 原子内電子の波動モデル 312 |
4.8 原子内電子が持つエネルギー:原子が崩壊しない理由 315 |
4.9 多電子原子:電子スピン 321 |
4.10 周期性と電子殻の関係 325 |
4.11 波動方程式と原子軌道 334 |
4.12 章のまとめ 342 |
4.13 展開事項:球対称を持つ電子波のエネルギー 344 |
第4章 章末問題 348 |
第5章 分子の構造 |
5.1 異性体 368 |
5.2 ルイス構造と異性体の分子模型 371 |
5.3 σ型分子軌道 378 |
5.4 シグマ軌道と分子の幾何構造 383 |
5.5 多重結合 389 |
5.6 π型分子軌道 395 |
5.7 非局在化軌道 400 |
5.8 分子の幾何構造の表現法 408 |
5.9 立体異性 416 |
5.10 官能基:生命を面白くするしくみ 425 |
5.11 分子認識 432 |
5.12 章のまとめ 434 |
5.13 展開事項:反結合性軌道と酸素 435 |
第5章 章末問題 440 |
第6章 化学反応 |
6.1 化学反応の分類 458 |
6.2 イオン化合物の沈殿反応 461 |
6.3 ルイス酸とルイス塩基:定義 467 |
6.4 ルイス酸とルイス塩基:プレンスデッド-ローリーの酸塩基反応 468 |
6.5 ルイス/プレンスデッド-ローリー塩基および酸の強度予測 477 |
6.6 ルイス酸とルイス塩基:金属イオン錯体 489 |
6.7 ルイス酸とルイス塩基:求電子試薬と求核試薬 498 |
6.8 形式電荷 505 |
6.9 酸化還元反応:電子の移動 509 |
6.10 酸化還元反応の反応方程式をバランスさせる 519 |
6.11 含炭素分子の酸化還元反応 527 |
6.12 章のまとめ 532 |
6.13 展開事項:滴定実験 533 |
第6章 章末問題 539 |
第7章 化学におけるエネルギー論:エンタルピー |
7.1 エネルギーと変化 560 |
7.2 熱エネルギー(熱)と力学的エネルギー(仕事) 562 |
7.3 熱エネルギーの移動 565 |
7.4 状態関数と経路関数 569 |
7.5 系と外界 572 |
7.6 熱量測定(カロリメトリー)とエンタルピーの導入 575 |
7.7 結合エンタルピー 583 |
7.8 標準生成エンタルピー 595 |
7.9 生体系におけるエネルギーの統御 603 |
7.10 圧力-容積仕事、内部エネルギー、エンタルピー 608 |
7.11 エンタルピーから分からないこと 616 |
7.12 章のまとめ 618 |
7.13 展開事項:理想気体と熱力学 620 |
第7章 章末問題 631 |
第8章 エントロピーと分子の秩序性 |
8.1 混合と浸透 656 |
8.2 確率と変化 658 |
8.3 混合系における分子配置を計る 660 |
8.4 巨視的な系における混合と浸透の位置づけ 663 |
8.5 分子の間でのエネルギー分配 666 |
8.6 エントロピー 671 |
8.7 相変化と正味のエントロピー 673 |
8.8 ギブズ自由エネルギー 681 |
8.9 化学反応に対する熱力学計算 688 |
8.10 油と水が溶け合わない理由 696 |
8.11 両親媒性(Ambiphilic)分子:ミセルおよび二重層膜 699 |
8.12 溶液の束一性 705 |
8.13 浸透圧の計算 712 |
8.14 分子組織化の代償 716 |
8.15 章のまとめ 717 |
8.16 展開事項:ゴムの熱力学 719 |
第8章 章末問題 722 |
第9章 化学平衡 |
9.1 平衡の実態 750 |
9.2 平衡点に達する数学的表現 758 |
9.3 酸塩基反応と平衡 764 |
9.4 共役酸塩基対の溶液:緩衝液 775 |
9.5 タンパク質が持つ酸塩基特性 784 |
9.6 イオン塩の溶解平衡 789 |
9.7 熱力学と平衡定数 798 |
9.8 平衡定数の温度依存性 802 |
9.9 生体系における熱力学 809 |
9.10 章のまとめ 816 |
9.11 展開事項:平衡定数の熱力学的基礎 818 |
第9章 章末問題 824 |
第10章 酸化還元:電気化学 |
10.1 電気分解 850 |
10.2 化学反応から得られる電流 862 |
10.3 電池の起電力 869 |
10.4 半電池電位:還元電位 874 |
10.5 化学電池で得られる仕事量および自由エネルギー 882 |
10.6 起電力の濃度依存性:ネルンスト式 888 |
10.7 還元電位とネルンスト式 897 |
10.8 共役レドックス反応 903 |
10.9 章のまとめ 918 |
10.10 展開事項:起電力と非酸化還元平衡 920 |
第10章 章末問題 926 |
第11章 反応経路 |
11.1 変化の道筋 954 |
11.2 化学変化の速度の測定と表現 960 |
11.3 反応速度に関する法則 967 |
11.4 反応経路すなわち反応機構 974 |
11.5 1次反応 982 |
11.6 温度と反応速度 990 |
11.7 光:反応を活性化するもう一つの方法 1000 |
11.8 熱力学と反応速度論 1005 |
11.9 章のまとめ 1011 |
11.10 展開事項:酵素の触媒作用 1012 |
第11章 章末問題 1024 |
第1章 水:自然が生んだ不思議 |
1.1 物質の相 4 |
1.2 原子モデル 8 |
1.3 分子モデル 14 |
1.4 分子モデルで使われる価電子:ルイス構造 16 |
1.5 電子対の3次元配置 21 |