Куда должен пойти физик, чтобы изучать химию?

Я давно прошел вводный курс химии, но правила казались произвольными, и я забыл большую часть того, чему учился. Теперь, когда у меня есть высшее образование в области физики, я должен быть в состоянии использовать физику для более эффективного изучения общей химии. Какие ресурсы, будь то книги или онлайн, полезны физикам для изучения основ химии? Я не учусь в университете, поэтому официальные курсы и лабораторные нереальны.

Обратите внимание, что я ищу не книги по специализированным продвинутым темам, а общее введение в химию, в котором используются преимущества термодинамики, статистической механики и квантовой механики, но при этом практически не требуются предварительные знания в области химии.

Наверное, лучший способ выучить химию — это в лаборатории!
@Matt Спасибо, но в моей квартире и в местной библиотеке не хватает лабораторий. (Я обновил вопрос.)
@Mark-- Общая химия - Линус Полинг Я думаю, что вы можете скачать бесплатно в Интернете - 1951 (Введение в общую химию). Полинг учился у Бора и некоторое время сотрудничал с Оппенгеймером.
Я поддержу книгу Лайнуса Полинга. Я не знаю ни одной легальной бесплатной загрузки, но Dover продает ее довольно дешево.
Кроме того, магазины подержанных книг продают старые учебники очень дешево. Однако держитесь подальше от трактовки термодинамики химиками.
@Jerry Schirmer Зачем избегать химической трактовки термодинамики?
Это хороший вопрос. Химики совершенно не умеют преподавать МК и термодинамику. Жаль, что в большинстве учебных программ химики добираются до этого в первую очередь.
@Joe: во-первых, первый проход, который они дают, не объясняет это с помощью исчисления или преобразований Лежандра, поэтому разница между внутренней энергией, свободной энергией и свободной энергией Гиббса совершенно непрозрачна. Небольшое знание дифференциальных форм заставит вас пройти долгий путь при изучении термо, а химики почти никогда не делают этого таким образом, превращая все упражнение в игру на запоминание.
@MarkEichenlaub У меня такая же проблема, как и у вас. Мне надоедает медленный темп большинства книг. Какие книги вы нашли более полезными?

Ответы (6)

Химия большая. Возможно, ваши интересы не столь широки. Например, кого-то могут интересовать молекулы/молекулярные процессы, такие как химические реакции или мягкие вещества (полимеры, коллоиды, мембраны и т. д.). Можно искать микроскопические интерпретации явлений или просто пытаться выяснить, как сложные процессы зависят от макроскопических переменных. .

Тем не менее, не зная никаких подробностей, я ставлю на то, что как физик, если вы освоите квантовую механику, статистическую механику и термодинамику, то, вероятно, вы хотели бы прочитать общий учебник по физической химии (применение физики к химическим проблемам) а не книгу по общей химии. Темы в основном пересекаются, за исключением большого количества описательного материала, который вы, вероятно, будете рады пропустить, но книга P-Chem будет более целенаправленной и количественной, используя понятный язык.

В качестве конкретного предложения вы можете попробовать не очень известную книгу «Принципы физической химии» Куна и Ферстерлинга, а не самые известные книги Аткинса, Левина и МакКуорри по P-Chem.

Другие книги, на которые, на мой взгляд, стоит обратить внимание: Engel & Reid, Physical Chemistry и Berry, Rice and Ross с тем же названием (эта книга может быть слишком многословной).

Квантовая механика играет важную роль в химии, как всем известно, но не меньшее значение имеет и термодинамика. Очень рекомендую Ландау, том 5, главы 9 и 10; но, конечно, если вы еще не читали первые 8 глав, прочтите и их.

Я думаю о химии как о наборе эмпирических правил, порожденных лабораторным опытом. Существуют компьютерные программы, использующие правила квантовой механики для вычислений, связанных с химией, и эти программы сводятся, по существу, к записи системы дифференциальных уравнений и решению их численным методом. Я пытаюсь подчеркнуть, что попытка понять химию с точки зрения КМ может дать вам только определенное понимание, потому что КМ слишком фундаментальна. Я рекомендую для QM стороны вещей, вы должны начать с Ландау, том 3, главы 10-13.

Для обычного человека (без научной подготовки) я рекомендую пойти в MIT ocw , купить старое издание их книги (буквально за 5 долларов с учетом доставки) на Amazon и пройти курс самостоятельно. Там есть все, кроме решений домашних заданий и профессора/учеников.

Примечание: с вашим образованием в области физики общая химия будет чрезвычайно скучной в тех областях, которые пересекаются с физикой. Область химии, наиболее далекая от физики, — это, вероятно, органическая химия (она граничит с биологией).

Подавляющая часть химии, которая не связана ни с биологией, ни с физикой, просто вычисляет, как химические вещества взаимодействуют друг с другом. Немногое из этого затрагивается в общей химии, но гораздо более подробно рассматривается в более поздних курсах, таких как количественный анализ (именно так его называли в моей школе — обычно это курс 3-го года).

Видео от Khan Academy — отличный способ освежить в памяти основы химии

http://www.khanacademy.org/#Химия

Одним из основных преимуществ здесь является то, что вы можете смотреть только те части, которые, как вы знаете, вы забыли, и экономить время на тривиальных вещах.

Спасибо за ссылку, но похоже, что это почти то, чего я пытаюсь избежать. Я смотрел видео о силах Ван-дер-Ваальса, и это была куча глупых маханий руками о том, что электроны «иногда ближе, а иногда дальше». Не было никаких указаний, почему лондонская дисперсионная сила должна быть притягивающей, а не отталкивающей, как она масштабируется с расстоянием между атомами и откуда берется это масштабирование, насколько она сильна и почему она такая сильная (кроме «она слабая») и т. д. Короче инсайта было очень мало, просто повторение того, что вам рассказывают в средней школе.
@Mark: сделать что-то намного более сложное будет сложно - посмотрите на физический анализ молекулы водорода с одним электроном, чтобы понять, о чем я говорю.

Я не знаю ни одного учебника по химии для физиков, но «Химия: Центральная наука» — хороший учебник, дающий общее представление о химии. Я не знаю, что вы имеете в виду под « использованием преимуществ термодинамики, статистической механики и квантовой механики ».

Орегонский государственный университет предлагает довольно полную онлайн-последовательность генетической химии, а также органическую и неорганическую . (Пока нет P-chem.) Существуют сокращенные лабораторные курсы по последовательности генхимии, по три дня каждый, которые преподаются в кампусе в Корваллисе.

Я прошел первые два курса общей химии, а также соответствующие лабораторные работы. Я очень, очень любил их. С удовольствием отвечу на любые дополнительные вопросы. Пройду последний курс химии этим летом.

Кстати, у меня уже есть степень бакалавра (в области компьютерных наук), поэтому я могу иметь некоторое представление о том, откуда вы пришли.

Куда должен пойти физик, чтобы изучать химию?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v