필수 물리화학(3판)

이 책의 대상은 화학, 생화학, 화학공학을 전공하는 학부 학생뿐 아니라, 대기과학 및 생명공학 등을 전공하는 대다수 학생을 포함한다.
ㆍ 핵심 개념 강의에 중점을 둔다. 핵심에 집중하고, 그에 따라 다양한 문제로 확장되는 아이디어로써 물리화학의 중심 원리를 탐구한다.
ㆍ 일상을 둘러싼 세계에 대한 물리화학의 연관성을 설명한다. 대다수 학생들은 주위를 둘러싼 세계와 물리화학 개념을 연관 짓는 데 어려워한다. 이 차원에서 학생들이 이러한 연관성을 개발할 수 있도록 예제와 관련된 특별한 주제들을 하나로 묶어 설명한다. 예컨대, 연료전지, 냉장고, 열펌프, 그리고 실제 기관 등을 열역학 제2법칙에 대한 연관성 논의를 위해 활용한다. 금속에 전기가 전도되는 이유와 핵심부 전자보다 원자가 전자가 화학 결합의 형성에 중요한 이유를 설명하기 위해 상자 속 입자 모형을 이용한다. 이러한 모든 시도들은 학생들에게 친숙한 실제 응용을 기본 아이디어에 연관시켜 주기 위한 것이다. 복잡한 정보를 전달하기 위해 예로 든 미국에서의 이산화탄소 배출량 그림과 같은 접근 가능한 방식을 이용한다.
ㆍ 물리화학 분야에서의 새로운 과학적 발견을 소개한다. 물리화학은 현대 화학 연구에서 새롭게 부각되는 많은 영역의 최전선에 있다. 최근의 양자 거동의 응용은 밴드갭 공학(band-gap engineering), 양자 점, 양자 우물, 원격 전송 및 양자 컴퓨팅 등을 포함한다. 단분자 분광학은 화학 반응속도론에 대한 깊은 이해를 도왔고, 현대 표면과학 기법을 이용해 수행된 기계론적 연구는 불균일 촉매 반응에 커다란 도움이 되었다. 주사 터널 현미경을 통해 원자 수준의 전기화학 연구가 가능해졌다. 이러한 영역 및 새로이 대두되는 영역들에서의 물리화학의 역할이 이 책 전체를 통해 강조되었다.
ㆍ 웹 기반 시뮬레이션은 탐구하고자 하는 개념을 설명하고 수학적 부담은 피한다. 물리화학에 있어 수학이 중심이 됨에도 불구하고, 학생들이 기본적 개념에 대해 '보는' 눈을 훼방할 수 있다. 이러한 문제의 해결을 위해 이 책 전체에 걸쳐 웹 기반 시뮬레이션을 각 장의 말미에 배치하여, 학생들에게 수학적 부담을 피해 과학에 집중할 수 있도록 하였다. 이러한 웹 기반 시뮬레이션은 교수들이 강의에 활용할 수도 있다. Mastering Chemistry?의 Study Area는 곡선 맞춤형 기능이 있는 그래프 루틴을 포함하는데, 학생들이 그래픽 자료를 출력하여 제출할 수 있다. 각 장의 끝에 있는 50개의 웹 기반 시뮬레이션 문제는 물리화학의 MasteringChemistry?의 Study Area에서 활용할 수 있다.
ㆍ 문제 해결 능력 학습이 물리화학의 필수 요소임을 보여준다. 각 장을 통해 많은 예제들이 수행된다. 이 예제들은 학생들에게 물리화학 문제를 해결하는 유용한 방법을 제시한다.

1 열역학의 기본 개념 1
2 열, 일, 내부에너지, 엔탈피 및 열역학 제1법칙 19
3 상태함수의 중요성: 내부에너지와 엔탈피 51
4 열화학 75
5 엔트로피와 열역학 제2법칙, 제3법칙 95
6 화학평형 137
7 실제기체들의 특징 181
8 상평형도와 고체, 액체, 기체의 상대적 안정성 199
9 이상용액과 실제용액 229
10 전해질 용액 267
11 전기화학 전지, 배터리, 연료전지 285
12 확률 323
13 볼츠만 분포 349
14 앙상블과 분자 분배함수 373
15 통계열역학 407
16 기체 운동론 441
17 이동현상 463
18 기초 화학반응속도론 497
19 복합 반응 메커니즘 545
APPENDIX A 데이터 표 601
APPENDIX B 수학 보충 자료 619
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토머스 엥겔 저자 토머스 엥겔은 워싱턴대학에서 30년 이상 화학을 가르쳤으며 현재는 명예교수로 있다. 엥겔 교수는 존스홉킨스대학에서 학사 및 석사 학위를 취득하였고, 시카고대학에서 박사학위를 받았다. 11년간 독일 및 스위스에서 연구자로 재임하는 동안 뮌헨의 루드비히 맥시밀리언대학에서 Dr. rer. Nat. habil 학위를 취득했다. 1980년 취리히의 IBM연구소를 떠나 워싱턴대학 교수가 되었다.

엥겔 교수는 표면화학 분야의 연구에 관심을 가져 이 분야에 대한 80편 이상의 논문과 책을 출간하였다. 미국화학회로부터 표면화학 및 콜로이드 상을, 알렉산더 폰 흄볼트재단으로부터 시니어 흄볼트 연구상을 수상했다.