Научното образование е време на промяна
На училищно ниво се показват междупредметните връзки на химията с други науки. Разглеждат се основните области на приложение на елементарната математика и теоретичната физика към химичните явления. Всеки раздел на книгата съдържа подробен теоретичен материал, анализирани задачи и задачи за самостоятелно решаване. На всички въпроси е отговорено.
Книгата е предназначена за задълбочено изучаване на химия в гимназията, както и за подготовка за олимпиади по химия на различни нива - от училищни до международни. Може да бъде полезно за всеки, който се интересува от химия и нейните многобройни приложения.
Съдържание
Глава 1. Елементарна математика в химията
§ 1. Ролята на математиката в химията
§ 2. Изчисления и разчети
§ 5. Елементи на математическия анализ
§ 6. Елементи на комбинаториката
§ 7. Компютърна математика в химията
Глава 2
§ 1. Произход на атомите и молекулите
§ 2. Строежът на ядрата на атомите. Ядрени реакции
§ 3. Елементарни понятия на квантовата механика
§ 4. Електронни конфигурации на атомите
§ 5. Химична връзка и структура на молекулите
Глава 3. Химическа термодинамика
§ 1. Топлинни ефекти
§ 2. Втори закон на термодинамиката
§ 3. Фазово равновесие и фазови преходи
§ 4. Химично равновесие
§ 5. Разпределения на енергия и скорости
§ 6. Електрохимични вериги
§ 7. Термодинамични свойства на разтворите
Глава 4. Химична кинетика
§ 1. Законът за действието на масите
§ 2. Зависимост на скоростта от температурата
§ 3. Сложни реакции
Предговор
Пред вас - необичайна книга за химията. В него има доста химични формули, но математическите символи се срещат в изобилие,уравнения и графики на функции. Тук можете да намерите много физически понятия, като "квант", "фотон", "топлина", "работа". И все пак на първо място в книгата е химията. Всички математически методи и физически теории тук играят само утилитарна роля: те помагат да се опишат химикалите и реакциите между тях.
Основната задача на книгата е да покаже, че химията е неделима от математиката и физиката. Това е така, защото химията няма свои закони. Всички закони на химията, като периодичния или закона за запазване на масата, са от физическо естество. Основните теории на химията също произлизат от физиката, това са квантовата механика, кинетиката и термодинамиката (последните две се използват с думата "химикал"); всички те на начално ниво, достъпни за ученици, са разгледани в тази книга. И все пак химията е самостоятелна наука. Основното, което я отличава от другите науки, е разнообразието от изучавани обекти: повече от 20 милиона отделни вещества са известни само, без да се броят многобройните смеси. Физиката изучава това, което природата е дала, а химията изучава това, което самата тя създава, тоест нови вещества, които не са съществували в природата.
Съвременната химия тясно взаимодейства с всички други области на естествените науки. „Чиста“ химия, изолирана от другите науки, днес вече не съществува. Всички най-интересни неща в науката днес се случват на интердисциплинарно ниво, на границата между химия, физика, математика и биология. За това е нашата книга.
Предназначен е за ученици със склонност към природните науки, предимно за тези, които участват в научни олимпиади. В крайна сметка книгата се основава на олимпиадни задачи от различни нива, от училищни до международни. Дадени са много задачи с подробни решения, дадени са отговори на всички изчислителни задачи.Всеки параграф започва с теоретичен материал, който може да бъде интересен сам по себе си, а не само във връзка с решаването на задачи. Книгата може да се използва за допълнителни часове по химия, самоподготовка, подготовка за олимпиади по химия. Той има ярък физико-математически характер, но въпреки това е предназначен за млади химици - тези, които ще определят лицето на химическата наука след няколко десетилетия.
Много ми се иска те да бъдат ерудирани и широко скроени хора, които могат да приложат в химията всичко най-добро, което е създадено от приятелските науки.
Вие държите в ръцете си второто издание на книгата, първото е публикувано през 2007 г. В сравнение с него това издание е значително разширено: почти целият стар материал е запазен, с изключение на няколко много специални задачи, и са добавени много нови примери и задачи. Има повече теоретичен материал и той вече е разделен на две нива в много параграфи: по-сложната част, която може да се пропусне при първоначалното четене, е с малък шрифт. Това трябва да улесни разбирането на теорията. Броят на задачите също се увеличи, в много параграфи доста значително. В онези параграфи, където има много проблеми, те са разделени на три нива: първото е стандартни задачи, съответстващи на добро училищно ниво, проблемите от второ ниво вече изискват известно мислене, а третото ниво са сложни, многоетапни задачи, които бяха предложени на олимпиади на високо ниво, включително последната преди пускането на това издание - Московската международна олимпиада по химия през 2013 г. Добавени са много относително прости задачи, които ще разширят читателската аудитория на книгата.
Надявам се, че всички тези промени ще направят книгата по-добра. Желая ви приятно и полезно четене и успех в решаването на задачите!