量子力学の原理・理論を活かしてさまざまな化学現象を解明するのが「量子化学」です。これが今、生成AIの進化により飛躍的に拡大しつつあります。本書ではこうした時代背景を踏まえ、量子論・量子力学から量子化学に至るまでの道のりと、量子化学を完全に理解するための基礎から分子軌道法までをわかりやすい図を交えながら解説していきます。
＜第1部 入門編：量子化学を知る＞
第1章 量子論と量子化学
1-1 相対性理論と量子論
1-2 量子論と量子化学
1-3 量子化学の勝利
1-4 量子化学の将来
第2章 量子論の基本
2-1 粒子性と波動性
2-2 物質波とはなにか？
2-3 量子性とはなにか？
2-4 不確定性原理とはなんか？
＜第2部 基礎編：原子の構造と物性＞
第3章 原子とはなんだろう？
3-1 宇宙は原子でできている
3-2 原子を作るもの
3-3 原子のモデル
3-4 シュレディンガー方程式と軌道関数
3-5 電子と電子雲
第4章 電子配置とはなんだろう？
4-1 電子殻とはなんだろう？
4-2 電子殻と電子軌道
4-3 軌道の形
4-4 電子配置
4-5 電子配置の意味
4-6 電子配置と周期表
第5章 電子遷移とはなんだろう？
5-1 電子の出入りとイオン化
5-2 電子のエネルギーとはなんだろう？
5-3 光とはなんだろう？
5-4 有機ELの原理とは？
5-5 バラが赤く見える理由とは？
＜第3部 分子の構造と反応＞
第6章 化学結合とはなんだろう？
6-1 化学結合とは？
6-2 化学結合のエネルギー
6-3 イオン結合
6-4 金属結合
6-5 金属結合の性質
6-6 分子間力とはなんだろう？
第7章 共有結合とはなんだろう？
7-1 水素分子の結合とσ結合
7-2 分子軌道とエネルギー
7-3 電子配置と結合エネルギー
7-4 ヘリウム分子ができない理由
7-5 水素分子イオンは存在できるか？
第8章 混成軌道：有機化合物の結合
8-1 σ結合とπ結合
8-2 混成軌道とは？
8-3 sp3混成軌道：メタンの結合状態とσ結合
8-4 sp2混成軌道：エチレンの結合状態とπ結合
8-5 ブタジエンの結合状態と共役二重結合
8-6 局在π結合と非局在π結合
第9章 分子軌道法の原理
9-1 分子軌道法とは？
9-2 長い直鎖状共役系の軌道エネルギーと軌道関数
9-3 環状共役系の軌道エネルギー
9-4 環状共役系の電子配置と物性
9-5 芳香族
第10章 化学反応と分子軌道
10-1 化学反応とフロンティア軌道
10-2 水素移動反応の立体化学
10-3 水素移動反応の反応解析
10-4 閉環反応の立体化学
10-5 コンとディス
10-6 閉環反応の一般
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