Wo sollte ein Physiker hingehen, um Chemie zu lernen?

Ich habe vor langer Zeit einen Einführungskurs in Chemie belegt, aber die Regeln schienen willkürlich, und ich habe das meiste, was ich gelernt habe, vergessen. Jetzt, da ich eine Grundausbildung in Physik habe, sollte ich Physik nutzen können, um allgemeine Chemie effektiver zu lernen. Welche Ressourcen, Bücher oder Online, sind für Physiker nützlich, um die Grundlagen der Chemie zu lernen? Ich bin nicht an einer Universität eingeschrieben, daher sind offizielle Kurse und Labore nicht realistisch.

Bitte beachten Sie, dass ich keine Bücher zu spezialisierten fortgeschrittenen Themen suche, sondern eine allgemeine Einführung in die Chemie, die sich Thermodynamik, statistische Mechanik und Quantenmechanik zunutze macht, aber wenig oder gar keine Vorkenntnisse in Chemie erfordert.

Chemie lernt man wahrscheinlich am besten im Labor!
@Matt Danke, aber Labore sind in meiner Wohnung und der örtlichen Bibliothek Mangelware. (Ich habe die Frage aktualisiert.)
@Mark-- Allgemeine Chemie - Linus Pauling Ich denke, Sie können einen kostenlosen Download im Internet erhalten - 1951 (Einführung in die allgemeine Chemie). Pauling studierte bei Bohr und arbeitete kurze Zeit mit Oppenheimer zusammen.
Ich werde Linus Paulings Buch als zweites empfehlen. Ich kenne keine legalen kostenlosen Downloads, aber Dover verkauft es für ziemlich billig.
Auch Antiquariatsläden verkaufen alte Lehrbücher super günstig. Halten Sie sich jedoch von der Behandlung der Thermodynamik durch Chemiker fern.
@Jerry Schirmer Warum die chemische Behandlung der Thermodynamik vermeiden?
Das ist eine gute Frage. Chemiker sind absolut schlecht darin, QM und Thermodynamik zu unterrichten. Schade, dass in den meisten Lehrplänen die Chemiker zuerst damit anfangen.
@Joe: Zum einen erklärt der erste Pass, den sie geben, ihn nicht mit Kalkül oder Legendre-Transformationen, daher ist der Unterschied zwischen innerer Energie, freier Energie und freier Gibbs-Energie völlig undurchsichtig. Ein bisschen Wissen über Differentialformen bringt einen sehr, sehr weit, wenn man Thermo lernt, und Chemiker machen das fast nie so, was die ganze Übung zu einem Spiel des Auswendiglernens macht.
@MarkEichenlaub Ich habe ein ähnliches Problem wie du. Mich langweilt das langsame Tempo der meisten Bücher. Welche Bücher fanden Sie nützlicher?

Antworten (6)

Chemie ist groß. Wahrscheinlich sind Ihre Interessen nicht so breit gefächert. Beispielsweise interessiert man sich vielleicht für Moleküle/molekulare Prozesse wie chemische Reaktionen oder für weiche Stoffe (Polymere, Kolloide, Membranen usw.). Man kann nach mikroskopischen Interpretationen der Phänomene suchen oder einfach nur versuchen herauszufinden, wie komplexe Prozesse von makroskopischen Variablen abhängen .

Dennoch wette ich, ohne irgendwelche Details zu kennen, dass Sie als Physiker, wenn Sie Quantenmechanik, statistische Mechanik und Thermodynamik beherrschen, wahrscheinlich ein allgemeines Lehrbuch über physikalische Chemie (die Anwendung der Physik auf chemische Probleme) lesen möchten. eher als ein Buch über allgemeine Chemie. Die Themen überschneiden sich größtenteils, mit Ausnahme von viel beschreibendem Material, das Sie wahrscheinlich gerne überspringen werden, aber das P-Chem-Buch wird konzentrierter und quantitativer sein und eine verständliche Sprache verwenden.

Als besonderen Vorschlag können Sie das nicht sehr bekannte Buch "Principles of Physical Chemistry" von Kuhn und Försterling versuchen, anstatt die bekanntesten P-Chem-Bücher von Atkins, Levine und McQuarrie.

Andere Bücher, die meiner Meinung nach einen Blick wert sind, sind: Engel & Reid, Physikalische Chemie, und Berry, Rice und Ross mit dem gleichen Titel (dieses hier könnte etwas zu ausführlich sein).

Die Quantenmechanik spielt bekanntlich eine wichtige Rolle in der Chemie, aber auch die Thermodynamik. Ich empfehle Landau, Band 5, Kapitel 9 und 10; aber wenn Sie die ersten 8 Kapitel noch nicht gelesen haben, sollten Sie sie natürlich auch lesen.

Ich betrachte Chemie als eine Art empirisches Regelwerk, das aus Erfahrungen im Labor entstanden ist. Es gibt Computerprogramme, die die Regeln der QM verwenden, um Dinge zu berechnen, die mit Chemie zu tun haben, und diese Programme laufen im Wesentlichen darauf hinaus, ein System von Differentialgleichungen aufzuschreiben und sie mit einer numerischen Methode zu lösen. Was ich zu sagen versuche, ist, dass der Versuch, die Chemie aus der Sicht von QM zu verstehen, Ihnen nur eine bestimmte Art von Einsicht geben kann, weil QM zu grundlegend ist. Ich empfehle für die QM-Seite, mit Landau, Band 3, Kapitel 10-13 zu beginnen.

Für die durchschnittliche Person (ohne wissenschaftlichen Hintergrund) empfehle ich, zum MIT ocw zu gehen , eine ältere Ausgabe ihres Buches (für buchstäblich 5 $ - inklusive Versand) bei Amazon zu kaufen und den Kurs selbst zu machen. Sie haben dort alles außer Hausaufgabenlösungen und einen Professor/Schüler.

Hinweis: Mit Ihrem Hintergrund in Physik wird die allgemeine Chemie in den Bereichen, die sich mit der Physik überschneiden, extrem langweilig. Der Bereich der Chemie, der am weitesten von der Physik entfernt ist, ist wahrscheinlich die organische Chemie (sie grenzt an die Biologie).

Die überwiegende Mehrheit der Chemie, die weder biologisch noch physikalisch ist, berechnet lediglich, wie Chemikalien miteinander reagieren. Ein wenig davon wird in allgemeiner Chemie berührt, aber viel mehr Details werden in späteren Kursen wie Quantitative Analysis (so nannte es meine Schule - normalerweise ein Kurs im 3. Jahr) untersucht.

Videos von der Khan Academy sind eine hervorragende Möglichkeit, die Grundlagen der Chemie aufzufrischen

http://www.khanacademy.org/#Chemistry

Ein großer Vorteil dabei ist, dass Sie sich nur die Teile ansehen können, von denen Sie wissen, dass Sie sie vergessen haben, und Zeit für die trivialen Dinge sparen.

Vielen Dank für den Link, aber das scheint fast genau das zu sein, was ich zu vermeiden versuche. Ich habe mir das Video über die Van-der-Waals-Kräfte angesehen, und es war ein Haufen alberner Handbewegungen darüber, dass Elektronen "manchmal näher und manchmal weiter entfernt" seien. Es gab keinen Hinweis darauf, warum die Londoner Dispersionskraft eher anziehend als abstoßend sein sollte, wie sie mit dem Abstand zwischen Atomen skaliert und woher diese Skalierung kommt, wie stark sie ist und warum sie so stark ist (außer „sie ist schwach“) usw ... Kurz gesagt, es gab sehr wenig Einsicht, nur eine Wiederholung dessen, was man einem in der High School erzählt.
@Mark: Es wird schwierig sein, etwas viel Komplizierteres zu tun - schauen Sie sich die physikalische Behandlung eines Wasserstoffmoleküls mit einem einzelnen Elektron an, um zu sehen, wovon ich spreche.

Ich kenne kein Chemie-für-Physiker-Lehrbuch, aber Chemistry: The Central Science ist ein gutes Lehrbuch, das ein allgemeines Bild der Chemie vermittelt. Ich weiß nicht, was Sie mit " das nutzt Thermodynamik, statistische Mechanik und Quantenmechanik " meinen.

Die Oregon State University bietet online eine ziemlich vollständige Gen-Chem-Sequenz sowie organische und anorganische . (Noch kein P-chem.) Es gibt verdichtete Laborkurse für die Gen-Chem-Sequenz, jeweils drei Tage, die auf dem Campus in Corvallis unterrichtet werden.

Ich habe die ersten beiden Gen-Chem-Kurse sowie die dazugehörigen Labore belegt. Ich habe sie wirklich, wirklich geliebt. Beantworte gerne weitere Fragen. Werde diesen Sommer den letzten Gen-Chem-Kurs machen.

Übrigens habe ich bereits einen Bachelor-Abschluss (in Informatik), daher kann ich mir vielleicht vorstellen, woher Sie kommen.

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