در کتاب شیمی معدنی به قلم شیمیدان و نویسنده توانا، «جیمز هیویی» دربارة نظریه میدان بلور میخوانیم:
«نظریه میدان بلور توسط بی ته و فان فلک در سال 1929 توسعه یافت و با نظریة پیوند والانس پاولینگ همزمان بود. هر چند این نظریه توسط فیزیکدانان ارائه گردید، نقش سازنده و پر اهمیت آن در توجیه خواص ترکیبات کئوردینانسیون، تقریباً تا دهۀ 1950 برای شیمیدانان نامکشوف ماند. ... جای تأسف است که شیمیدانان از کار پیشاهنگ بی ته، فان فلک و دیگران جهت توسعه شیمی کئوردینانسیون از هر دو دیدگاه استفاده بیشتری نکردند. »
متأسفانه نظریهای چنین بنیادی و اساسی، در مورد شکافتگی سطوح انرژی ترکیبات کئوردینانسیون برای اغلب دانشجویان شیمی، همچنان ناشناخته و مهجورمانده و تاکنون یکی دو تألیف در این باره صورت گرفته است. این موضوع بهانه و انگیزهای شد تا به نوشتن جلد نخست این کتاب همت گمارم. بیشک مطالب و مباحث کتاب حاضر که به بررسی روشهای متفاوت شکافتگی سطوح انرژی اوربیتالهای d تحت اختلالهای متعدد میپردازد، پوششدهندة تمامی سرفصلهای درس شیمی فیزیک معدنی نیست. امید است در مجلدهای بعدی که به مباحث مغناطیس پذیری ترکیبات کمپلکس و کاربردهای شیمی فیزیک معدنی میپردازند، بتواند تا حد امکان، گسترة عمیق، وسیع و زیبای این علم را آشکار کند.
کتاب حاضر در شش فصل به رشتة تحـریر در آمـده و بـه تشریح روشهـایی میپردازد که به کمک آن میتوان مقدار شکافتگی سطوح انرژی اوربیتالهای d ترکیبات کئوردینانسیون مختلف را که تحت اختلالهای متعدد قرار میگیرند، به دست آورد. تلاش شده مطالب سطحی غیرضروری و اضافی و همچنین، محاسبات بیش از حد کوانتومی و ریاضی که از نگاه فیزیک کوانتومی به این نظریه مینگرد، مطرح نگردد.
درک کامل نظریههای این کتاب، به نظریة گروه و مکانیک کوانتومی نیاز دارد. از این رو، به منظور کمک در فهم کامل و صحیح مباحث و به فراخور موضوع، پیشنیازهای لازم از این دو ابزار قدرتمند آورده شده است.
اعتقاد دارم درک جزئیات نظریة میدان بلور بدون فهم عمیق و درست از ساختار اتمی، توابع موج اتمی و اعداد کوانتومی امکانپذیر نیست. در فصل اول کتاب حاضر، با بهرهگیری از مبانی مکانیک کوانتومی، اصول اساسی و حیاتیای که هر شیمیدان باید در ارتباط با ساختار اتمی، توابع موج اتمی و اعداد کوانتومی بداند، بررسی شده است. بدیهی است، بسیاری از مفاهیمی که در شیمی مدرن به کار میروند، از نظریۀ کوانتومی نشأت میگیرند. به هر حال، همانند هر نظام مستحکم دیگری، بیم آن میرود که مفهوم و اهمیت مبانی موجود در نظریۀ کوانتومی در پشت زبان ارائه آن پنهان و یا دست کم بدیهی پنداشته شود. نظریۀ کوانتومی موضوع مرکبی است، زیرا اساساً ماهیتی ریاضی گونه دارد. بدون دانشی از ریاضیات، درک نکات باریک مفاهیم آن، نظیر آنچه مربوط به اوربیتال اتمی است، دشوار میگردد. در فصل اول سعی شده مباحث ضروری و تفسیر فیزیکی آنها که نظریۀ کوانتومی در کاربردش در شیمی به آنها متکی است، برای خواننده آورده شود. اغلب دانشجویان شیمی تمایل دارند مفاهیمی مانند توابع موج اتمی، اوربیتالها، اسپین الکترون و ... را با ایجاد تجسّمی فیزیکی و تصویری شهودی از اتم بیاموزند و همین عامل باعث شده است تا گاهی اوقات، تعبیرها و تفسیرهای نادرست از مفاهیم زیربنایی نظریههای اتمی در ذهن دانشجویان شکل گیرد. اعتقاد دارم آموزش درست و عمیق این مطالب، بزرگترین هدیه به دانشجویان شیمی است، زیرا ضربۀ اساسیتر در فهم مفاهیم زمانی وارد میشود که دانشجو با چارچوب ذهنی نادرستی که از اتم دارد، به تفسیر و تحلیلهای بعدی در مورد بقیۀ موضوعات شیمی میپردازد.
در فصل دوم تلاش شده ضمن معرفی نظریۀ میدان بلور بی ته و با ارائة پیش نیازهای لازم نظیر تئوری اختلال، روش تغییر و روش اوربیتال مولکولی هوکل، سطوح انرژی اوربیتالهای d را با کمک مدل بار نقطهای به دست آوریم. در این فصل، به این پرسش پاسخ داده میشود که چرا انرژی اوربیتالهای t2g وeg در میدان هشت وجهی به ترتیب برابر و میباشد. در فصل سوم، فرم پتانسیل برای میدانهای بلوری مختلف به منظور دستیابی به سطوح انرژی اوربیتالهای d با استفاده از نظریۀ گروه و روش عملگر معادل بررسی میشود. همچنین، در این فصل به معرفی پارامترهای جدید Cp ، Dt و Ds میپردازیم که برای معرفی سطوح انرژی ساختمانهای انحراف یافته به کار میروند. در فصل چهارم، توابع موج ترمهای طیفی را با کمک عملگرهای بالابرنده و کاهنده به دست میآوریم.
بررسی یون آزاد در میدانهای بلوری ضعیف، متوسط و قوی از جمله مطالبی است که در فصل پنجم و ششم به آنها پرداخته میشود. همچنین، چگونگی رسم دیاگرامهای ارتباط برای آرایشهای الکترونی متفاوت با استفاده از روش کاهش تقارن و نیز معرفی گروههای دوگانه و کاربرد آنها، از دیگر مطالبی است که در این دو فصل بررسی میشوند.
امیر شکوه سلجوقی
هیات علمی دانشگاه فردوسی مشهد
قیمت کتاب: 8500 تومان
20 درصد تخفیف برای اعضای محترم انجمن شیمی ایران
لطفا جهت تهیه کتاب و کسب اطلاعات بیشتر با شماره 09154509357 (سرکار خانم بابایی) تماس حاصل فرمایید.
نکته: معرفی کتاب در سایت انجمن مبنی بر تایید محتوای علمی نمی باشد.