無機及分析化學（第二版）

第一編預 備 知 識
第1章緒論(1)
1.1化學的定義(1)
1.1.1古代化學的產(chǎn)生與近代化學的建立(1)
1.1.2現(xiàn)代化學的發(fā)展與應用(2)
1.1.3化學研究的對象(6)
1.2無機化學、分析化學的重要性(6)
1.2.1無機化學、分析化學研究的對象(7)
1.2.2無機化學、分析化學前沿領(lǐng)域(7)
1.3分析方法簡介(8)
1.3.1分析方法的分類(8)
1.3.2定量分析的一般程序(9)
1.3.3滴定分析法(10)
1.4定量分析中的誤差與數(shù)據(jù)處理(12)
1.4.1定量分析中的誤差(12)
1.4.2有限分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(16)
1.4.3有效數(shù)字及運算規(guī)則(19)
習題(20)
第2章物質(zhì)的狀態(tài)(22)
2.1氣體(22)
2.1.1理想氣體與理想氣體狀態(tài)方程(22)
2.1.2分壓定律與分體積定律(23)
2.1.3格拉罕姆氣體擴散定律(24)
2.2固體(24)
2.2.1晶體和非晶體的特點(24)
2.2.2晶體的熔化和液晶態(tài)(26)
2.3液體與溶液(27)
2.3.1液體的蒸發(fā)與凝固(27)
2.3.2非電解質(zhì)稀溶液的依數(shù)性(28)
2.3.3膠體(31)
習題(37)
第二編化學原理和化學分析方法
第3章化學反應基本原理(39)
3.1化學反應中的能量關(guān)系(40)
3.1.1基本概念(40)
3.1.2熱力學第一定律(42)
3.1.3化學反應熱的實驗測定(43)
3.1.4反應熱的理論計算(44)
3.2化學反應方向的判斷(50)
3.2.1自發(fā)過程(50)
3.2.2影響化學反應方向的因素(51)
3.2.3化學反應自發(fā)進行的判斷方法——最終判據(jù)(54)
3.3化學反應速率(57)
3.3.1化學反應速率的定義及表示方法(57)
3.3.2反應速率理論簡介(59)
3.3.3影響反應速率的因素(62)
3.4化學平衡(68)
3.4.1可逆反應與化學平衡(68)
3.4.2平衡常數(shù)(69)
3.4.3化學平衡的計算(73)
3.4.4化學平衡的移動(73)
3.5化學反應原理的應用(78)
3.5.1化學平衡移動對礦物形成的影響(78)
3.5.2合成氨過程的討論(79)
習題(80)
第4章酸堿平衡與酸堿滴定(83)
4.1酸堿質(zhì)子理論(83)
4.1.1酸堿的定義(83)
4.1.2酸堿的反應(84)
4.2弱電解質(zhì)的解離平衡(85)
4.2.1一元弱酸和弱堿的解離平衡(85)
4.2.2溶液的酸堿性(86)
4.2.3同離子效應和鹽效應(86)
4.2.4多元弱酸的分步解離(87)
4.3酸堿平衡中有關(guān)濃度的計算(88)
4.3.1分布系數(shù)與分布曲線(88)
4.3.2有關(guān)組分平衡濃度的計算(89)
4.4溶液酸度的計算方法(90)
4.4.1質(zhì)子條件式(91)
4.4.2溶液酸度的計算(92)
4.5酸堿緩沖溶液(94)
4.5.1緩沖溶液的緩沖原理(94)
4.5.2緩沖容量與緩沖范圍(95)
4.5.3酸堿緩沖對的分類與選擇(95)
4.5.4緩沖溶液的計算與配制(95)
4.6酸堿指示劑(96)
4.6.1酸堿指示劑的概念(96)
4.6.2指示劑的變色范圍(97)
4.6.3混合指示劑(98)
4.7酸堿滴定的基本原理(99)
4.7.1強堿滴定強酸或強酸滴定強堿(99)
4.7.2強堿滴定弱酸或強酸滴定弱堿(101)
4.7.3多元酸(或多元堿)、混合酸(混合堿)的滴定(102)
4.8酸堿滴定方法(104)
4.8.1酸堿標準溶液的配制與標定(104)
4.8.2酸堿滴定法的應用(104)
習題(106)
第5章沉淀溶解平衡與重量分析(110)
5.1難溶電解質(zhì)的溶解度和溶度積(110)
5.1.1標準溶度積(110)
5.1.2標準溶度積與溶解度的關(guān)系(111)
5.2沉淀溶解平衡的移動(111)
5.2.1沉淀的生成(111)
5.2.2分步沉淀(113)
5.2.3沉淀的溶解(114)
5.2.4沉淀的轉(zhuǎn)化(115)
5.3沉淀滴定法(115)
5.3.1莫爾法(115)
5.3.2佛爾哈德法(116)
5.3.3法揚思法(117)
5.4重量分析法(118)
5.4.1重量分析法的分類與特點(118)
5.4.2重量分析對沉淀形和稱量形的要求(119)
5.4.3影響沉淀純度的因素(119)
5.4.4沉淀條件的選擇(122)
5.4.5重量分析法的應用(123)
習題(124)
第6章氧化還原反應(126)
6.1基本概念(126)
6.1.1氧化數(shù)的定義及判斷規(guī)則(126)
6.1.2氧化還原的概念(127)
6.1.3氧化還原反應方程式的配平(128)
6.2電極電勢(129)
6.2.1原電池和電極電勢(129)
6.2.2電極電勢的能斯特方程(132)
6.2.3電池的電動勢與反應的摩爾吉布斯函數(shù)的關(guān)系(133)
6.3電極電勢的應用(133)
6.3.1比較氧化劑和還原劑的強弱(133)
6.3.2判斷氧化還原反應進行的方向(134)
6.3.3判斷氧化還原反應的進行限度(135)
6.3.4測定和計算某些化學常數(shù)(135)
6.4氧化還原反應的速率(136)
6.4.1概述(136)
6.4.2氧化還原反應速率的影響因素(136)
6.5元素的標準電極電勢圖及其應用(138)
6.5.1元素的標準電極電勢圖(138)
6.5.2元素電勢圖的應用(138)
6.6氧化還原滴定的基本原理(139)
6.6.1條件電極電勢(139)
6.6.2氧化還原滴定指示劑(141)
6.6.3氧化還原滴定曲線(142)
6.6.4氧化還原滴定前的預處理(143)
6.7氧化還原滴定法(144)
6.7.1碘量法(144)
6.7.2高錳酸鉀法(146)
6.7.3重鉻酸鉀法(148)
習題(148)
第7章原子結(jié)構(gòu)(152)
7.1核外電子的運動狀態(tài)與原子模型(152)
7.1.1氫原子光譜和玻爾氫原子模型(152)
7.1.2微觀粒子的特性(156)
7.1.3量子力學原子模型(158)
7.1.4量子數(shù)(162)
7.2核外電子排布與元素周期表(164)
7.2.1原子軌道近似能級圖(164)
7.2.2屏蔽效應和鉆穿效應(166)
7.2.3多電子原子核外電子的排布(168)
7.2.4原子的電子層結(jié)構(gòu)與元素周期系(171)
7.3元素基本性質(zhì)的周期性(172)
習題(177)
第8章化學鍵和分子結(jié)構(gòu)(180)
8.1離子鍵理論(180)
8.1.1離子鍵的形成及特點(180)
8.1.2離子鍵的強度(181)
8.1.3離子的特征(182)
8.1.4離子的特征對離子鍵強度的影響(183)
8.2共價鍵理論(184)
8.2.1現(xiàn)代價鍵理論(184)
8.2.2雜化軌道理論(186)
8.2.3價層電子對互斥理論(189)
8.2.4分子軌道理論(191)
8.3分子的極性與變形性(194)
8.3.1分子的極性(194)
8.3.2分子的偶極矩(195)
8.3.3分子的變形性(195)
8.4分子間作用力和氫鍵(196)
8.4.1分子間作用力(196)
8.4.2氫鍵(197)
8.5離子極化和變形性(198)
8.5.1離子極化(198)
8.5.2離子的極化力(198)
8.5.3離子的變形性(198)
8.5.4離子的相互極化作用(199)
8.6晶體結(jié)構(gòu)(199)
8.6.1晶體內(nèi)部(微觀)結(jié)構(gòu)簡介(199)
8.6.2離子晶體及其性質(zhì)(200)
8.6.3金屬晶體及其性質(zhì)(201)
8.6.4分子晶體與原子晶體(203)
習題(204)
第9章配合物與配位平衡(207)
9.1配合物的基本概念(208)
9.1.1配合物的定義、組成(208)
9.1.2配合物的命名和類型(210)
9.2配合物的化學鍵理論(214)
9.2.1價鍵理論(214)
9.2.2晶體場理論(219)
9.3配位平衡(223)
9.3.1配合物的穩(wěn)定常數(shù)和不穩(wěn)定常數(shù)(223)
9.3.2配位平衡的移動(225)
9.4配合物的應用(228)
9.4.1螯合物的穩(wěn)定性(228)
9.4.2配合物的具體應用(228)
9.5配位滴定原理(231)
9.5.1EDTA及其分析特性(231)
9.5.2副反應系數(shù)和條件穩(wěn)定常數(shù)(233)
9.5.3金屬指示劑(240)
9.5.4滴定曲線(243)
9.5.5干擾的消除(245)
9.6配位滴定的方法和應用(248)
9.6.1配位滴定的方法(248)
9.6.2配位滴定的應用(249)
習題(250)
第10章可見光吸光光度法(252)
10.1分光光度法基本原理(252)
10.1.1物質(zhì)對光的選擇性吸收與物質(zhì)顏色的關(guān)系(252)
10.1.2朗伯比爾定律(253)
10.1.3偏離朗伯比爾定律的原因(255)
10.2可見光分光光度計(256)
10.2.1光源(256)
10.2.2單色器(257)
10.2.3吸收池(257)
10.2.4檢測器(257)
10.2.5結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)(257)
10.3顯色反應及顯色條件的選擇(258)
10.3.1顯色反應及其選擇(258)
10.3.2顯色劑(258)
10.3.3顯色條件的選擇(259)
10.3.4吸光度測量條件的選擇(260)
10.4比色法和分光光度法的應用(262)
10.4.1微量組分測定的基本方法——標準曲線法(263)
10.4.2高含量組分的測定——示差法(264)
10.4.3多組分分析(265)
10.4.4光度滴定(265)
習題(266)
第三編元 素 知 識
第11章s區(qū)元素(269)
11.1s區(qū)元素通性(270)
11.1.1s區(qū)元素的基本性質(zhì)(270)
11.1.2s區(qū)元素單質(zhì)的物理性質(zhì)(270)
11.1.3s區(qū)元素的標準電極電勢和單質(zhì)的溶解反應(271)
11.2s區(qū)單質(zhì)的還原性(272)
11.2.1概述(272)
11.2.2s區(qū)單質(zhì)與氧的反應(273)
11.2.3s區(qū)單質(zhì)與氫的反應(273)
11.2.4s區(qū)單質(zhì)與水的反應(273)
11.3s區(qū)元素的化合物(273)
11.3.1氧化物和氫氧化物的性質(zhì)(273)
11.3.2常見鹽類(277)
習題(280)
第12章p區(qū)元素(282)
12.1p區(qū)元素性質(zhì)簡論(282)
12.1.1p區(qū)元素通性(282)
12.1.2鹵族元素概述(283)
12.1.3氧族元素概述(284)
12.1.4氮族元素概述(285)
12.1.5碳族元素概述(285)
12.1.6硼族元素概述(286)
12.2p區(qū)元素單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途(288)
12.2.1鹵素單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和用途(288)
12.2.2氧氣和臭氧(289)
12.2.3碳、硅、鍺、錫、鉛的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)及用途(291)
12.3p區(qū)元素單質(zhì)及化合物的氧化還原性(292)
12.3.1典型元素的標準電極電勢圖(292)
12.3.2單質(zhì)的氧化還原性(294)
12.3.3化合物的氧化還原性(297)
12.4氫化物和含氧酸的酸性(313)
12.4.1電子密度(313)
12.4.2氫化物的酸堿性(313)
12.4.3含氧酸的性質(zhì)(315)
12.5鹽類的性質(zhì)(317)
12.5.1鹽類的溶解性(317)
12.5.2鹽類的水解(319)
12.5.3含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性(321)
習題(321)
第13章ds區(qū)元素(324)
13.1ds區(qū)元素概述(324)
13.1.1銅族元素概述(324)
13.1.2鋅族元素概述(325)
13.2ds區(qū)金屬單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途(326)
13.2.1銅族單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途(326)
13.2.2鋅族單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途(327)
13.3ds區(qū)元素單質(zhì)及化合物的氧化還原性(327)
13.3.1ds區(qū)元素單質(zhì)的還原性(327)
13.3.2ds區(qū)元素典型化合物的氧化還原性(329)
13.4ds區(qū)元素氧化物和氫氧化物的堿性及穩(wěn)定性(330)
13.4.1銅、銀的氧化物和氫氧化物(330)
13.4.2氧化鋅和氫氧化鋅(331)
13.5ds區(qū)元素常見配合物(332)
13.5.1Cu(Ⅰ)配合物(332)
13.5.2Cu(Ⅱ)配合物(332)
13.5.3Ag(Ⅰ)配合物(333)
13.5.4Zn的配合物(333)
13.5.5Hg的配合物(333)
13.6ds區(qū)元素鹽的溶解性、穩(wěn)定性和用途(334)
13.6.1銅鹽(334)
13.6.2銀鹽(335)
13.6.3鋅鹽(336)
13.6.4汞鹽(337)
習題(338)
第14章d區(qū)元素(341)
14.1d區(qū)元素概述(341)
14.1.1過渡元素原子的特征(342)
14.1.2單質(zhì)的物理性質(zhì)(342)
14.1.3金屬活潑性(343)
14.1.4氧化數(shù)(344)
14.1.5非整比化合物(344)
14.1.6化合物的顏色(344)
14.1.7配合性和催化性(345)
14.1.8磁性(346)
14.1.9金屬原子簇化合物(346)
14.2d區(qū)元素單質(zhì)的物理性質(zhì)及應用(346)
14.2.1鈦、鋯、鉿、(346)
14.2.2釩、鈮、鉭、(347)
14.2.3鉻、鉬、鎢、(347)
14.2.4錳族單質(zhì)(348)
14.2.5鐵系和鉑系單質(zhì)(348)
14.3d區(qū)元素單質(zhì)及化合物的氧化還原性(349)
14.3.1單質(zhì)的還原性(349)
14.3.2重要化合物的氧化還原性(350)
14.4d區(qū)元素水合氧化物的酸堿性(360)
14.4.1d區(qū)元素最高氧化態(tài)水合氧化物的酸堿性(360)
14.4.2多酸及其應用(361)
14.5d區(qū)元素配合物的性質(zhì)(361)
14.5.1鉻(Ⅲ)配合物(361)
14.5.2鐵、鈷、鎳的配合物(362)
習題(364)
第四編前 沿 簡 介
第15章無機化合物的制備與分析(367)
15.1無機合成的基本原則(367)
15.2單質(zhì)的制備(368)
15.2.1金屬單質(zhì)的制備(368)
15.2.2非金屬單質(zhì)的制備(368)
15.3無機化合物的制備(369)
15.3.1非金屬氫化物的制備(369)
15.3.2堿和堿性氧化物的制備(370)
15.3.3酸和酸性氧化物的制備(370)
15.3.4鹽的制備(371)
第16章稀土元素化學簡論(372)
16.1稀土元素的發(fā)現(xiàn)(372)
16.2稀土原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)(373)
16.2.1稀土原子結(jié)構(gòu)(373)
16.2.2稀土元素性質(zhì)(374)
16.3稀土元素的提取(376)
16.4稀土元素的應用(377)
16.4.1稀土合金(377)
16.4.2稀土催化劑(377)
16.4.3稀土材料(378)
16.4.4稀土元素在醫(yī)學上的應用(379)
16.4.5稀土微肥與飼料(380)
第17章生物無機化學簡論(381)
17.1生命元素的定義及分類(381)
17.2生命元素的生物功能(382)
17.3生命元素的生理功能與人體健康(384)
17.3.1常量元素的生理功能與人體健康(384)
17.3.2微量元素的生理功能與人體健康(386)
第18章無機新材料簡介(392)
18.1先進陶瓷(392)
18.1.1壓電陶瓷(392)
18.1.2敏感陶瓷(393)
18.1.3導電陶瓷(395)
18.1.4生物陶瓷(396)
18.2新型玻璃(398)
18.2.1光導纖維(399)
18.2.2微晶玻璃(400)
18.3無機高分子物質(zhì)(402)
18.3.1均鏈無機高分子物質(zhì)(402)
18.3.2雜鏈無機高分子物質(zhì)(403)
第19章化學分離方法(408)
19.1沉淀分離法(408)
19.1.1利用無機沉淀劑分離(408)
19.1.2利用有機沉淀劑分離(409)
19.1.3共沉淀的分離與富集(410)
19.1.4提高沉淀分離選擇性的方法(410)
19.2溶劑萃取分離法(411)
19.2.1萃取分離的基本原理(411)
19.2.2萃取類型和萃取條件的選擇(413)
19.2.3溶劑萃取在分析化學中的應用(414)
19.3離子交換分離法(415)
19.3.1離子交換樹脂的類型、結(jié)構(gòu)和性能(415)
19.3.2離子交換反應和離子交換樹脂的親和力(417)
19.3.3離子交換分離操作技術(shù)(418)
19.3.4離子交換分離法的應用(418)
19.4色譜法(418)
19.4.1柱色譜(419)
19.4.2紙色譜(420)
19.4.3薄層色譜(421)
19.5揮發(fā)與蒸餾分離法(422)
附錄(423)
附錄A標準熱力學數(shù)據(jù)(298.15 K)(423)
附錄B弱電解質(zhì)的解離常數(shù)(298.15 K)(425)
附錄C一些難溶電解質(zhì)的溶度積(298.15 K)(426)
附錄D標準電極電勢(298.15 K)(427)
附錄E常見配離子的穩(wěn)定常數(shù)和不穩(wěn)定常數(shù)(298.15 K)(429)
附錄F標準鍵能(298.15 K)(430)
附錄G一些重要的物理常數(shù)(431)
附錄H元素周期表(432)
參考文獻(434)