目錄
第三版前言
第二版前言
第一版前言
第1章 緒論 1
1.1 歷史的發(fā)展離不開化學 1
1.1.1 無機化學與分析化學的特點與近代化學 2
1.1.2 化學的現(xiàn)狀 2
1.2 本教材的知識模塊及特點 3
1.3 研究化學的方法與本課程的學習 4
1.3.1 離開實驗就沒有發(fā)現(xiàn)——理論學習一定要與實驗相結(jié)合 4
1.3.2 科技的不斷進步是化學發(fā)展的關(guān)鍵 4
第2章 化學熱力學 6
2.1 熱力學基礎(chǔ) 7
2.1.1 基本概念 7
2.1.2 熱力學第一定律 9
2.1.3 不同途徑的功 10
2.2 熱化學 12
2.2.1 化學反應(yīng)的熱效應(yīng)和狀態(tài)函數(shù)——焓 12
2.2.2 化學反應(yīng)進度與熱化學方程式 14
2.3 化學反應(yīng)熱效應(yīng)的計算 16
2.3.1 赫斯定律 16
2.3.2 標準摩爾生成焓 17
2.3.3 標準摩爾燃燒焓 19
2.3.4 從鍵能估算反應(yīng)熱 21
2.4 狀態(tài)函數(shù)——熵 22
2.4.1 熵和混亂度 22
2.4.2 標準熵和熱力學第三定律 23
2.4.3 熵判據(jù)和熱力學第二定律 23
2.5 狀態(tài)函數(shù)——吉布斯自由能 24
2.5.1 吉布斯自由能判據(jù) 24
2.5.2 標準生成吉布斯自由能 26
2.6 化學反應(yīng)的可逆性和化學平衡 29
2.7 平衡常數(shù) 29
2.7.1 經(jīng)驗平衡常數(shù) 29
2.7.2 平衡常數(shù)與化學反應(yīng)的程度 31
2.7.3 標準平衡常數(shù) 32
2.8 標準平衡常數(shù)*與*的關(guān)系及化學反應(yīng)的方向 33
2.8.1 標準平衡常數(shù)與化學反應(yīng)的方向 33
2.8.2 化學反應(yīng)等溫式 34
2.8.3 *、*和*的關(guān)系 36
2.9 化學平衡的移動 37
2.9.1 濃度對化學平衡的影響 37
2.9.2 壓力對化學平衡的影響 37
2.9.3 溫度對化學平衡的影響 39
思考題 40
習題 41
第3章 化學反應(yīng)速率 44
3.1 化學反應(yīng)速率概述 44
3.1.1 化學反應(yīng)速率的定義及表示方法 44
3.1.2 化學反應(yīng)歷程概述 46
3.2 化學反應(yīng)速率理論簡介 47
3.2.1 碰撞理論簡介 47
3.2.2 活化能及有效碰撞的討論 49
3.2.3 過渡狀態(tài)理論簡介 50
3.3 影響化學反應(yīng)速率的因素——濃度 51
3.3.1 反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系 52
3.3.2 反應(yīng)的分子數(shù)與反應(yīng)級數(shù) 53
3.3.3 速率常數(shù)k 56
3.4 影響化學反應(yīng)速率的因素——溫度 57
3.4.1 阿倫尼烏斯公式 57
3.4.2 阿倫尼烏斯公式的應(yīng)用示例 58
3.5 影響化學反應(yīng)速率的因素——催化劑 59
3.5.1 催化劑改變反應(yīng)速率的機理 59
3.5.2 催化反應(yīng)的種類 60
3.5.3 催化劑的選擇性 62
思考題 62
習題 63
第4章 原子結(jié)構(gòu) 65
4.1 核外電子的運動狀態(tài) 65
4.1.1 氫光譜和玻爾理論 65
4.1.2 微觀粒子的波粒二象性 69
4.1.3 波函數(shù)和原子軌道 71
4.1.4 概率密度和電子云 73
4.1.5 波函數(shù)的空間圖像 74
4.1.6 四個量子數(shù) 78
4.2 核外電子的排布和元素周期系 81
4.2.1 多電子原子的能級 81
4.2.2 核外電子排布的原則 85
4.2.3 原子的電子層結(jié)構(gòu)和元素周期系 87
4.3 元素基本性質(zhì)的周期性 93
4.3.1 原子半徑 93
4.3.2 電離能 95
4.3.3 電子親和能 96
4.3.4 元素的電負性 97
思考題 98
習題 98
【閱讀材料1】鑭系、錒系元素 100
第5章 化學鍵與分子結(jié)構(gòu) 103
5.1 共價鍵理論 103
5.1.1 價鍵理論 104
5.1.2 雜化軌道理論 108
5.1.3 價層電子對互斥理論 113
5.1.4 分子軌道理論 116
5.1.5 鍵參數(shù)與分子的性質(zhì) 124
5.2 分子間作用力 128
5.2.1 極性分子與非極性分子 128
5.2.2 分子間作用力(范德華力) 130
5.2.3 氫鍵 131
5.3 離子鍵理論 133
5.3.1 離子鍵的形成 134
5.3.2 離子鍵的特點 135
5.3.3 離子的特征 136
5.3.4 晶格能 140
5.3.5 離子的極化 141
5.4 金屬鍵理論 144
5.4.1 金屬鍵的改性共價理論 144
5.4.2 金屬鍵的能帶理論 145
5.5 晶體的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 147
5.5.1 晶體的外形 148
5.5.2 晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 149
5.5.3 晶體的基本類型 151
思考題 156
習題 157
【閱讀材料2】硼、碳、氮族元素 158
viii 無機與分析化學
第6章 定量分析概論 178
6.1 定量分析概述 178
6.1.1 定量分析方法的分類 178
6.1.2 定量分析的基本步驟 179
6.1.3 定量分析結(jié)果的表示 181
6.2 實驗誤差與有效數(shù)字 182
6.2.1 實驗誤差產(chǎn)生的原因 183
6.2.2 誤差的減免 183
6.2.3 誤差的表征 184
6.2.4 誤差的分布與置信區(qū)間 187
6.2.5 誤差的傳遞 189
6.2.6 有效數(shù)字及其應(yīng)用 190
6.3 實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理 192
6.3.1 離群值的檢驗 192
6.3.2 t檢驗 194
6.4 化學分析概論 196
6.4.1 滴定分析法概述 196
6.4.2 滴定分析的“量” 200
6.4.3 滴定分析體系的組成 200
6.5 定量分析中的分離方法 202
6.5.1 溶劑萃取分離法 202
6.5.2 色譜分離法 205
6.5.3 離子交換分離法 207
6.5.4 沉淀分離法 209
6.5.5 其他方法 211
思考題 211
習題 212
第7章 酸堿平衡與酸堿滴定法 214
7.1 酸堿平衡的理論發(fā)展 214
7.1.1 酸堿電離理論 214
7.1.2 酸堿質(zhì)子理論 216
7.1.3 酸堿電子理論 219
7.2 溶液中酸堿平衡 220
7.2.1 溶液中酸堿組分的分布 220
7.2.2 電解質(zhì)溶液和活度 223
7.3 酸堿溶液pH 的計算 225
7.3.1 水的離子積和溶液的pH 225
7.3.2 從物質(zhì)平衡的角度討論水溶液中的酸堿度 227
7.3.3 從質(zhì)子傳遞的角度討論水溶液的酸堿度 230
7.4 緩沖溶液的原理與應(yīng)用 237
7.4.1 同離子效應(yīng) 237
7.4.2 緩沖溶液 237
7.5 非水溶液中的酸堿對立統(tǒng)一關(guān)系 241
7.5.1 溶劑的種類和性質(zhì) 241
7.5.2 物質(zhì)的酸堿性與溶劑的關(guān)系 242
7.5.3 拉平效應(yīng)和區(qū)分效應(yīng) 242
7.6 酸堿滴定法概述 243
7.7 酸堿滴定終點的指示方法 243
7.8 一元酸、堿的滴定 247
7.8.1 標準溶液的配制和標定 247
7.8.2 強堿滴定強酸 248
7.8.3 強堿滴定弱酸 251
7.8.4 強酸滴定弱堿 253
7.9 多元酸、多元堿和混合酸的滴定 253
7.9.1 多元酸的滴定 253
7.9.2 多元堿的滴定 255
7.9.3 混合酸的滴定 256
7.10 滴定誤差 256
7.10.1 終點誤差 256
7.10.2 酸堿滴定中CO2的影響 259
7.11 酸堿滴定法的應(yīng)用 260
7.11.1 酸堿滴定法應(yīng)用示例 260
7.11.2 酸堿滴定法結(jié)果計算示例 263
7.12 非水溶液中的酸堿滴定 265
7.12.1 標準溶液和確定滴定終點的方法 266
7.12.2 非水滴定的應(yīng)用 266
思考題 267
習題 268
【閱讀材料3】堿金屬和堿土金屬 270
第8章 沉淀溶解平衡與沉淀分析法 277
8.1 溶度積和溶解度 277
8.1.1 溶度積常數(shù) 277
8.1.2 溶度積和溶解度的關(guān)系 278
8.2 沉淀溶解平衡的移動 279
8.2.1 沉淀的生成 280
8.2.2 沉淀的溶解 281
8.2.3 分步沉淀 283
8.2.4 沉淀的轉(zhuǎn)化 284
8.3 影響沉淀溶解度的因素 285
8.3.1 同離子效應(yīng) 285
8.3.2 鹽效應(yīng) 286
8.3.3 酸效應(yīng) 286
8.3.4 配位效應(yīng) 287
8.4 沉淀分析法概述 288
8.5 影響沉淀純度的因素 288
8.5.1 共沉淀 288
8.5.2 后沉淀 289
8.6 沉淀的形成條件 289
8.6.1 沉淀的形成 289
8.6.2 沉淀條件的選擇 290
8.7 重量分析法概述 291
8.7.1 形成沉淀 292
8.7.2 沉淀的過濾、洗滌、烘干或灼燒 292
8.7.3 重量分析的應(yīng)用 293
8.8 沉淀滴定法 294
思考題 297
習題 297
第9章 配位平衡與配位滴定法 300
9.1 配合物的基本概念 300
9.1.1 配合物的定義 300
9.1.2 配合物的組成 301
9.1.3 配合物的命名 304
9.1.4 配合物的類型 305
9.1.5 配合物的異構(gòu)現(xiàn)象 306
9.2 配合物的化學鍵理論 308
9.2.1 價鍵理論 308
9.2.2 晶體場理論 312
9.3 配合物的穩(wěn)定性 320
9.3.1 配合物的穩(wěn)定常數(shù) 321
9.3.2 逐級穩(wěn)定常數(shù)或累積穩(wěn)定常數(shù) 321
9.3.3 影響配合物穩(wěn)定性的主要因素 324
9.4 配合物的應(yīng)用 326
9.4.1 物質(zhì)的分析、分離與提純 326
9.4.2 生命現(xiàn)象中的配合物 327
9.5 配位滴定法概述 328
9.5.1 EDTA 及其金屬配合物 329
9.5.2 配位滴定反應(yīng)平衡的影響因素 331
9.6 配位滴定法體系處理方法 336
9.6.1 配位滴定的滴定曲線 336
9.6.2 金屬指示劑 338
9.7 混合離子的分別測定 341
9.7.1 用控制酸度的方法進行分別滴定 341
9.7.2 用掩蔽和解蔽的方法進行分別滴定 342
9.7.3 用其他配位劑滴定 344
9.8 配位滴定的方式和應(yīng)用 344
思考題 345
習題 345
【閱讀材料4】過渡元素 347
第10章 氧化還原平衡與氧化還原滴定法 371
10.1 基本概念 371
10.1.1 原子價和氧化數(shù) 371
10.1.2 氧化還原反應(yīng)的特征 372
10.1.3 氧化還原電對 372
10.2 氧化還原反應(yīng)方程式的配平 373
10.3 電極電勢 375
10.3.1 原電池和電極電勢 375
10.3.2 電池的電動勢和化學反應(yīng)吉布斯自由能的關(guān)系 380
10.3.3 影響電極電勢的因素——能斯特方程 381
10.4 電極電勢的應(yīng)用 385
10.4.1 判斷氧化還原反應(yīng)進行的方向 385
10.4.2 氧化還原反應(yīng)的平衡常數(shù) 386
10.4.3 利用原電池測定溶度積常數(shù)和配合物穩(wěn)定常數(shù) 387
10.5 電勢圖解及其應(yīng)用 388
10.5.1 元素電勢圖 388
10.5.2 電勢-pH圖及其應(yīng)用 390
10.5.3 自由能-氧化態(tài)圖及應(yīng)用 394
10.6 共存平衡及其應(yīng)用 395
10.7 氧化還原滴定法概述 396
10.8 氧化還原反應(yīng)進行的程度和速率 396
10.8.1 條件電極電勢 396
10.8.2 氧化還原反應(yīng)進行的程度和速率 398
10.8.3 氧化還原反應(yīng)的速率與影響反應(yīng)速率的因素 399
10.9 氧化還原滴定體系的特點 400
10.9.1 氧化還原滴定曲線 400
10.9.2 檢測終點的方法 403
10.9.3 氧化還原滴定法中的預(yù)處理 405
10.10 氧化還原滴定的應(yīng)用 406
10.10.1 高錳酸鉀法 406
10.10.2 重鉻酸鉀法 407
10.10.3 碘量法 408
思考題 411
習題 412
【閱讀材料5】氧族與鹵族元素 414
參考文獻 431
附錄 433
一、常用重要的物理常量 433
二、常用的單位換算關(guān)系 433
三、常見物質(zhì)的*、*、* 433
四、弱酸和弱堿在水中的離解常數(shù) 439
五、常見難溶電解質(zhì)的溶度積* 440
六、標準電極電勢(298.15 K) 441
七、條件電極電勢(298.15 K) 445
八、配合物的累積穩(wěn)定常數(shù)(298.15 K) 446
九、金屬離子與氨羧配位劑形成的配合物的穩(wěn)定常數(shù)(lgKMY) 448
十、EDTA的*值 449
十一、常見金屬離子的*值 449
十二、常見配離子的穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn) 450