无机及分析化学 第2版pdf电子书版本下载

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0 绪论 1

0.1 化学变化的特征 2

0.2 化学方法 2

0.3 无机化学的任务和作用 2

0.4 分析化学的任务和作用 3

1 原子结构 5

1.1 核外电子运动的特征 6

1.1.1 氢原子光谱 6

1.1.2 玻尔理论 7

1.2 量子力学基础 8

1.2.1 德布罗意波 8

1.2.2 不确定原理 8

1.2.3 薛定谔方程 9

1.3 四个量子数 10

1.3.1 主量子数n 10

1.3.2 角量子数l 11

1.3.3 磁量子数m 11

1.3.4 自旋量子数ms 11

1.4 波函数的相关图形 12

1.4.1 原子轨道角度分布图 12

1.4.2 电子云和电子云角度分布图 13

1.4.3 径向分布图 13

1.5 多电子原子核外电子的运动状态 14

1.5.1 屏蔽作用和钻穿作用 15

1.5.2 原子轨道近似能级图 16

1.5.3 基态原子核外电子排布的三条原则 17

1.5.4 电子排布式 17

1.6 元素周期律 18

1.6.1 核外电子排布和元素周期表 18

1.6.2 原子结构与元素基本性质 19

【阅读材料1】霓虹灯 22

【阅读材料2】元素种类到底是否有限？元素周期表有否终点？ 22

【阅读材料3】希格斯粒子（Higgs boson） 23

【科学家简介1】玻尔 23

【科学家简介2】薛定谔 24

【学习目标】 24

习题 25

2 分子结构 27

2.1 离子键 28

2.1.1 离子键的形成 28

2.1.2 离子键的特征 28

2.1.3 离子的结构 29

2.2 共价键 30

2.2.1 价键理论 31

2.2.2 杂化轨道理论 33

2.2.3 价层电子对互斥理论 37

2.3 配位键 38

2.3.1 杂化类型与空间构型的关系 38

2.3.2 外轨型配合物 40

2.3.3 内轨型配合物 40

2.4 分子间的作用 41

2.4.1 键的极性 42

2.4.2 分子的极性 42

2.4.3 分子极化 43

2.4.4 范德华力 43

2.5 氢键 45

2.5.1 氢键的形成 45

2.5.2 氢键的方向性和饱和性 46

2.5.3 氢键对化合物性质的影响 46

2.6 晶体结构 47

2.6.1 离子晶体 48

2.6.2 原子晶体 49

2.6.3 分子晶体 49

【阅读材料1】准晶体 49

【阅读材料2】三聚氰胺 50

【阅读材料3】塑化剂 50

【科学家简介】鲍林 50

【学习目标】 51

习题 51

3 分散体系 55

3.1 分散系的概念 56

3.2 稀溶液的依数性 56

3.2.1 非电解质稀溶液的依数性 57

3.2.2 电解质稀溶液的依数性 63

3.3 溶胶 64

3.3.1 分散度与表面能及表面吸附现象 64

3.3.2 溶胶的性质 66

3.3.3 胶团结构 68

3.3.4 溶胶的稳定性与聚沉 70

3.4 乳浊液 72

3.4.1 乳浊液 72

3.4.2 乳化剂 73

3.4.3 乳化剂与乳浊液类型的关系 74

【阅读材料】空气质量与PM2.5 75

【学习目标】 77

习题 77

4 化学热力学基础 79

4.1 热力学的基本概念 80

4.1.1 系统与环境 80

4.1.2 状态和状态函数 80

4.1.3 标准状态 81

4.1.4 过程和途径 81

4.1.5 化学计量系数和反应进度 81

4.2 热力学第一定律 83

4.2.1 热和功 83

4.2.2 热力学能 84

4.2.3 热力学第一定律 84

4.3 反应的焓变 84

4.3.1 定容反应热和定压反应热 84

4.3.2 标准摩尔焓变 86

4.3.3 盖斯定律 87

4.3.4 反应的标准摩尔焓变的计算 88

4.4 混乱度与反应的熵变 90

4.4.1 混乱度与熵的概念 90

4.4.2 反应自发进行的判据——熵判据 91

4.4.3 化学反应熵变的定性判断与定量计算 91

4.5 反应自发性与反应的吉布斯自由能变 93

4.5.1 吉布斯自由能和自由能判据 93

4.5.2 吉布斯-亥姆霍兹方程 94

4.5.3 反应的标准摩尔自由能变△rG？的计算 94

4.5.4 任意状态下反应的△rGm（T）的计算 96

4.6 化学平衡与反应限度 98

4.6.1 化学平衡的热力学标志 98

4.6.2 实验平衡常数 98

4.6.3 标准平衡常数 99

4.6.4 反应限度的热力学表示 100

4.6.5 同时平衡 100

4.6.6 平衡转化率和产率 101

4.6.7 化学平衡的有关计算 101

4.6.8 平衡移动 103

【阅读材料1】微观状态数与熵 106

【阅读材料2】自由能判据的推导 107

【阅读材料3】非平衡态热力学——耗散结构理论简介 108

【学习目标】 109

习题 109

5 化学动力学基础 113

5.1 化学反应速率 114

5.1.1 化学反应速率的表示方法 114

5.1.2 反应速率的测定 115

5.2 反应历程与基元反应 115

5.2.1 基元反应与复杂反应 115

5.2.2 反应分子数与反应机理 116

5.3 化学反应速率理论简介 117

5.3.1 碰撞理论 117

5.3.2 过渡状态理论 119

5.4 反应速率与反应物浓度的关系 120

5.5 反应速率与温度的关系 122

5.6 反应速率与催化剂的关系 124

5.6.1 催化剂与催化作用 125

5.6.2 催化作用的特征 125

5.6.3 催化作用分类 127

5.6.4 生物催化剂——酶 127

【阅读材料1】从化学到考古 128

【阅读材料2】酶与底物的结合模式 129

【学习目标】 131

习题 131

6 酸碱平衡 133

6.1 电解质溶液理论简介 134

6.1.1 电解质溶液 134

6.1.2 离子氛 135

6.1.3 活度和离子强度 135

6.2 酸和碱的概念 136

6.2.1 酸和碱的定义 136

6.2.2 水的质子自递常数 138

6.2.3 弱酸弱碱的离解平衡和离解常数 139

6.2.4 共轭酸碱对的K？与K？的关系 140

6.3 水溶液中酸碱平衡的计算 141

6.3.1 水溶液中平衡计算的一般原则 141

6.3.2 强酸强碱溶液 143

6.3.3 一元弱酸溶液 144

6.3.4 一元弱碱溶液 147

6.3.5 多元弱酸和多元弱碱溶液 148

6.3.6 两性物质溶液 149

6.4 酸碱平衡的移动 151

6.4.1 稀释效应 151

6.4.2 同离子效应 151

6.4.3 盐效应 153

6.5 缓冲溶液 154

6.5.1 缓冲溶液的组成和pH计算 154

6.5.2 缓冲原理和缓冲溶液的配制 155

6.5.3 缓冲溶液的用途 157

6.6 弱酸溶液中各物种的分布 158

6.6.1 弱酸的分布系数 158

6.6.2 弱酸的分布曲线 160

【阅读材料1】物质的酸碱性与溶剂的关系 161

【阅读材料2】拉平效应和区分效应 161

【阅读材料3】逐步逼近法 162

【阅读材料4】混合弱酸溶液pH的计算 162

【科学家简介】奥斯特瓦尔德 163

【学习目标】 164

习题 164

7 沉淀-溶解平衡 167

7.1 沉淀-溶解平衡 168

7.1.1 沉淀-溶解平衡的建立 168

7.1.2 溶解度与溶度积的关系 169

7.2 沉淀的生成与溶解 171

7.2.1 溶度积规则 171

7.2.2 沉淀的生成 171

7.2.3 分步沉淀 173

7.2.4 沉淀的溶解 175

7.3 沉淀的转化 176

【阅读材料】副反应系数与条件溶度积 177

【学习目标】 179

习题 179

8 配位化合物与配位平衡 183

8.1 配合物的基本概念 184

8.1.1 配合物的定义 184

8.1.2 配合物的组成 185

8.1.3 配合物的命名 186

8.2 配位平衡 187

8.2.1 逐级稳定常数和累积稳定常数 187

8.2.2 配位平衡的计算 189

8.2.3 配合物各物种的分布 190

8.3 影响配位平衡的因素 191

8.3.1 酸度的影响 191

8.3.2 配位平衡与沉淀-溶解平衡的竞争 192

8.3.3 配位平衡与氧化还原平衡的竞争 193

8.3.4 配离子的转化 194

8.4 螯合物 195

8.4.1 螯合物的形成 195

8.4.2 螯合物的稳定性 195

【阅读材料】配合物的应用 196

【学习目标】 198

习题 198

9 氧化还原反应与原电池 201

9.1 氧化还原反应的基本概念 202

9.1.1 元素的氧化数 202

9.1.2 氧化还原反应 203

9.1.3 氧化还原反应的配平 204

9.2 原电池 205

9.2.1 原电池 205

9.2.2 电极的类型 207

9.3 电极电势 208

9.3.1 电极电势的产生机理 208

9.3.2 标准氢电极与标准电极电势 210

9.4 电动势与反应的吉布斯自由能变 211

9.5 浓度对电极电势和电动势的影响 213

9.5.1 电动势的能斯特方程 213

9.5.2 电极电势的能斯特方程 214

9.6 电极电势的应用 216

9.6.1 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 217

9.6.2 判断氧化还原反应的先后次序 218

9.6.3 计算电池反应的标准平衡常数 218

9.6.4 测定溶液的pH 219

9.7 元素的电势图及其应用 220

9.7.1 元素的电势图 220

9.7.2 电势图的应用 221

【阅读材料】氢氧燃料电池简介 223

【科学家简介】能斯特 223

【学习目标】 224

习题 224

10 误差与数据处理 227

10.1 准确度与误差 228

10.2 精密度与偏差 228

10.3 系统误差与随机误差 230

10.3.1 系统误差 230

10.3.2 随机误差 231

10.4 简单运算过程中的误差传递 232

10.4.1 加减法 232

10.4.2 乘除法 232

10.5 有效数字与数值运算规则 233

10.5.1 有效数字的概念 233

10.5.2 数值的修约规则 233

10.5.3 数值的运算规则 234

10.6 分析数据的处理 235

10.6.1 可疑值的舍弃 235

10.6.2 平均值的置信区间 236

10.6.3 分析结果的报告 238

【阅读材料】数理统计方法在分析化学中的应用 238

【学习目标】 240

习题 240

11 滴定分析法 243

11.1 滴定分析法概述 244

11.1.1 滴定分析法的基本原理 244

11.1.2 滴定分析法的类型、要求和滴定方式 245

11.1.3 标准溶液和基准物质 246

11.2 酸碱滴定法 247

11.2.1 酸碱指示剂 247

11.2.2 酸碱滴定曲线和指示剂的选择 249

11.2.3 酸碱滴定法的应用 259

11.3 沉淀滴定法 261

11.3.1 莫尔法 262

11.3.2 佛尔哈德法 263

11.3.3 法扬斯法 264

11.3.4 银量法的标准溶液 265

11.4 配位滴定法 266

11.4.1 EDTA及其螯合物 266

11.4.2 配位滴定中的副反应和条件稳定常数 267

11.4.3 金属指示剂 270

11.4.4 配位滴定曲线 272

11.4.5 配位滴定中酸度的控制 273

11.4.6 提高配位滴定选择性的方法 275

11.4.7 配位滴定法的应用 277

11.5 氧化还原滴定法 278

11.5.1 条件电极电势 279

11.5.2 氧化还原滴定法中的指示剂 280

11.5.3 氧化还原滴定曲线 282

11.5.4 高锰酸钾法 283

11.5.5 重铬酸钾法 284

11.5.6 碘量法 285

【阅读材料】四种滴定分析法 288

【学习目标】 289

习题 289

12 分光光度法 295

12.1 分光光度法概论 296

12.1.1 物质对光的选择性吸收 296

12.1.2 分光光度法的特点 296

12.2 光吸收定律 297

12.2.1 朗伯-比尔定律 297

12.2.2 吸光度的加和性 298

12.2.3 对朗伯-比尔定律的偏离 298

12.3 分光光度计 299

12.3.1 分光光度计的组成 299

12.3.2 分光光度计的类型 300

12.3.3 分光光度计的校正 300

12.4 显色反应和显色反应条件 300

12.4.1 对显色反应的要求 301

12.4.2 显色条件的选择 301

12.5 测定条件的选择 302

12.5.1 入射光波长的选择 302

12.5.2 参比溶液的选择 302

12.5.3 吸光度读数范围的选择 303

12.6 分光光度法的应用 303

12.6.1 定性分析 303

12.6.2 定量分析 304

【学习目标】 305

习题 305

13 现代仪器分析简介 307

13.1 光学分析法 308

13.1.1 原子发射光谱法 308

13.1.2 原子吸收光谱法 310

13.2 电化学分析法 311

13.2.1 电位法 311

13.2.2 电解法 314

13.2.3 电导法 314

13.2.4 伏安法 314

13.3 色谱分析法 314

13.3.1 气相色谱法 315

13.3.2 高效液相色谱法 315

【学习目标】 317

习题参考答案 318

附录 325

附录1 一些重要的物理常数 325

附录2 物质的热力学数据 325

附录3 弱酸弱碱在水中的离解常数Ka和Kb 330

附录4 难溶盐的溶度积Ksp 332

附录5 配合物的稳定常数Kf 335

附录6 EDTA与金属离子螯合物的稳定常数lgKf 335

附录7 标准电极电势表？ 337

附录8 条件电极电势表？ 341

附录9 一些化合物的相对分子质量 342

主要参考文献 346

元素周期表 347