無機化學

第1章 化學熱力學初步1
1．1化學中的計量1
1．1．1原子量和分子量1
1．1．2物質(zhì)的量及其單位1
1．1．3物質(zhì)的量相關計算2
1．1．4氣體的計量3
1．2熱力學基本概念及術(shù)語5
1．2．1系統(tǒng)與環(huán)境6
1．2．2狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)6
1．2．3熱力學能7
1．2．4熱與功7
1．2．5熱力學第一定律8
1．3熱力學8
1．3．1化學反應熱與焓變8
1．3．2化學反應熱的計算10
1．3．3標準摩爾生成焓和標準摩爾焓變11
新視野第一類永動機13
習題14
第2章 化學反應進行的方向、速率以及化學平衡16
2．1化學反應進行的方向16
2．1．1化學反應自發(fā)性的判斷16
2．1．2吉布斯自由能變與化學反應的方向18
2．2化學反應速率20
2．2．1反應速率的表示方法21
2．2．2反應速率理論22
2．3影響反應速率的因素24
2．3．1反應物濃度與反應速率的關系24
2．3．2反應速率與溫度的關系25
2．3．3催化劑與反應速率的關系26
2．4化學平衡28
2．4．1可逆反應和化學平衡28
2．4．2化學平衡常數(shù)29
2．4．3多重平衡規(guī)則31
2．4．4標準平衡常數(shù)與標準摩爾自由能變的關系31
2．4．5有關化學平衡的計算33
2．5化學平衡的移動34
2．5．1濃度對化學平衡的影響35
2．5．2壓力對化學平衡的影響36
2．5．3溫度對化學平衡的影響38
2．5．4催化劑和化學平衡39
2．5．5平衡移動原理——勒夏特列原理39
2．5．6如何選擇合理生產(chǎn)條件的一般原則39
新視野照相術(shù)中的化學反應40
習題40
第3章 溶液中的化學42
3．1電解質(zhì)的分類和酸堿的定義43
3．1．1電解質(zhì)的分類43
3．1．2酸堿的定義44
3．2水的解離和溶液的pH值46
3．2．1水的解離與離子積常數(shù)46
3．2．2溶液的酸堿性和pH值47
3．2．3酸堿指示劑47
3．2．4關于pH值的計算48
3．3一元弱酸、弱堿的解離平衡49
3．3．1一元弱酸、弱堿解離平衡的建立49
3．3．2解離常數(shù)和弱酸、弱堿的相對強弱50
3．3．3一元弱酸、弱堿溶液中有關離子濃度的計算50
3．3．4解離度51
3．3．5解離度與解離常數(shù)以及弱電解質(zhì)濃度的關系51
3．3．6多元弱酸的解離52
3．4同離子效應53
3．5緩沖溶液54
3．5．1緩沖溶液的概念54
3．5．2緩沖作用的原理56
3．5．3緩沖溶液pH值的計算56
3．5．4緩沖溶液的選擇和配制57
3．5．5緩沖溶液的應用58
3．6鹽類的水解58
3．6．1各類鹽的水解58
3．6．2影響水解平衡的因素61
3．7沉淀溶解平衡與溶度積62
3．7．1溶度積62
3．7．2溶度積和溶解度62
3．8溶度積規(guī)律及其應用64
3．8．1溶度積規(guī)則64
3．8．2分步沉淀65
3．9沉淀的溶解和轉(zhuǎn)化68
3．9．1沉淀的溶解68
3．9．2沉淀的轉(zhuǎn)化70
新視野生成硫化物沉淀使金屬離子分離的方法簡介70
習題72
第4章 電化學基礎與應用74
4．1原電池與電極電勢74
4．1．1原電池74
4．1．2電極電勢76
4．2電極電勢的應用78
4．2．1能斯特方程式78
4．2．2濃度對電極電勢的影響79
4．2．3電極電勢的應用81
4．3*化學電源83
4．3．1一次電池83
4．3．2二次電池84
4．3．3燃料電池85
4．3．4綠色電池85
4．4*電解技術(shù)86
4．4．1電解原理86
4．4．2電解電壓87
4．4．3電解產(chǎn)物88
4．4．4電解食鹽水89
4．4．5電化學技術(shù)89
4．5金屬的腐蝕與防護91
4．5．1電化學腐蝕91
4．5．2金屬防腐技術(shù)92
新視野染料敏化太陽能電池95
習題96
第5章 原子結(jié)構(gòu)和元素周期系98
5．1原子結(jié)構(gòu)理論發(fā)展簡介98
5．1．1早期的原子結(jié)構(gòu)模型98
5．1．2玻爾理論及其原子結(jié)構(gòu)模型98
5．1．3原子結(jié)構(gòu)的量子力學模型99
5．2核外電子的運動狀態(tài)描述102
5．2．1波函數(shù)102
5．2．2電子云102
5．2．3四個量子數(shù)104
5．3核外電子的排布及元素周期系106
5．3．1多電子原子的能級106
5．3．2核外電子排布原則107
5．3．3核外電子的排布108
5．3．4原子的電子層結(jié)構(gòu)和元素周期系110
5．4元素基本性質(zhì)的周期性111
5．4．1原子半徑111
5．4．2電離能112
5．4．3電子親和能113
5．4．4電負性113
5．4．5金屬性和非金屬性114
新視野微觀物質(zhì)的深層次剖視115
習題116
第6章 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)118
6．1路易斯(Lewis)共價鍵理論118
6．2價鍵理論119
6．2．1現(xiàn)代共價鍵理論119
6．2．2共價鍵的形成119
6．2．3價鍵理論要點119
6．2．4共價鍵的特征120
6．2．5共價鍵的類型120
6．2．6幾個重要的鍵參數(shù)122
6．3雜化軌道理論與分子的幾何構(gòu)型123
6．3．1價鍵理論的局限性123
6．3．2雜化軌道理論的要點124
6．3．3雜化類型與分子幾何構(gòu)型124
6．4分子軌道理論126
6．4．1分子軌道理論的基本觀點126
6．4．2形成分子軌道的線性組合三原則127
6．4．3分子軌道的能級128
6．4．4分子軌道中電子填充的原理129
6．4．5分子軌道理論的應用實例129
6．5分子間作用力和氫鍵130
6．5．1分子的極性和變形性130
6．5．2分子間作用力131
6．5．3分子間作用力與物理性質(zhì)的關系133
6．5．4氫鍵134
新視野超分子化學135
習題136
第7章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)137
7．1晶體的概念137
7．1．1晶體的特性137
7．1．2晶格和晶胞137
7．1．3晶體的基本類型138
7．2離子鍵、離子晶體138
7．2．1離子鍵138
7．2．2離子晶體140
7．3原子晶體和分子晶體141
7．3．1原子晶體141
7．3．2分子晶體141
7．4金屬鍵、金屬晶體142
7．4．1金屬鍵理論142
7．4．2鍵型過渡143
7．4．3金屬晶體143
7．5混合型晶體144
新視野軟物質(zhì)144
習題146
第8章 配合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)148
8．1配合物的基本概念148
8．1．1配合物的組成148
8．1．2配合物的化學式及命名151
8．2配合物的化學鍵理論152
8．2．1價鍵理論152
8．2．2判斷配合物的空間構(gòu)型152
8．2．3配合物中配位鍵的類型155
8．2．4配合物的穩(wěn)定性、磁性與鍵型關系156
8．3配合物在水溶液中的穩(wěn)定性157
8．3．1配位-解離平衡及其平衡常數(shù)158
8．3．2配離子穩(wěn)定常數(shù)的應用159
8．4配合物的類型162
8．4．1簡單配合物162
8．4．2螯合物162
8．4．3單核配合物和多核配合物164
8．5配合物的應用164
8．5．1分析化學方面164
8．5．2工業(yè)生產(chǎn)方面165
8．5．3生物醫(yī)藥方面165
新視野21世紀配位化學在現(xiàn)代化學中的地位166
習題167
第9章 主族元素169
9．1元素概述169
9．1．1地殼中元素的分布和存在類型169
9．1．2元素資源的存在形式及利用169
9．2主族金屬(一)——堿金屬和堿土金屬170
9．2．1堿金屬和堿土金屬的通性170
9．2．2堿金屬和堿土金屬的化學性質(zhì)171
9．2．3單質(zhì)制備的一般方法172
9．2．4堿金屬和堿土金屬的氧化物172
9．2．5氫氧化物174
9．2．6堿金屬和堿土金屬的鹽類175
9．3主族金屬元素(二)——鋁、錫、鉛、砷、銻、鉍177
9．3．1鋁及其重要化合物177
9．3．2錫、鉛及其重要化合物179
9．3．3砷、銻、鉍及其化合物182
9．4主族非金屬元素(一)——鹵素184
9．4．1鹵素的通性184
9．4．2鹵素單質(zhì)185
9．4．3鹵素的氫化物189
9．5主族非金屬元素（二）——氧、硫198
9．5．1氧族元素的基本性質(zhì)198
9．5．2氧及其化合物199
9．5．3硫及其化合物201
9．6主族非金屬元素（三）——氮、磷210
9．6．1氮的化合物211
9．6．2磷及其化合物218
9．7主族非金屬元素（四）——碳、硅、硼及其化合物223
9．7．1碳及其化合物223
9．7．2硅的化合物227
9．7．3硼的化合物229
新視野石墨烯231
習題232
第10章 過渡金屬235
10．1過渡金屬元素概述235
10．1．1過渡金屬元素的定義及在周期表中的位置235
10．1．2過渡金屬元素在自然界中的分布235
10．1．3過渡金屬元素的電子層結(jié)構(gòu)及其原子半徑236
10．1．4過渡金屬元素的氧化態(tài)及電離能的變化236
10．1．5過渡金屬元素單質(zhì)及其化合物的物理性質(zhì)238
10．1．6過渡金屬及其化合物的化學性質(zhì)240
10．1．7過渡金屬元素的生物效應242
10．2鈦(Ti)242
10．2．1金屬鈦的性質(zhì)242
10．2．2鈦(Ⅳ)的化合物243
10．2．3鈦(Ⅲ)的化合物244
10．3鉻(Cr)245
10．3．1金屬鉻的制取245
10．3．2金屬鉻的性質(zhì)及用途245
10．3．3鉻(Ⅲ)的化合物246
10．3．4鉻(Ⅵ)的化合物247
10．3．5鉻(Ⅲ)與鉻(Ⅵ)之間的相互轉(zhuǎn)化249
10．3．6含鉻廢水的處理249
10．4錳(Mn)250
10．4．1金屬錳的制備250
10．4．2金屬錳的物理、化學性質(zhì)及其應用250
10．4．3Mn(Ⅱ)的化合物251
10．4．4Mn(Ⅳ)的化合物252
10．4．5Mn(Ⅵ)的化合物和Mn(Ⅶ)的化合物253
10．5鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)254
10．5．1鐵、鈷、鎳的性質(zhì)與用途255
10．5．2鐵、鈷、鎳化合物的氧化還原性質(zhì)255
10．5．3鐵、鈷、鎳鹽的水解性256
10．5．4鐵、鈷、鎳的重要化合物257
10．5．5重要的鐵、鈷、鎳配合物261
10．6銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)264
10．6．1金屬銅、銀、金的性質(zhì)及其應用264
10．6．2金屬銅、銀、金的冶煉265
10．6．3銅、銀、金的重要化合物266
10．7鋅(Zn)、鎘(Cd)、汞(Hg)272
10．7．1金屬鋅、鎘、汞的性質(zhì)及其應用272
10．7．2鋅、鎘、汞的重要化合物274
新視野鉑和鈀277
習題278
附錄281
附錄1標準熱力學數(shù)據(jù)(298．15K， 100kPa)281
附錄2弱酸、弱堿的解離常數(shù)（298．15K）285
附錄3難溶化合物的溶度積常數(shù)287
附錄4標準電極電勢(298．15K)288
參考文獻292
元素周期表293