本书是为材料、环境、生命科学、医学和药学等近化学类专业学生编写的无机及分析化学教材,旨在使学生掌握物质结构的基本理论、基本原理和化学反应的应用、元素化学的基本知识;能够使用基本理论解决无机及分析化学的一般问题,选择合适的分析方法并能正确预测和表达分析结果,为解决生产和科研中的实际问题奠定基础。全书共分12章,有18个附录,每章后附有习题及习题参考答案。
本书可用作高等学校近化学类专业的无机及分析化学教材,亦可供相关技术人员参考使用。
前辅文 第一章 原子结构和元素周期律 1.1 微观粒子的波粒二象性 1.1.1 氢原子光谱和玻尔理论 1.1.2 微观粒子的波粒二象性 1.1.3 海森伯不确定原理 1.2 氢原子核外电子的运动状态 1.2.1 波函数和薛定谔方程 1.2.2 量子数的概念 1.2.3 波函数和电子云图形 1.3 多电子原子核外电子的运动状态 1.3.1 屏蔽效应和钻穿效应 1.3.2 原子核外电子排布 1.4 元素周期表 1.4.1 元素周期表的有关概念 1.4.2 元素基本性质的周期性 习题 第二章 化学键和分子结构 2.1 离子键 2.1.1 离子键理论的基本要点 2.1.2 晶格能 2.1.3 离子的特征 2.2 离子极化 2.2.1 离子极化 2.2.2 离子的变形性 2.2.3 附加极化作用 2.2.4 离子极化对化合物性质的影响 2.3 共价键 2.3.1 价键理论 2.3.2 共价键的特性 2.4 价层电子对互斥理论 2.5 杂化轨道理论 2.5.1 杂化轨道理论的基本要点 2.5.2 杂化轨道的类型 2.6 分子轨道理论简介 2.6.1 分子轨道理论的要点 2.6.2 原子轨道线性组合三原则 2.6.3 分子轨道能级图 2.6.4 分子轨道理论的应用 2.7 金属键 2.7.1 金属键的改性共价键理论 2.7.2 金属键的能带理论 2.8 分子间作用力 2.8.1 分子的极性 2.8.2 分子间作用力 2.9 氢键 2.9.1 氢键的形成 2.9.2 氢键的特点 2.9.3 氢键对化合物性质的影响 习题 第三章 物质的聚集状态 3.1 气体 3.1.1 理想气体状态方程 3.1.2 混合气体的分压定律 3.2 溶液和依数性 3.2.1 蒸气压下降 3.2.2 沸点升高和凝固点降低 3.2.3 渗透压 3.3 胶体 3.3.1 溶胶的性质 3.3.2 胶团结构和ζ电势 3.3.3 溶胶的稳定性和聚沉 3.4 固体和晶体的内部结构 3.5 等离子体 习题 第四章 化学热力学基础 4.1 热力学中的一些常用术语 4.2 热力学第一定律 4.2.1 热和功 4.2.2 热力学能 4.2.3 热力学第一定律 4.2.4 可逆过程和最大功 4.3 热化学 4.3.1 等容反应热、等压反应热和焓的概念 4.3.2 热化学方程式 4.3.3 盖斯定律 4.3.4 标准生成焓 4.3.5 键能与反应焓变的关系 4.4 热力学第二定律 4.4.1 化学反应的自发性 4.4.2 熵 4.4.3 热力学第二定律 4.4.4 标准摩尔熵 4.5 吉布斯自由能及其应用 4.5.1 吉布斯自由能 4.5.2 标准生成吉布斯自由能 4.5.3 范托夫等温方程 习题 第五章 化学平衡和化学反应速率 5.1 化学平衡 5.1.1 可逆反应与化学平衡 5.1.2 标准平衡常数及其有关计算 5.1.3 多重平衡规则 5.2 化学平衡的移动 5.2.1 化学平衡移动的方向 5.2.2 浓度和压力对化学平衡的影响 5.2.3 温度对化学平衡的影响 5.3 化学反应速率及其表示方法 5.4 浓度对化学反应速率的影响 5.4.1 基元反应和非基元反应 5.4.2 质量作用定律 5.4.3 非基元反应速率方程的确定 5.5 反应物浓度与反应时间的关系 5.5.1 零级反应 5.5.2 一级反应 5.5.3 二级反应 5.6 温度对反应速率的影响 5.7 反应速率理论简介 5.7.1 碰撞理论 5.7.2 过渡态理论 5.8 催化剂对反应速率的影响 习题 第六章 酸碱平衡·酸碱滴定分析 6.1 酸和碱的概念 6.1.1 酸碱质子理论 6.1.2 酸碱电子理论 6.2 酸碱溶液中氢离子浓度的计算 6.2.1 质子条件式 6.2.2 一元弱酸、弱碱体系 6.2.3 多元弱酸、弱碱体系 6.2.4 两性物质体系 6.2.5 同离子效应和盐效应 6.3 强电解质溶液 6.4 缓冲溶液 6.5 酸碱滴定分析 6.5.1 滴定分析法概论 6.5.2 酸碱指示剂 6.5.3 酸碱滴定的滴定曲线及指示剂的选择 6.5.4 酸碱滴定法的应用 习题 第七章 配位化合物·配位滴定分析 7.1 配位化合物的组成和命名 7.1.1 配位化合物的组成 7.1.2 配位化合物的命名 7.2 配位化合物的化学键理论 7.2.1 价键理论 7.2.2 晶体场理论 7.3 配位解离平衡 7.3.1 配位解离平衡和平衡常数 7.3.2 配位解离平衡的移动 7.4 配位滴定分析 7.4.1 配位滴定法概述 7.4.2 配位反应的副反应系数和条件稳定常数 7.4.3 配位滴定的基本原理 7.4.4 混合离子的选择滴定 7.4.5 配位滴定的方式和应用示例 习题 第八章 沉淀—溶解平衡·重量分析法及沉淀滴定分析 8.1 难溶强电解质的沉淀—溶解平衡 8.1.1 沉淀—溶解平衡与溶度积常数 8.1.2 溶度积规则 8.1.3 沉淀的生成与溶解 8.1.4 沉淀的转化 8.1.5 分步沉淀 8.2 重量分析法 8.2.1 概述 8.2.2 沉淀的完全程度和影响沉淀溶解度的因素 8.2.3 影响沉淀纯度的因素 8.2.4 沉淀的形成过程 8.2.5 沉淀条件的选择 8.2.6 有机沉淀剂 8.2.7 沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧 8.3 沉淀滴定分析 8.3.1 莫尔法(使用铬酸钾作指示剂) 8.3.2 福尔哈德法(使用铁铵矾作指示剂) 8.3.3 法扬斯法(使用吸附指示剂) 8.3.4 银量法中标准溶液的配制与标定 习题 第九章 氧化还原反应·氧化还原滴定分析 9.1 氧化还原反应 9.1.1 氧化数 9.1.2 氧化还原方程式的配平 9.2 电极电势 9.2.1 原电池 9.2.2 电极电势 9.2.3 能斯特方程 9.3 电极电势的应用 9.3.1 计算原电池的电动势 9.3.2 判断氧化还原反应进行的方向 9.3.3 选择氧化剂和还原剂 9.3.4 判断氧化还原反应进行的程度 9.3.5 测定某些化学常数 9.4 元素电势图及其应用 9.5 氧化还原滴定分析 9.5.1 氧化还原滴定法概述 9.5.2 氧化还原滴定法基本原理 9.5.3 氧化还原滴定法的分类及应用示例 习题 第十章 误差和数据处理 10.1 有效数字 10.1.1 有效数字及其位数 10.1.2 有效数字的运算规则 10.2 误差的产生及表示方法 10.2.1 绝对误差和相对误差 10.2.2 系统误差和随机误差 10.2.3 准确度和精密度 10.3 有限实验数据的统计处理 10.3.1 随机误差的正态分布 10.3.2 平均值的置信区间 10.3.3 显著性检验 10.3.4 测定结果中可疑值的舍弃 10.4 提高分析结果准确度的方法 10.4.1 选择合适的分析方法 10.4.2 减小测量的相对误差 10.4.3 消除滴定过程的系统误差 10.4.4 增加平行测定次数,减小随机误差 习题 第十一章 主族元素 11.1 卤素 11.1.1 卤素概述 11.1.2 卤化氢和氢卤酸 11.1.3 卤化物 11.1.4 卤素含氧酸及其盐 11.1.5 含氧酸的强度与结构的关系 11.2 氧族元素 11.2.1 氧族元素概述 11.2.2 氧族元素氢化物 11.2.3 金属硫化物和多硫化物 11.2.4 硫的含氧酸及其盐 11.3 氮族元素 11.3.1 氮族元素概述 11.3.2 氨和铵盐 11.3.3 氮的含氧酸及其盐 11.3.4 磷及其化合物 11.3.5 砷的化合物 11.4 碳族元素 11.4.1 碳族元素概述 11.4.2 碳的化合物 11.4.3 硅的化合物 11.4.4 锡和铅的化合物 11.5 硼族元素 11.5.1 硼族元素概述 11.5.2 硼的化合物 11.5.3 铝及其化合物 11.6 碱金属和碱土金属 11.6.1 碱金属和碱土金属概述 11.6.2 碱金属和碱土金属元素单质的性质 11.6.3 碱金属和碱土金属的氧化物和氢氧化物 11.6.4 碱金属和碱土金属的盐类 11.6.5 锂铍的特殊性和对角线规则 11.7 氢和稀有气体 习题 第十二章 副族元素 12.1 过渡元素概述 12.2 铜族和锌族元素 12.2.1 铜族和锌族元素单质的重要性质 12.2.2 铜的化合物 12.2.3 银的化合物 12.2.4 锌的化合物 12.2.5 汞的化合物 *12.3 钛 12.3.1 金属钛的性质和用途 12.3.2 钛的化合物 12.4 钒 12.5 铬、钼、钨 12.5.1 铬的化合物 12.5.2 钼和钨的化合物 12.6 锰 12.6.1 锰(Ⅱ)化合物 12.6.2 锰(Ⅳ)化合物 12.6.3 锰(Ⅵ)和锰(Ⅶ)化合物 12.7 铁系元素 12.7.1 铁系元素的单质 12.7.2 氧化物和氢氧化物 12.7.3 盐类 12.7.4 配位化合物 12.8 镧系元素和锕系元素 12.8.1 镧系收缩 12.8.2 镧系元素的性质 12.8.3 稀土元素的用途 习题 附录 一、一些基本物理常数 二、元素的原子半径(单位:pm) 三、元素的第一电离能(单位:kJ·mol-1) 四、一些元素的电子亲和能(单位:kJ·mol-1) 五、元素的电负性 六、常见化学键的键能(单位:kJ·mol-1,298.15K) 七、鲍林离子半径(单位:pm) 八、一些物质的(298.15 K,100 kPa) 九、一些弱酸和弱碱的标准解离常数(25 ℃) 十、硬软酸碱分类 十一、常用缓冲溶液pH范围 十二、一些配离子的标准稳定常数 十三、金属离子与氨羧配位剂形成的配合物标准稳定常数的对数值 十四、一些金属离子在不同pH时的lgaM(OH)值 十五、一些难溶电解质的溶度积 十六、标准电极电势(298.15 K) 十七、条件电极电势 十八、一些化合物的摩尔质量