工程化学 修订版PDF电子书下载

绪论 1

一、工科学生和工程化学 1

二、物质的层次 2

三、体系和环境 4

四、聚集状态和相 5

五、物质的量及化学计算问题 6

思考和练习 7

第一章 物质结构 10

§1．1 电子运动状态的描述 10

一、电子的运动特性 10

二、电子运动状态的描述 12

思考和练习 17

§1．2 原子中的电子分布和元素周期律 17

一、元素的电子组态和原子的电子分布式 18

二、有效核电荷和同周期元素的金属性强弱 20

三、元素的外层电子组态和周期表的分区、分族概述 22

思考和练习 23

§1．3 分子中的电子运动和化学键、分子间力 24

一、共价键的形成 24

二、共价键的类型和化学键的种类 28

三、杂化轨函和分子的空间构型 31

一、化学反应速率及速率方程式 34

四、分子间力和氢键 34

思考和练习 35

§1．4 晶体结构及电子在其中的运动 36

一、晶体的几何构型 37

二、晶体的类型和特征 38

三、判别和比较某些晶体物理特性的一般方法 43

四、能带理论和导体、半导体、绝缘体 44

思考和练习 47

第二章 化学反应原理 49

§2．1 化学反应中的焓变ΔH 49

一、能量守恒和内能变化 49

二、热效应和焓变ΔH 51

三、热效应的测量 53

四、标准摩尔焓变ΔH?m及其计算 55

五、内能变化ΔU和焓变ΔH的关系及其近似解释 60

思考和练习 63

§2．2 化学反应的方向和吉布斯自由能的变化 65

一、化学反应自发性的讨论 65

二、标准摩尔熵和标准摩尔熵变的计算 68

三、吉布斯自由能变化和298K时标准摩尔吉布斯自由能变化的计算 69

四、任意温度和任意压力下的吉布斯自由能变化 70

思考和练习 74

§2．3 化学反应中的平衡态及平衡常数 75

一、标准平衡常数和经验平衡常数 75

二、平衡常数与温度的关系 78

三、影响平衡常数和平衡移动的因素 79

四、平衡常数的应用 80

思考和练习 82

§2．4 化学反应中的动力学概述 84

二、阿仑尼乌斯公式和活化能 88

三、增加反应速率的具体措施 90

四、链式反应 90

思考和练习 92

第三章 水溶液中的非氧化还原反应 95

§3．1 水溶液通性 95

一、纯水的结构和性质 95

二、溶液的蒸气压、凝固点、沸点和渗透压 97

三、物质在水中的溶解 100

思考和练习 101

§3．2 缓冲溶液和PH值 103

一、酸碱概念的扩展 103

二、酸碱的离解常数 104

三、同离子效应和缓冲溶液 107

四、PH值的测定 110

思考和练习 111

§3．3 难溶电解质的性质和应用 113

一、溶度积 113

二、溶度积和溶解度的关系 114

三、溶度积规则 115

四，溶度积规则应用举例 117

思考和练习 119

§3．4 配位化合物的性质和应用 120

一、配位化合物的组成 120

二、配位键的形成条件 122

三、配位化合物的命名 124

四、配位化合物的离子平衡 125

五、配合平衡的转化 127

六、配位化合物的应用实例 129

思考和练习 130

一、表面张力、表面能和表面活性剂 132

§3．5 表面活性剂的性质及其应用 132

二、表面活性剂的结构和分类 133

三、表面活性剂的作用和性质 139

四、表面活性剂的HLB值 142

思考和练习 145

第四章 电化学基础 147

§4．1 氧化还原反应和原电池反应 147

一、氧化还原反应的能量变化 147

二、原电池的组成和电极反应式 150

三、电极电势 151

四、能斯特方程式 154

五、电极电势的应用 155

思考和练习 157

§4．2 化学电源 159

一、干电池 159

二、蓄电池 160

三、燃料电池 160

思考和练习 162

§4．3 金属腐蚀的产生 162

一、化学腐蚀 162

二、电化学腐蚀及电极极化作用 164

三、析氢腐蚀 165

四、吸氧腐蚀 166

思考和练习 167

§4．4 金属的腐蚀速度 168

一、关于大气相对湿度的概念 168

二、大气相对湿度对腐蚀速度的影响 169

三、环境温度的影响 170

四、空气中的污染物质的影响 171

五、生产过程中带来的因素 172

思考和练习 173

第五章 材料中的化学问题 175

§5．1 金属材料 175

一、合金及其类型 175

二、碳化物等金属化合物合金的成因和作用 177

三、合金元素对钢的耐腐蚀性和高温下抗氧化能力的影响 180

四、稀土金属 184

思考和练习 186

§5．2 陶瓷材料 187

一、陶瓷的结构 187

二、陶瓷的性能和用途 188

三、颜色化学 190

思考和练习 194

§5．3 高分子化合物 194

一、高分子化合物的合成 195

三、高分子链的化学结构和性能 196

二、高分子化合物的命名 196

四、高分子链的柔顺性 199

五、高分子的化学键、分子间力与内聚能 202

六、非晶态高聚物的物理状态 203

七、高分子化合物的溶解规律 206

思考和练习 208

§5．4 高分子材料 209

一、各类高分子化合物的性质和用途 209

二、塑料 218

三、胶粘剂 220

四、橡胶 222

五、合成纤维 222

六、涂料 224

思考和练习 228

§5．5 复合材料 228

一、自然启示下的人类创造 228

二、金属陶瓷 229

三、玻璃钢 231

四、碳纤维复合材料 233

思考和练习 234

第六章 材料的保护和加工 235

§6．1 高分子材料的老化及其防止 235

一、老化情况及其机理 235

二、光稳定剂和抗氧剂 239

三、填充剂和偶联剂 240

思考和练习 241

§6．2 金属材料腐蚀的防止 242

一、正确选用材料 242

二、隔绝介质与材秆的接触 244

三、控制环境和改善介质 245

四、缓蚀剂法 246

五、电化学保护法 247

思考和练习 248

§6．3 材料的化学加工 248

一、电镀池的组成和电镀液的选择 249

二、塑料电镀和化学镀 250

三、电解抛光 252

四、阳极氧化 254

五、电解过程中的极化现象及其意义 255

六、化学铣切 257

思考和练习 259

§6．4 表面科学和材料的表面加工 260

一、研究表面科学的重要性 260

二、表面与体内的差别 261

三、表面加工的前处理 262

四、表面加工的后处理 263

思考和练习 264

教学参考 265

表1 一些物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔生成吉布斯自由能变化和标准摩尔熵的数据 278

附表Ⅰ 278

表2 水溶液中某些水合物质的标准摩尔生成焓、标准摩尔吉布斯自由能变化和标准摩尔熵的数据 281

表3 一些常见弱电解质在水溶液中的离解常数 284

表4 一些常见物质的溶度积 286

表5 一些配离子的稳定常数 288

表6 一些氧化还原电对的标准电极电势 289

附表Ⅱ 291

表1 国际单位制(SI制)基本单位 291

表2 国际单位制中一些具有专门名称的导出单位 291

表3 国家选定的一些非国际单位制单位 292

表4 用于构成十进倍数和分数单位的词头 292