无机及分析化学PDF电子书下载

第1章 气体和溶液 1

1.1气体 1

1.1.1理想气体状态方程 1

1.1.2气体的分压定律和分体积定律 2

1.2溶液 4

1.2.1溶液的浓度 4

1.2.2电解质溶液 6

习题 7

第2章 定量分析中的误差和分析结果的数据处理 9

2.1误差的分类及表示方法 9

2.1.1系统误差和随机误差 9

2.1.2准确度和误差 10

2.1.3精密度和偏差 11

2.1.4准确度与精密度的关系 12

2.2有限实验数据的统计处理 12

2.2.1随机误差的正态分布 12

2.2.2平均值的置信区间 13

2.2.3测定结果离群值的舍弃 14

2.2.4显著性检验 16

2.2.5分析结果的数据处理与报告 17

2.3提高分析结果准确度的方法 18

2.3.1选择合适的分析方法 18

2.3.2减小测量的相对误差 18

2.3.3消除测定过程的系统误差 19

2.3.4增加平行测定次数及减小随机误差 19

2.4有效数字 19

2.4.1有效数字的含义及位数 19

2.4.2有效数字的计位规则 20

2.4.3有效数字的修约规则 20

2.4.4有效数字的运算规则 21

习题 21

第3章 化学反应中的能量关系 23

3.1化学热力学的概念 23

3.2化学反应的热效应 24

3.2.1热力学第一定律 24

3.2.2恒容反应热、恒压反应热、焓和焓变的概念 25

3.2.3热化学方程式 25

3.2.4盖斯定律 26

3.2.5生成焓 26

3.3化学反应热效应的理论计算 27

3.3.1由标准摩尔生成焓计算反应热 27

3.3.2由键焓估算反应热 27

习题 28

第4章 化学反应速率和化学平衡 30

4.1化学反应速率 30

4.2反应的活化能 31

4.2.1分子碰撞理论 31

4.2.2过渡状态理论 33

4.3影响化学反应速率的因素 33

4.3.1浓度对反应速率的影响 33

4.3.2温度对反应速率的影响 35

4.3.3催化剂对反应速率的影响 36

4.3.4影响多相反应速率的因素 38

4.4化学平衡 38

4.4.1可逆反应与化学平衡 38

4.4.2化学平衡常数 38

4.5化学平衡的移动 40

4.5.1浓度对化学平衡的影响 40

4.5.2压力对化学平衡的影响 42

4.5.3温度对化学平衡的影响 43

4.5.4催化剂与化学平衡的关系 44

4.5.5平衡移动原理 44

4.6化学反应的方向和限度 44

4.6.1化学反应的自发性及其判断 44

4.6.2熵与化学反应的熵变 45

4.6.3吉布斯自由能变 46

4.6.4化学反应的方向和限度的判断依据 47

习题 49

第5章 酸碱平衡与酸碱滴定 52

5.1酸碱理论 52

5.1.1酸碱质子理论 52

5.1.2酸碱电子理论 53

5.1.3软硬酸碱理论 54

5.2弱酸、弱碱离解平衡 55

5.2.1一元弱酸、弱碱离解平衡 55

5.2.2同离子效应和盐效应 57

5.2.3多元弱酸、弱碱的离解平衡 57

5.2.4共轭酸碱对的K？a与K？b的关系 58

5.3酸碱缓冲溶液 59

5.3.1酸碱缓冲溶液的作用原理 60

5.3.2酸碱缓冲溶液的pH计算 60

5.3.3缓冲容量和缓冲范围 61

5.3.4缓冲溶液的配制 62

5.4酸碱平衡体系中有关组分浓度的计算 63

5.4.1分布系数与分布曲线 63

5.4.2溶液酸度的计算 65

5.5滴定分析概述 68

5.5.1滴定分析对化学反应的要求 69

5.5.2滴定方式 69

5.5.3标准溶液和基准物质 70

5.5.4滴定分析结果计算 70

5.6酸碱滴定法 71

5.6.1酸碱指示剂 71

5.6.2酸碱滴定法的基本原理 74

5.7酸碱滴定法的应用 79

5.7.1酸碱标准溶液的配制与标定 79

5.7.2应用实例 80

习题 83

第6章 沉淀-溶解平衡和沉淀分析法 86

6.1难溶电解质的溶度积和溶度积规则 86

6.1.1难溶电解质的溶度积 86

6.1.2溶解度和溶度积的相互换算 86

6.1.3溶度积常数和吉布斯函数 87

6.1.4溶度积规则 87

6.2沉淀-溶解平衡的移动 88

6.2.1同离子效应和盐效应对沉淀-溶解平衡的影响 88

6.2.2沉淀生成 89

6.2.3沉淀的溶解 90

6.2.4分步沉淀 92

6.2.5沉淀转化 93

6.3重量分析法和沉淀滴定法 94

6.3.1重量分析法 94

6.3.2沉淀的形成 94

6.3.3影响沉淀纯度的因素 95

6.3.4沉淀条件的选择及减少沉淀沾污的方法 96

6.3.5沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧 97

6.3.6重量分析对沉淀的要求 97

6.3.7重量分析的计算和应用实例 98

6.4沉淀滴定法 99

6.4.1莫尔法 99

6.4.2佛尔哈德法 100

6.4.3法扬斯法 101

6.4.4银量法的应用 102

习题 103

第7章 氧化还原反应与氧化还原滴定 104

7.1氧化还原反应方程式的配平 104

7.1.1氧化数法 104

7.1.2离子-电子法 106

7.2电极电势 107

7.2.1原电池 107

7.2.2电极电势 108

7.3电极电势的应用 113

7.3.1判断原电池的正、负极及计算原电池的电动势 113

7.3.2判断氧化还原反应自发进行的方向 113

7.3.3判断氧化还原反应进行的次序 113

7.3.4判断氧化还原反应进行的完全程度 114

7.4元素标准电极电势图及其应用 115

7.4.1元素标准电极电势图 115

7.4.2元素标准电极电势图的应用 115

7.5氧化还原反应的速率及其影响因素 117

7.6氧化还原滴定法 118

7.6.1方法概述 118

7.6.2条件电极电势 118

7.6.3氧化还原滴定曲线 119

7.6.4氧化还原指示剂 121

7.6.5氧化还原预处理 122

7.7常用氧化还原滴定法 122

7.7.1高锰酸钾法 122

7.7.2重铬酸钾法 124

7.7.3碘量法 125

习题 128

第8章 原子结构 130

8.1玻尔原子模型 130

8.1.1原子光谱 130

8.1.2玻尔的氢原子模型 131

8.2量子力学原子模型 132

8.2.1亚原子粒子具有波粒二象性 132

8.2.2测不准原理 133

8.2.3微观粒子运动的统计性 133

8.3原子轨道 134

8.3.1波函数 134

8.3.2原子轨道的角度分布图 135

8.3.3概率密度和电子云图 135

8.3.4四个量子数 137

8.4多电子原子核外电子排布 139

8.4.1多电子原子的能级 139

8.4.2核外电子排布 141

8.4.3简单基态阳离子的电子分布 145

8.5原子结构和元素周期表 146

8.5.1原子结构和元素周期表 146

8.5.2元素基本性质的周期性变化规律 147

习题 152

第9章 分子结构和晶体结构 154

9.1离子键和离子晶体 154

9.1.1离子键的形成 154

9.1.2离子的特征 155

9.1.3离子晶体 156

9.2共价键 160

9.2.1价键理论 161

9.2.2共价键的类型 162

9.3杂化轨道理论 165

9.3.1杂化轨道理论的提出 165

9.3.2杂化轨道理论的要点 166

9.3.3杂化类型与分子几何构型 166

9.4价层电子对互斥理论 169

9.4.1价层电子对互斥理论 169

9.4.2影响AXn Em分子结构的因素 170

9.4.3推测AXn Em分子几何构型的步骤 171

9.5分子轨道理论 173

9.5.1分子轨道的基本要点 173

9.5.2分子轨道的形成 173

9.5.3分子轨道的能级 175

9.5.4分子轨道理论的应用 176

9.6分子间力和氢键 178

9.6.1分子的极性和变形性 178

9.6.2分子间力 180

9.6.3分子间力对物质物理性质的影响 181

9.6.4氢键 182

9.7晶体 184

9.7.1原子晶体 184

9.7.2分子晶体 185

9.7.3金属晶体 185

9.7.4混合晶体 186

9.8离子极化 186

9.8.1离子极化的概念 187

9.8.2离子极化对物质结构和性质的影响 189

9.9实际晶体 191

9.9.1实际晶体的缺陷及其影响 191

9.9.2实际晶体的键型变异 191

习题 191

第10章 s区元素及其重要化合物 193

10.1 s区元素通性 193

10.2 s区元素的重要化合物 194

10.2.1氧化物 194

10.2.2氢氧化物 196

10.2.3重要盐类的性质 197

10.3 Li、 Be的特殊性及对角线规则 197

10.4碱金属的应用 198

10.4.1硬水及其软水 198

10.4.2锂电池 199

10.4.3锂离子电池 200

习题 200

第11章 P区元素及其重要化合物 201

11.1卤素 201

11.1.1卤素的通性 201

11.1.2卤素的单质 201

11.1.3卤化氢及氢卤酸 202

11.1.4卤素的含氧酸及其盐 204

11.1.5含氧酸的酸性强弱的判断 206

11.1.6溴和碘的含氧酸及其盐 207

11.2氧族元素 207

11.2.1氧族元素的通性 207

11.2.2氧和硫的单质 208

11.2.3氧和硫的氢化物、硫化物 209

11.2.4硫的重要含氧化合物 210

11.2.5微量元素——硒 213

11.3氮族元素 213

11.3.1氮族元素的通性 213

11.3.2氮及其重要化合物 214

11.3.3磷及其重要化合物 217

11.3.4砷、锑、铋的重要化合物 219

11.4碳族元素 220

11.4.1碳族元素的通性 220

11.4.2碳及其重要化合物 221

11.4.3硅的含氧化合物 222

11.4.4锡、铅的重要化合物 224

11.5硼族元素 225

11.5.1硼族元素的通性 225

11.5.2硼的重要氧化物 225

11.5.3铝及其重要化合物 226

习题 227

第12章 配位平衡与配位滴定 229

12.1配合物的基本概念 229

12.1.1配合物的基本概念及组成 229

12.1.2配合物的命名 230

12.1.3配合物的类型 231

12.2配位化合物价键理论 232

12.2.1配合物中的化学键 232

12.2.2配合物的空间构型 233

12.2.3外轨型配合物与内轨型配合物 234

12.3配位平衡 236

12.3.1配合物的离解平衡 236

12.3.2配离子的稳定常数 236

12.3.3配位平衡的移动 238

12.4配位化合物的应用 241

12.4.1在分析化学中的用途 241

12.4.2在冶金工业中的应用 242

12.4.3在医学方面的应用 243

12.5配位滴定法 243

12.5.1配位滴定法概述 243

12.5.2 EDTA与金属离子配合物的稳定性 244

12.5.3金属指示剂 250

12.5.4配位滴定原理 252

12.5.5提高配位滴定选择性的方法 257

12.5.6配位滴定的方式及其应用 259

习题 262

第13章 d区元素 264

13.1通性 264

13.2铬的重要化合物 265

13.2.1铬（Ⅲ）的化合物 265

13.2.2铬（Ⅲ）盐的制备与碱性条件下的还原性 266

13.2.3铬（Ⅵ）的化合物 266

13.2.4同多酸和杂多酸及其盐 268

13.2.5含铬废水的处理 268

13.3锰的重要化合物 270

13.3.1通性 270

13.3.2锰的化合物 271

13.4铁、钴、镍的重要化合物 274

13.4.1铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物 274

13.4.2铁、钴、镍的盐 275

13.4.3铁、钴、镍的配合物 278

习题 281

第14章 ds区元素 283

14.1通性 283

14.2铜族元素 283

14.2.1单质及其化学活泼性 283

14.2.2铜族元素的化合物 283

14.2.3铜族元素的配合物 285

14.3锌族元素 287

14.3.1单质 287

14.3.2锌族元素的化合物 288

14.3.3 Hg（Ⅰ）和Hg（Ⅱ）的相互转化 289

14.3.4锌族元素的配合物 290

14.4含汞废水处理 291

14.5含镉废水处理 292

14.6化学元素与人体健康 293

14.6.1生命元素的分类 293

14.6.2生物利用无机元素的规则 294

14.6.3生命元素的功能 294

14.6.4生命元素在生物体中的作用 295

14.6.5有毒有害元素 296

习题 297

第15章 常见离子的定性分析 299

15.1无机定性分析概述 299

15.1.1定性分析的任务和方法 299

15.1.2鉴定反应进行的条件 299

15.1.3鉴定反应的灵敏度和选择性 300

15.1.4分别分析和系统分析 301

15.1.5空白试验和对照试验 301

15.2常见阳离子的分析 302

15.2.1常见阳离子与常用试剂的反应 302

15.2.2常见阳离子分组方案 304

15.2.3硫化氢系统分析法的详细讨论 304

15.2.4硫化氢气体的代用品——硫代乙酰胺简介 314

15.3常见阴离子的基本性质和鉴定 314

15.3.1阴离子的分析特性 315

15.3.2分析试液的制备 316

15.3.3阴离子的初步检验 316

15.3.4常见阴离子的鉴定 316

习题 318

第16章 吸光光度法 320

16.1吸光光度法概述 320

16.1.1吸光光度法的特点 320

16.1.2物质的颜色和光的选择性吸收 320

16.2光吸收的基本定律 322

16.2.1朗伯-比尔定律 322

16.2.2吸光系数、摩尔吸光系数 323

16.2.3吸光度的加和性及吸光度的测量 324

16.3吸光光度分析法及仪器 324

16.3.1目视比色法 324

16.3.2光电比色法 325

16.3.3吸光光度法 325

16.3.4仪器 326

16.4显色反应及其条件的选择 327

16.4.1显色反应和显色剂 327

16.4.2显色反应条件的选择 328

16.5吸光光度分析法的误差 331

16.5.1对朗伯-比尔定律的偏离 331

16.5.2仪器测量误差 332

16.6测量条件的选择 333

16.6.1入射光波长的选择 333

16.6.2控制适当的吸光度范围 333

16.6.3选择适当的参比溶液 333

16.7吸光光度法的应用 334

16.7.1定量分析 334

16.7.2配合物组成的测定 335

16.7.3酸碱离解常数的测定 336

习题 337

第17章 化学中常用的分离方法 339

17.1沉淀分离法 339

17.1.1无机沉淀剂沉淀分离法 339

17.1.2有机沉淀剂沉淀分离法 341

17.1.3痕量组分的共沉淀分离和富集 342

17.2溶剂萃取分离法 342

17.2.1萃取分离的基本原理 343

17.2.2萃取效率与分离因数 343

17.2.3萃取分离操作步骤及应用 344

17.3色谱分离法 345

17.3.1柱色谱 345

17.3.2纸色谱 345

17.3.3薄层色谱 346

17.4离子交换法 347

17.4.1离子交换树脂的结构和种类 347

17.4.2离子交换树脂的性质 347

17.4.3离子交换分离操作 348

17.4.4离子交换法的应用 350

17.5挥发和蒸馏分离法 350

17.6分离新技术 351

17.6.1固相微萃取分离法 351

17.6.2超临界流体萃取分离法 351

17.6.3液膜萃取分离法 352

17.6.4毛细管电泳分离法 352

习题 352

附录 354

附录1 基本物理常数 354

附录2 单位换算 354

附录3 一些物质的标准生成焓、标准生成吉布斯函数和标准熵（298K） 354

附录4 一些水合离子的标准生成焓、标准生成吉布斯函数和标准熵 357

附录5 常见弱酸弱碱的离解常数 358

附录6 难溶化合物的溶度积常数（291～298K） 359

附录7 标准电极电势（298.2K） 360

附录8 一些氧化还原电对的条件电势（298.2K） 361

附录9 金属配合物的稳定常数（298.2K） 362

附录10 一些金属离子的1gaM（OH）值 362

附录11 配合物的累积稳定常数 362

附录12 金属离子与氨羧螯合剂形成的配合物的稳定常数（1gKeMY） 364

附录13 一些物质的相对分子质量 365

参考文献 368