无机及分析化学PDF电子书下载

第一节 无机及分析化学的研究内容和任务 1

一、化学的研究对象和重要作用 1

第一章 绪论 1

二、无机及分析化学的性质、任务和学习方法 3

第二节 误差及数据处理 5

一、误差的分类 5

二、误差和偏差的表示方法 6

三、提高分析结果准确度的方法 8

四、置信度与置信区间 10

五、可疑值的取舍 11

六、分析结果的数据处理与报告 11

七、有效数字及其运算规则 13

习题 14

一、理想气体状态方程 17

二、分压定律 17

第二章 气体、溶液和胶体 17

第一节 气体 17

第二节 溶液 18

一、分散系 18

二、物质的量及其单位 19

三、溶液的组成量度 20

四、等物质的量规则及其应用 22

第三节 稀溶液的通性 23

一、溶液的蒸气压下降 23

二、溶液的沸点升高和凝固点降低 24

三、溶液的渗透压 26

一、固体在溶液中的吸附 28

第四节 胶体溶液 28

二、溶胶的性质 30

三、胶团的结构 31

四、溶胶的稳定性和聚沉 32

第五节 高分子溶液和乳浊液 33

一、高分子溶液 33

二、乳浊液 34

习题 35

第三章 化学热力学初步 38

第一节 基本概念 38

一、化学反应进度 38

二、体系与环境 40

四、过程与途径 41

三、状态与状态函数 41

五、热与功 42

六、内能与热力学第一定律 42

第二节 热化学 44

一、化学反应热效应 44

二、热化学方程式 46

三、盖斯定律 46

四、反应焓变的计算 47

第三节 化学反应的方向与限度 52

一、自发过程 52

二、混乱度和熵函数 53

三、热力学第二定律 55

四、吉布斯函数及其应用 56

习题 59

第四章 化学反应速率和化学平衡 63

第一节 化学反应速率 63

第二节 反应速率理论简介 65

一、碰撞理论简介 65

二、过渡状态理论简介 66

第三节 影响反应速率的因素 67

一、反应机理 67

二、浓度对反应速率的影响——质量作用定律 68

三、温度对反应速率的影响 70

四、催化剂对反应速率的影响 72

第四节 化学平衡 75

一、可逆反应与化学平衡 75

二、实验平衡常数与标准平衡常数 77

三、化学反应等温方程式 79

四、多重平衡规则 80

五、化学平衡移动 81

六、有关化学平衡的计算 84

习题 88

第五章 物质结构基础 93

第一节 原子核外电子的运动状态 93

一、氢原子光谱和玻尔理论 93

二、微观粒子的波粒二象性和测不准原理 95

三、波函数和原子轨道 96

四、波函数和电子云的空间图形 97

五、四个量子数及其对原子核外电子运动状态的描述 100

一、近似能级图 103

第二节 多电子原子结构 103

二、核外电子排布的规律 104

三、核外电子排布和元素周期系 105

第三节 元素基本性质的周期性 108

一、原子半径 108

二、电离势 110

三、电子亲和势 111

四、电负性 112

第四节 离子键 113

一、离子键的形成 113

二、离子键的特征 113

三、离子的特征 114

四、晶格能 115

一、键参数 116

第五节 共价键 116

二、价键理论 118

三、杂化轨道理论 121

四、价层电子对互斥理论 124

五、分子轨道理论（MO法） 127

第六节 分子间力和氢键 130

一、分子的极性及量度 130

二、分子间力 131

三、氢键 132

第七节 离子极化 134

第八节 晶体结构 135

一、晶体的基本概念 136

二、离子晶体及其特性 137

三、原子晶体及其特性 139

四、分子晶体及其特性 140

五、金属晶体及其特性 140

六、混合型晶体 143

习题 143

第六章 酸碱平衡与酸碱滴定法 147

第一节 电解质溶液 147

一、解离度 147

二、活度与离子强度 147

第二节 酸碱质子理论 148

一、酸碱的定义和共轭酸碱对 148

二、酸碱反应的实质 149

一、水的解离与溶液的pH 150

第三节 酸碱平衡 150

二、弱酸与弱碱的解离平衡 151

三、影响酸碱平衡的因素 153

四、分布系数与分布曲线 156

五、物料平衡、电荷平衡和质子条件 159

六、酸碱溶液pH的计算 160

第四节 缓冲溶液 164

一、缓冲溶液的缓冲原理与缓冲pH 164

二、缓冲容量和缓冲范围 166

三、缓冲溶液的选择和配制 166

第五节 定量分析概述 169

一、定量分析的任务和方法 169

二、定量分析的一般程序 170

三、滴定分析的方法和滴定方式 172

四、滴定分析的标准溶液和基准物质 173

第六节 酸碱滴定法 175

五、滴定分析的计算 175

一、酸碱指示剂 176

二、滴定曲线与指示剂的选择 179

第七节 酸碱滴定法的应用 186

一、酸碱标准溶液的配制与标定 186

二、酸碱滴定法应用示例 188

习题 191

第七章 沉淀溶解平衡及在定量分析中的应用 195

第一节 沉淀溶解平衡 195

一、溶度积 195

二、溶度积与溶解度的相互换算 196

四、影响溶解度的因素 197

三、溶度积规则 197

第二节 溶度积规则的应用 198

一、沉淀的生成 198

二、沉淀的溶解 202

三、沉淀的转化 204

第三节 沉淀滴定法 204

一、概述 204

二、银量法终点的确定 205

三、银量法的应用 207

第四节 重量分析法 208

一、概述 208

二、影响沉淀纯度的因素 209

三、沉淀的形成与沉淀的条件 210

四、沉淀的过滤、洗涤、烘干或灼烧 211

五、重量分析法中的计算 212

习题 213

第八章 氧化还原平衡与氧化还原滴定法 216

第一节 氧化还原反应 216

一、氧化数 216

二、氧化还原反应基本概念 217

三、氧化还原反应方程式的配平 218

第二节 原电池及电极电势 220

一、原电池 220

二、电极电势 223

三、电动势与吉布斯函数变的关系 225

四、影响电极电势的因素——能斯特公式 226

一、比较氧化剂和还原剂的相对强弱 229

第三节 电极电势的应用 229

二、判断氧化还原反应进行的方向、次序 230

三、判断反应进行的程度 231

四、测定非氧化还原反应的平衡常数 232

第四节 元素电势图及应用 233

一、判断歧化反应能否进行 233

二、计算标准电极电势 234

三、了解元素的氧化还原性 234

第五节 氧化还原滴定法 235

一、概述 235

二、氧化还原滴定曲线 241

三、氧化还原滴定法中的指示剂 243

四、氧化还原预处理 244

一、高锰酸钾法 246

第六节 常用的氧化还原滴定法 246

二、重铬酸钾法 248

三、碘量法 249

四、氧化还原滴定结果的计算 252

第七节 氧化还原反应的应用 253

一、在生命科学中的应用 253

二、消毒与灭菌 254

三、氧化还原反应与土壤肥力 254

习题 254

第九章 配位平衡与配位滴定法 258

第一节 配合物的基本概念 258

一、配合物及其组成 258

三、配合物的类型 261

二、配合物的命名 261

第二节 配合物的化学键理论 263

一、配合物的价键理论 263

二、配合物的晶体场理论 266

第三节 配离子的配位解离平衡 269

一、配离子的稳定常数 269

二、配位平衡移动 272

第四节 配合物的应用 276

一、化学领域中的应用 276

二、工农业领域中的应用 277

三、生物科学和医学领域中的应用 277

第五节 配位滴定法 278

一、配位滴定法概述 278

二、EDTA配位滴定法的基本原理 279

三、副反应系数和条件稳定常数 280

四、配位滴定曲线 282

五、金属指示剂 286

六、提高配位滴定选择性的方法 288

七、配位滴定法的应用示例 289

习题 291

第十章 吸光光度分析法 294

第一节 吸光光度法的基本原理 294

一、吸光光度法的特点 294

二、物质对光的选择性吸收 294

三、朗伯-比尔定律 296

四、偏离朗伯-比尔定律的原因 297

一、显色反应与显色剂 298

第二节 显色反应及其影响因素 298

二、影响显色反应的因素 299

第三节 光度分析法及其仪器 300

一、目视比色法 300

二、分光光度法及分光光度计 301

三、吸光光度法测量条件的选择 305

第四节 吸光光度法的应用 306

一、单一组分分析 306

二、高含量组分的测定——示差法 307

习题 308

第十一章 电势分析法 310

第一节 电势分析法的基本原理 310

一、基本原理 310

三、指示电极 311

二、参比电极 311

四、离子选择性电极 312

第二节 电势分析法的应用 316

一、直接电势法 316

二、电势滴定法 319

习题 321

第十二章 仪器分析简介 323

第一节 原子吸收分光光度法 323

一、基本原理 323

二、原子吸收分光光度计 324

三、定量分析方法 326

四、应用简介 326

一、色谱分析法概述 327

第二节 色谱分析法 327

二、气相色谱法 328

三、高效液相色谱法 329

四、离子色谱法 330

第三节 其他仪器分析简介 330

一、紫外分光光度法 330

二、荧光光谱法 332

三、红外光谱法 332

四、原子发射光谱法 334

五、核磁共振波谱法 335

六、质谱法 336

习题 337

第一节 卤素及其化合物 338

一、卤素的通性 338

第十三章 非金属元素化学 338

二、卤化氢与氢卤酸的性质和制备 339

三、卤素含氧酸及其盐 340

四、卤素的电势图 342

第二节 氧族元素及其化合物 343

一、氧族元素的通性 343

二、氧及其化合物 344

三、硫及其化合物 348

四、硒和碲的化合物 354

第三节 氮族元素及其化合物 355

一、氮族元素的通性 355

二、氮的化合物 356

三、磷及其化合物 365

一、碳及其化合物 369

第四节 碳、硅、硼及其化合物 369

二、硅及其化合物 373

三、硼及其化合物 375

第五节 氢和氢能源 380

一、氢 380

二、氢的成键特征 381

三、氢能 382

第六节 稀有气体 386

第七节 常见阴离子的鉴定 387

习题 388

第十四章 金属元素化学 392

第一节 碱金属和碱土金属 392

一、金属单质 392

二、常见的金属盐 397

第二节 p区重要金属单质与化合物 399

一、铝及其重要化合物 399

二、锗、锡、铅及其重要化合物 401

三、砷、锑、铋及其重要化合物 403

第三节 过渡元素 404

一、通性 404

二、钛、锆和铪 405

三、钒、铌和钽 408

四、铬、钼和钨 409

五、锰、锝和铼 412

六、铁系金属 414

七、铂系金属 417

一、铜族 419

第四节 铜族、锌族元素 419

二、锌族 424

第五节 稀土金属 428

一、单质的结构与性能 428

二、我国的稀土资源 431

三、稀土元素的重要化合物 432

四、稀土冶炼工艺简介 433

五、稀土的应用 434

第六节 常见阳离子的鉴定方法 436

一、易溶组阳离子的鉴定 436

二、盐酸组阳离子的鉴定 437

三、硫酸盐组阳离子的鉴定 437

四、氨合物组阳离子的鉴定 438

五、两性组阳离子的鉴定 439

六、氢氧化物组阳离子的鉴定 440

习题 441

第十五章 定量分析中的分离方法 445

第一节 沉淀分离法 446

一、常量组分的沉淀分离 446

二、微量组分的共沉淀分离与富集 446

第二节 溶剂萃取分离法 448

一、基本原理 448

二、重要的萃取体系 449

三、萃取分离操作 451

第三节 离子交换分离法 452

一、离子交换剂 452

三、离子交换分离操作 454

二、离子交换的基本原理 454

第四节 色谱分离法 455

一、纸上色谱法的基本原理 455

二、纸上色谱法的操作 456

第五节 其他方法 457

一、超临界流体萃取分离法 457

二、膜分离法 458

习题 459

第十六章 绿色化学概论 461

第一节 什么是绿色化学 461

第二节 为什么要大力发展绿色化学 464

第三节 化学反应的原子经济性 467

一、原子利用率 467

二、化学反应的原子经济性 469

三、尽量提高反应物转化率和目标产物选择性 471

第四节 原子经济性与环境效益 474

第五节 绿色化学的任务 475

一、设计安全有效的目标分子 475

二、寻找安全有效的反应原料 475

三、寻找安全有效的合成路线 476

四、寻找新的转化方法 477

五、寻找安全有效的反应条件 478

第六节 绿色化学十二原则 479

习题 484

第十七章 材料与化学 486

第一节 材料的概述 486

一、材料的概念及其发展 486

二、材料的分类 487

第二节 金属及其合金材料 489

一、金属材料的表面处理与加工 490

二、合金的结构类型 491

三、几种重要的合金材料 492

第三节 无机非金属材料 495

一、建筑材料 495

二、陶瓷材料 500

三、其他重要的无机非金属材料 503

第四节 无机功能材料 507

一、功能材料及分类 507

二、功能材料的特点和应用 508

第五节 纳米材料 510

一、纳米材料的特性 510

二、纳米微粒的制备与表征方法 511

三、纳米材料的应用 513

习题 517

第十八章 生命与化学 518

第一节 生命化学元素 518

一、必需微量元素在周期表中位置 518

二、必需微量元素的生物功能 519

第二节 生命的物质基础 521

一、糖 521

二、蛋白质 522

三、核酸 528

第三节 生物无机化学概论 531

一、生物无机化学的基本反应 532

三、几种元素的生物无机化学 533

二、金属离子与细胞的相互作用 533

四、金属酶和金属蛋白的结构和功能 534

五、几个应用生物无机化学领域 534

六、溶液配位化学在生物体系中的应用 535

第四节 化学与人体健康 540

一、健康与化学的关系 540

二、矿物质与健康 545

三、维生素与健康 551

四、饮食与化学 553

习题 556

第十九章 环境与化学 558

第一节 环境与化学概述 558

一、环境污染及其危害 558

二、环境污染与人体健康 560

三、环境保护与可持续发展 561

第二节 水污染及其防治 562

一、水污染物及其危害 562

二、水污染的净化与防治 564

第三节 土壤污染及其防治 566

一、土壤污染物及其危害 566

二、土壤污染的防治 567

第四节 大气污染及其防治 567

一、大气中的化学污染物及其危害 568

二、综合性大气污染 570

三、大气污染的防治 571

习题 573

部分习题参考答案 574

主要参考文献 577

附录 578

一、一些重要的物理常数 578

二、希腊字母表 578

三、常用元素国际相对原子质量表 579

四、化合物的式量表 580

五、一些物质的△f？、△f？、S？数据（298.15K） 584

六、物质的标准摩尔燃烧焓（298.15K） 590

七、弱酸、弱碱在水中的解离常数 590

八、难溶电解质的溶度积（298.15K） 593

九、标准电极电势表（298.15K） 595

十、条件电极电势（298.15K） 599

十一、配离子的稳定常数（298.15K） 601

十二、国际单位制（SI） 602