无机化学 英文版 原书第4版PDF电子书下载

第1章 无机化学介绍 1

1.1 什么是无机化学 1

1.2 与有机化学的对比 1

1.3 元素的起源：大爆炸和地球的形成 6

1.4 核反应和放射性 9

1.5 地球上元素的分布 10

1.6 无机化学的历史 12

延伸阅读 15

第2章 原子结构 16

2.1 原子理论的历史发展 16

2.1.1 元素周期表 17

2.1.2 原子微粒和波尔原子的发现 18

2.2 薛定谔方程 22

2.2.1 盒中粒子 23

2.2.2 量子数和原子波函数 25

2.2.3 构造原理 34

2.2.4 屏蔽 37

2.3 原子的周期性 43

2.3.1 电离能 43

2.3.2 电子亲和能 45

2.3.3 共价半径和离子半径 45

延伸阅读 48

习题 48

第3章 价键理论简介 51

3.1 路易斯电子点图 51

3.1.1 共振 52

3.1.2 扩展层 52

3.1.3 形式电荷 53

3.1.4 铍和硼化合物中的多重键 55

3.2 价层电子对互斥理论 57

3.2.1 孤对互斥 59

3.2.2 多重键 63

3.2.3 电负性和原子尺寸效应 65

3.2.4 配体密堆积 70

3.3 分子极性 73

3.4 氢键 75

延伸阅读 78

习题 78

第4章 对称性与群论 81

4.1 对称元素和对称操作 81

4.2 点群 87

4.2.1 低对称性群和高对称性群 89

4.2.2 其他群 91

4.3 群的性质和表示 97

4.3.1 矩阵 97

4.3.2 点群的表示 99

4.3.3 特征标表 102

4.4 对称性举例和应用 108

4.4.1 手性 108

4.4.2 分子振动 109

延伸阅读 120

习题 120

第5章 分子轨道 126

5.1 从原子轨道形成分子轨道 126

5.1.1 从s轨道形成的分子轨道 127

5.1.2 从p轨道形成的分子轨道 128

5.1.3 从d轨道形成的分子轨道 130

5.1.4 非键轨道和其他因子 131

5.2 同核双原子分子 132

5.2.1 分子轨道 132

5.2.2 轨道混合 133

5.2.3 第一和第二周期的双原子分子 135

5.2.4 光电子能谱 139

5.2.5 相关图 142

5.3 异核双原子分子 143

5.3.1 极性键 143

5.3.2 离子化合物和分子轨道 148

5.4 较大分子的分子轨道 149

5.4.1 FHF- 149

5.4.2 CO2 152

5.4.3 H2O 158

5.4.4 NH3 162

5.4.5 BF3 165

5.4.6 杂化轨道 168

延伸阅读 171

习题 172

第6章 酸-碱和给体-受体化学 175

6.1 作为组织概念的酸碱概念 175

6.1.1 历史 175

6.2 主要酸碱概念 176

6.2.1 阿伦尼乌斯（Arrhenius）概念 176

6.2.2 布朗斯特-劳瑞（Br？nsted-Lowry）概念 177

6.2.3 溶剂系统概念 178

6.2.4 路易斯概念 180

6.2.5 前线轨道和酸碱反应 181

6.2.6 氢键 184

6.2.7 电子光谱 187

6.2.8 受体-客体作用 190

6.3 软硬酸碱 191

6.3.1 软硬酸碱理论 194

6.3.2 定量测定 198

6.4 酸碱强度 204

6.4.1 酸碱作用的测量 204

6.4.2 热力学测量 205

6.4.3 质子亲和性 206

6.4.4 二元含氢化合物的酸碱度 207

6.4.5 诱导效应 208

6.4.6 含氧酸的强度 209

6.4.7 水溶液中阳离子的酸度 210

6.4.8 位阻效应 211

6.4.9 溶剂化和酸碱强度 213

6.4.10 非水溶剂和酸碱强度 213

6.4.11 超酸 215

延伸阅读 216

习题 217

第7章 晶态固体 220

7.1 惯用语和结构 220

7.1.1 简单结构 220

7.1.2 二元化合物的结构 227

7.1.3 更复杂的化合物 231

7.1.4 半径比 232

7.2 离子晶体形成的热力学 233

7.2.1 晶格能和马德伦（Madelung）常数 233

7.2.2 溶解性、离子尺寸和软硬度 235

7.3 分子轨道和能带结构 236

7.3.1 二极管、光伏效应和发光二极管 239

7.3.2 量子点 241

7.4 超导 243

7.4.1 低温超导合金 243

7.4.2 超导理论（库珀对，Cooper Pairs） 244

7.4.3 高温超导体：YBa2Cu3O7及其相关化合物 244

7.5 离子晶体中的成键 246

7.6 固体中的缺陷 246

7.7 硅酸盐 247

延伸阅读 252

习题 252

第8章 主族元素化学 254

8.1 主族元素化学的一般趋势 255

8.1.1 物理性质 255

8.1.2 电负性 257

8.1.3 电离能 257

8.1.4 化学性质 258

8.2 氢 261

8.2.1 化学性质 261

8.3 IA族：碱金属 263

8.3.1 元素 263

8.3.2 化学性质 263

8.4 IIA族：碱土金属 268

8.4.1 元素 268

8.4.2 化学性质 269

8.5 IIIA族 270

8.5.1 元素 270

8.5.2 IIIA族元素的其他化学 274

8.6 IVA族 276

8.6.1 元素 276

8.6.2 化合物 285

8.7 VA族 290

8.7.1 元素 290

8.7.2 化合物 293

8.8 VIA族 299

8.8.1 元素 299

8.9 VIIA族：卤素 306

8.9.1 元素 306

8.10 VIIIA族：惰性气体 311

8.10.1 元素 311

8.10.2 化学 313

延伸阅读 317

习题 317

第9章 配位化学Ⅰ：结构和异构体 321

9.1 历史 321

9.2 命名 326

9.3 异构现象 332

9.3.1 立体异构体 332

9.3.2 四配位配合物 333

9.3.3 手性 333

9.3.4 六配位配合物 334

9.3.5 螯合环的组合 338

9.3.6 配体环构象 340

9.3.7 结构异构体 342

9.3.8 实验分离和异构体的鉴定 344

9.4 配位数和结构 346

9.4.1 配位数1、2和3 347

9.4.2 配位数4 349

9.4.3 配位数5 350

9.4.4 配位数6 351

9.4.5 配位数7 353

9.4.6 配位数8 354

9.4.7 更大配位数 354

9.5 配位框架化合物 356

延伸阅读 359

习题 359

第10章 配位化学Ⅱ：成键 362

10.1 电子结构的实验证据 362

10.1.1 热力学数据 362

10.1.2 磁化率 364

10.1.3 电子光谱 366

10.1.4 配位数和分子形状 366

10.2 电子结构理论 367

10.2.1 术语 367

10.2.2 历史背景 368

10.3 配位场理论 370

10.3.1 八面体型配合物的分子轨道 370

10.3.2 轨道分裂和电子自旋 377

10.3.3 配体场稳定化能 380

10.3.5 平面正方形配合物 383

10.3.6 四面体型配合物 388

10.4 角重叠 389

10.4.1 σ-给体相互作用 390

10.4.2 π-受体相互作用 392

10.4.3 π-给体相互作用 394

10.4.4 配体类型和光谱化学序 395

10.4.5 eσ、eπ和△数值 396

10.5 姜-泰勒（Jahn-Teller）效应 399

10.6 四配位和六配位优先选择性 401

10.7 其他形状 404

延伸阅读 405

习题 405

第11章 配位化学Ⅲ：电子光谱 409

11.1 光的吸收 409

11.1.1 比尔-朗伯（Beer-Lambert）吸收定律 410

11.2 多电子原子量子数 412

11.2.1 自旋-轨道耦合 417

11.3 配位化合物的电子光谱 419

11.3.1 选择定则 420

11.3.2 相关图 421

11.3.3 田边-菅野（Tanabe-Sugano）图 423

11.3.4 姜-泰勒畸变和光谱 428

11.3.5 田边-菅野图的应用举例：从光谱确定△0 432

11.3.6 四面体型配合物 436

11.3.7 电荷转移光谱 437

延伸阅读 438

习题 439

第12章 配位化学Ⅳ：反应和机理 442

12.1 背景 442

12.2 取代反应 444

12.2.1 惰性和易变化合物 444

12.2.2 取代机理 445

12.3 反应路径的动力学推断 447

12.3.1 解离（D） 447

12.3.2 交换（I） 448

12.3.3 缔合（A） 449

12.4 八面体取代反应中的实验证据 449

12.4.1 解离 449

12.4.2 线性自由能关系 452

12.4.3 缔合机理 454

12.4.4 共轭碱机理 456

12.4.5 动力学螯合效应 457

12.5 反应的立体化学 458

12.5.1 反式配合物中的取代 460

12.5.2 顺式配合物中的取代 462

12.5.3 螯合环的异构化 463

12.6 平面正方形配合物中的取代反应 464

12.6.1 平面正方形取代反应中的动力学和立体化学 464

12.6.2 缔合反应的证据 465

12.7 反位效应 467

12.7.1 反位效应的解释 468

12.8 氧化还原反应 469

12.8.1 内层反应和外层反应 470

12.8.2 高氧化数和低氧化数的条件 474

12.9 已配位配体的反应 475

12.9.1 酯、酰胺和肽的水解 476

12.9.2 模板反应 476

12.9.3 亲电取代反应 479

延伸阅读 479

习题 479

第13章 有机金属化学 483

13.1 历史背景 485

13.2 有机配体和命名 488

13.3 18电子规则 489

13.3.1 电子数算法 489

13.3.2 为什么是18电子 493

13.3.3 平面正方形配合物 495

13.4 有机金属化学中的配体 496

13.4.1 羰基（CO）配合物 496

13.4.2 与羰基类似的配体 504

13.4.3 氢化物和双氢配合物 506

13.4.4 含有扩展π体系的配体 508

13.5 金属与有机π体系配体间的成键 511

13.5.1 线形π体系 511

13.5.2 环形π体系 514

13.5.3 富勒烯配合物 522

13.6 含有M-C、M=C和M≡C键的配合物 526

13.6.1 烷基及相关配合物 526

13.6.2 卡宾配合物 528

13.6.3 卡拜（烷川）配合物 531

13.6.4 碳化物和累接双键烃配合物 533

13.7 有机金属配合物的谱学分析及表征 534

13.7.1 红外光谱 534

13.7.2 核磁共振（NMR）谱 538

13.7.3 表征举例 541

延伸阅读 544

习题 544

第14章 有机金属反应和催化 551

14.1 与增加或失去配体相关的反应 551

14.1.1 配体解离和取代 552

14.1.2 氧化加成 554

14.1.3 还原消去 556

14.1.4 亲核取代 557

14.2 与配体修饰相关的反应 558

14.2.1 插入反应 559

14.2.2 羰基插入（烷基迁移）反应 559

14.2.3 1,2-插入反应举例 563

14.2.4 氢消去反应 564

14.2.5 夺取反应 564

14.3 有机金属催化剂 565

14.3.1 催化反应举例：催化氘代 565

14.3.2 加氢甲酰化反应 566

14.3.3 孟山都（Monsanto）法合成乙酸 571

14.3.4 瓦克（史美特）［Wacker（Smidt）］法 571

14.3.5 威尔金森（Wilkinson）催化剂催化的氢化反应 572

14.3.6 烯烃复分解反应 575

14.4 非均相催化剂 582

14.4.1 齐格勒-纳塔（Ziegler-Natta）聚合 582

14.4.2 水煤气反应 583

延伸阅读 585

习题 585

第15章 主族与有机金属化学的关联 590

15.1 主族与二元羰基配合物的关联 590

15.2 等瓣相似性 592

15.2.1 相似性的扩展 596

15.2.2 相似性应用举例 599

15.3 金属-金属键 601

15.3.1 多重金属-金属键 603

15.4 簇状化合物 608

15.4.1 硼烷 608

15.4.2 异硼烷 613

15.4.3 金属硼烷和金属碳硼烷 615

15.4.4 羰基簇合物 618

15.4.5 碳化物簇合物 623

15.4.6 对簇合物的追加说明 625

延伸阅读 626

习题 626

第16章 生物无机和环境化学 631

16.1 卟啉及相关配合物 632

16.1.1 铁卟啉 633

16.1.2 类似环状化合物 638

16.2 其他含铁化合物 640

16.3 锌酶和铜酶 641

16.4 固氮 647

16.5 一氧化氮 652

16.6 无机药物 654

16.6.1 顺铂及其相关配合物 654

16.6.2 金诺芬（Auranofin）与关节炎治疗 659

16.6.3 医药中的钒配合物 659

16.7 利用无机试剂的DNA研究 660

16.8 环境化学 662

16.8.1 金属 662

16.8.2 非金属 667

延伸阅读 673

习题 673

附录A 习题答案 676

附录B 有用数据 713

附录B.1 离子半径 713

附录B.2 电离能 716

附录B.3 电子亲和能 717

附录B.4 电负性 718

附录B.5 绝对硬度参数 718

附录B.6 CA、EA、CB和EB值 720

附录B.7 部分元素的拉蒂麦尔（Latimer）图 721

附录B.8 氢原子f轨道角函数 727

附录B.9 轨道势能 728

附录C 特征标表 730

索引 740