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绪论 1

第一节 化学研究的对象与内容 1

上篇 1

第二节 无机化学的发展状况 2

第三节 学习无机化学的方法 3

1.2 元素、核素和同位素 4

第三章 电解质溶液 4

1.3 摩尔和摩尔质量 4

2.2 一元弱酸、弱碱的电离 4

1.1 原子、分子 4

第一节 基础知识 4

第一章 气体、水和溶液 4

1.4 原子量和分子量 5

第二节 气体 6

2.1 理想气体状态方程式 6

2.2 道尔顿分压定律 7

3.2 水的相图 10

3.1 相的概念 10

第三节 水的相图 10

4.1 溶液的浓度 13

第四节 溶液 13

4.2 非电解质稀溶液的通性 14

学习指导 17

习题 18

第二章 化学反应的热效应、方向和限度 20

第一节 化学反应的热效应 20

1.1 内能 20

1.2 热力学第一定律 21

1.3 化学反应的热效应--焓变(△H) 22

1.4 热效应的计算方法 24

第二节 化学反应的方向 29

3.4 平衡常数的应用 38

3.5 化学平衡的移动 40

学习指导 41

习题 41

第一节 强电解质溶液理论 44

1.1 强电解质在溶液中的状况 44

1.2 活度和活度系数 44

第二节 弱电解质和电离平衡 45

2.1 水的电离和溶液的酸碱性 45

2.3 多元弱酸的电离平衡 49

2.5 同离子效应和缓冲溶液 51

第三节 盐类水解 54

3.1 一元弱酸或弱碱盐的水解 54

3.2 多元弱酸盐和多元弱碱盐的水解 56

3.3 影响水解程度的因素 57

第四节 酸碱理论的发展 58

4.1 经典酸碱理论的局限性 58

4.2 酸碱质子理论 58

4.3 酸碱电子理论 59

第五节 沉淀与溶解平衡 60

5.1 溶度积规则 60

5.2 沉淀的生成 62

5.3 沉淀的溶解 64

5.4 分步沉淀 66

5.5 沉淀的转化 67

学习指导 68

习题 68

第四章 化学反应速率 70

第一节 化学反应速率的表示方法 70

1.1 平均速率 70

1.2 瞬时速率 71

第二节 两种反应速率理论 72

2.1 反应速率的碰撞理论 72

2.2 反应速率的过渡态理论 72

3.1 基元反应 73

第三节 浓度对反应速率的影响--速率定律 73

3.2 反应速率方程 74

3.3 反应级数 75

3.4 反应物浓度与时间的关系 76

第四节 温度对反应速率的影响--速率指数定律 77

第五节 催化剂 79

第六节 反应机理简介 82

学习指导 83

习题 84

第五章 原子和小分子的结构 86

第一节 核外电子运动状态 86

1.1 氢原子光谱和玻尔理论 86

1.2 电子的波粒二象性 89

1.4 波动方程和量子数 91

1.3 不确定原理 91

1.5 原子轨道ψ和概率密度|ψ|2的图形 94

第二节 核外电子排布与周期表 98

2.1 原子轨道的近似能级图 98

2.2 屏蔽效应和钻穿效应 99

2.3 科顿的原子轨道能级图 101

2.4 核外电子的排布规则 103

2.5 原子的电子层结构和元素周期系 103

第三节 元素基本性质的周期性 108

3.1 原子半径 108

3.2 电离势 109

3.3 电子亲合势 110

3.4 元素的电负性 112

4.1 价键理论 114

第四节 小分子的结构 114

4.2 杂化轨道理论 117

4.3 分子轨道理论 122

第五节 分子间的作用力和氢键 129

5.1 共价键的极性和分子极性 129

5.2 分子间作用力 130

5.3 氢键 131

第六节 氢、碱金属和碱土金属 136

第一节 氢 136

1.1 氢的同位素 136

1.2 正氢和仲氢 136

1.3 氢的性质和用途 136

第二节 碱金属和碱土金属的单质 137

2.1 金属晶体 138

2.2 金属键理论 140

2.3 碱金属和碱土金属单质的性质 141

2.4 一般的制备方法 143

第三节 离子键和离子晶体 144

3.1 离子键 144

3.2 离子晶体 144

3.3 晶格能 146

3.4 键型变异现象 150

第四节 碱金属和碱土金属的化合物 152

4.1 氢化物 152

4.2 氧化物 152

4.3 氢氧化物 154

4.4 盐类 155

学习指导 156

习题 156

第七章 稀有气体 158

第一节 稀有气体的发现 158

第二节 稀有气体的性质和用途 158

2.1 稀有气体的性质 158

2.2 液氦 159

2.3 稀有气体的分离和用途 159

第三节 稀有气体的化合物 160

3.1 氙的氟化物 161

3.2 氙的含氧化合物 162

4.1 基本要点 163

第四节 价层电子对互斥理论简介 163

4.2 用价层电子对互斥理论判断分子结构的一般规则 165

第五节 氙的化合物结构 167

5.1 一些氙化合物结构 167

5.2 分子轨道法处理氙化合物分子结构 167

学习指导 169

习题 169

第八章 卤素与电极电势 171

第一节 卤素的性质 171

1.1 卤素的基本性质 171

1.2 卤素单质的性质 172

1.3 氟的特性 173

1.4 氧化还原反应 174

第二节 电极电势 175

2.1 原电池和电极电势 176

2.2 标准电极电势 178

2.3 影响电极电势的因素 183

第三节 卤素单质的制备和用途 189

3.1 氟 189

3.2 氯 190

3.3 溴和碘 191

3.4 元素电势图 192

第四节 卤化氢、卤化物、卤素互化物、多卤化物、类卤化物 196

4.1 卤化氢和氢卤酸 196

4.2 卤化物 198

4.3 卤素互化物 199

4.4 多卤化物 199

4.5 类卤化物 200

5.1 卤素的氧化物 202

第五节 卤素的含氧化合物 202

5.2 卤素含氧酸及其盐 203

学习指导 207

习题 207

第九章 氧族元素 211

第一节 基本性质 211

第二节 单质 212

2.1 氧和臭氧 212

2.2 硫 213

2.3 硒和碲 215

第三节 自由能--氧化态图 215

4.1 氢化物 218

第四节 氧族元素的二元化合物 218

4.2 硫化物和多硫化物 221

第五节 含氧化合物 222

5.3 硒、碲的氧化物和含氧酸 229

第六节 含氧酸的氧化还原性和酸的强度规律 229

6.1 含氧酸的氧化还原性 229

6.2 无机含氧酸强度变化规律 231

学习指导 231

习题 232

第十章 氮族元素 234

第一节 基本性质 234

2.1 氮 237

2.2 磷 237

第二节 单质 237

2.3 砷、锑、铋 239

第三节 氢化物 240

3.1 氮的氢化物 243

3.2 磷、砷、锑的氢化物 243

第四节 氮的含氧化合物 244

4.1 氧化物 244

4.2 含氧酸及其盐 244

第五节 磷和砷分族的含氧化合物 247

5.1 磷的含氧化合物 247

5.2 砷、锑、铋的含氧化合物 252

第六节 硫化物和卤化物 253

6.1 硫化物 253

6.2 卤化物 254

学习指导 255

习题 255

第十一章 碳族元素 259

第一节 基本性质 259

第二节 单质 259

2.1 碳的同素异性体 261

2.2 硅、锗、锡、铅 262

第三节 碳的化合物 265

3.1 含氧化合物 265

3.2 无机含氧酸盐热分解规律 268

3.3 碳化物 269

3.4 碳的氧化作用的热力学 270

4.2 卤化物 272

第四节 硅的化合物 272

4.1 硅的氢化物(硅烷) 272

4.3 含氧化合物 273

第五节 锡和铅的化合物 276

5.1 氧化物和氢氧化物 276

5.2 卤化物 278

5.3 硫化物 279

5.4 Pb(II)的含氧酸盐 279

5.5 铅蓄电池原理 279

学习指导 280

习题 280

第十二章 硼族元素 283

第一节 基本性质 283

2.1 单质硼 284

第二节 硼 284

2.2 硼的化合物 285

第三节 铝 291

3.1 铝及其化合物 291

3.2 周期表中对角线规则 293

第四节 镓分族 293

学习指导 294

习题 294

第十三章 铜、锌分族和配位化合物 296

第一节 铜、锌分族的通性和单质 296

1.1 铜、锌分族的通性 296

1.2 铜、锌分族的单质 297

第二节 配位化合物的基本概念 301

2.1 配位化合物的定义 302

2.2 配合物的组成 302

2.3 配合物的命名 304

2.4 配合物的价键理论和空间构型 305

2.5 配合物的稳定性 307

第三节 铜分族的化合物 311

3.1 铜分族的简单化合物 311

3.2 铜分族的配合物 315

3.3 铜(Ⅰ)和铜(Ⅱ)的相互转化 316

3.4 配合平衡和沉淀平衡的关系 316

1.1 过渡元素的原子结构特征 316

3.5 配合平衡与氧化还原平衡的关系 318

4.1 锌分族的简单化合物 319

4.2 锌分族的配合物 320

4.3 汞(Ⅰ)和汞(Ⅱ)的相互转化 321

4.4 镉和汞对环境的污染和处理 322

学习指导 323

习题 323

第十四章 过渡元素 326

第一节 过渡元素通性 326

1.2 过渡元素的金属性 328

1.3 过渡元素的氧化态和离子半径 329

1.4 过渡元素形成化合物时的价键特征 329

1.5 过渡元素的氧化物及氢氧化物的性质 330

1.7 间充化合物 331

1.6 过渡元素具有很强的形成配合物倾向 331

第二节 钛及其化合物 332

2.1 钛的特性 332

2.2 钛的重要化合物 332

2.3 钛在自然界中的存在及制备 334

第三节 钒及其化合物 334

3.1 钒的性质及用途 334

3.2 钒的化合物 335

第四节 过渡元素的配位化学 336

4.1 配位化合物的异构现象 336

4.2 晶体场理论 337

4.3 过渡元素配合物的应用 341

第五节 铬分族 343

5.1 铬分族通性 343

5.2 铬及其重要化合物 344

5.3 钼、钨 347

第六节 锰及其化合物 347

6.2 锰(Ⅱ)盐 348

6.3 锰(Ⅳ)的化合物--MnO2 348

6.1 锰的性质 348

6.4 锰(Ⅶ)的化合物--高锰酸盐 349

第七节 铁、钴、镍 350

7.1 氧化物和氢氧化物 350

7.2 盐类 351

7.3 铁、钴、镍的配合物 352

学习指导 353

习题 354

1.1 单质和化合物的物理性质 357

第一节 引论 357

下篇 357

1.2 单质和化合物的化学性质 359

第十五章 主族元素化学 359

第二节 s区元素 362

2.1 离子晶体与晶格能 362

2.2 s区元素简单化合物的热稳定性 370

2.3 s区金属盐类在水中的溶解性 375

第三节 P区元素 378

3.1 P区元素化合物的结构化学 378

3.2 电负性与键能 382

3.3 某些p区元素共价化合物的稳定性 385

第四节 硼烷 388

4.1 通性 388

4.2 结构理论的概述和Wade规则 389

第四节 锌分族的化合物 391

4.3 中性硼烷的合成与反应 394

4.4 闭式硼烷阴离子的合成与反应 395

4.5 碳硼烷 396

第五节 稀有气体化合物 398

5.1 离子型模式指导稀有气体化合物的制备 398

5.2 共价型模式讨论稀有气体化合物的稳定性 399

参考文献 400

习题 400

第一节 概述 402

2.1 锆、铪的单质 402

第十六章 第二、第三系列过渡元素化学 402

2.2 锆的化合物 403

第二节 锆和铪 403

2.3 铪的化合物 405

2.4 锆的制取和锆铪的分离 406

第三节 铌和钽 409

3.1 概述 409

3.2 铌、钽的单质 409

3.3 铌、钽的化合物 410

3.4 铌、钽的簇状化合物 412

3.5 铌、钽的制取和分离 414

4.1 钼多酸及其盐 415

4.2 钨多酸及其盐 416

4.3 钼、钨的杂多酸及其盐 418

4.4 卤化物和卤配合物 418

4.7 钼、钨的制取 419

4.5 钼、钨的原子簇化合物 419

4.6 钨青铜 419

第五节 锝和铼 420

5.1 单质 420

5.2 氧化物和含氧酸盐 421

5.3 配合物 423

第六节 铂系金属 423

6.1 概述 423

6.2 单质 424

6.3 氧化物和含氧酸盐 424

6.4 卤化物 425

6.5 配合物 426

6.6 金属有机化合物 430

参考文献 434

习题 434

第十七章 稀土元素化学 436

第一节 引言 436

第二节 稀土元素的价电子层结构及其特征 436

2.1 稀土元素的价电子层结构 436

2.2 镧系收缩 437

2.3 氧化态 438

2.4 标准电极电势 439

第三节 稀土元素离子的颜色和稀土元素发光材料 440

3.1 稀土元素的电子能级 440

3.2 稀土元素离子的颜色 441

3.3 稀土元素激光材料 442

3.4 稀土元素发光材料 443

第四节 稀土元素的磁学性质 445

4.1 物质的磁化现象 445

4.2 稀土元素的原子磁矩 446

4.3 稀土元素的永磁材料 447

第五节 稀土金属及其重要化合物 448

5.1 稀土金属 448

5.2 氧化数为+3的简单化合物 449

5.3 氧化数为+4、+2的简单化合物 451

5.4 稀土配合物 452

5.5 稀土金属有机化合物 456

6.2 独居石矿的分解 458

6.1 存在 458

第六节 稀土元素的存在、提取和分离 458

6.3 稀土元素的分离 459

6.4 稀土金属的提取 462

参考文献 462

习题 463

第十八章 锕系元素 463

第一节 概述 464

第二节 通性 465

2.1 锕系元素的电子构型 465

2.2 锕系元素的氧化态 465

2.3 锕系收缩 466

2.4 锕系元素的氧化还原性 466

2.5 锕系离子的吸收光谱和颜色 468

2.6 锕系元素的磁性 469

2.7 锕系元素形成配合物的能力 469

第三节 锕系金属及其化合物 470

3.1 锕系金属的制备 470

3.2 锕 470

3.3 钍和钍的化合物 470

3.4 镤和镤的化合物 472

3.5 铀和铀的化合物 473

3.6 镎和镎的化合物 476

3.7 钚和钚的化合物 477

4.1 超重元素 478

第四节 超重元素和元素周期系的远景 478

3.10 超锔元素 478

3.9 锔和锔的化合物 478

3.8 镅和镅的化合物 478

4.2 元素周期系的远景 481

参考文献 483

习题 483

第十九章 生物无机化学简介 484

第一节 引言 484

第二节 生物体中的金属离子 485

第三节 生物体中的重要配体 488

3.1 蛋白质和氨基酸 488

3.2 蛋白质的结构 489

4.1 酶的概述 491

第四节 金属酶和金属蛋白 491

3.3 核酸和核苷酸 491

4.2 血红蛋白和肌红蛋白 494

4.3 羧肽酶A 503

4.4 固氮酶 505

第五节 生物无机化学的实践意义 511

参考文献 514

习题 515

附录Ⅰ 常用的单位换算因数 516

附录Ⅱ 一些物质的热力学性质 516

附录Ⅲ 弱酸弱碱的电离常数 521

附录Ⅳ 难溶电解质的溶度积常数 522

附录Ⅴ 标准电极电势 522

附录Ⅵ 一些常见配离子的稳定常数 528