无机化学PDF电子书下载

上篇 1

第1章 物质的聚集状态 1

1.1气体 1

1.1.1理想气体状态方程式 1

1.1.2气体分压定律 2

1.1.3气体扩散定律 3

1.1.4气体分子的速率分布和能量分布 3

1.1.5实际气体状态方程式 4

1.2液体 6

1.2.1气体的液化 6

1.2.2液体的汽化 7

1.3固体 8

习题 9

第2章 化学热力学 11

2.1热力学第一定律 12

2.1.1基本概念及术语 12

2.1.2能量守恒和转化定律——热力学第一定律 15

2.1.3焓——恒压条件下的热效应 16

2.2化学反应热效应 18

2.2.1反应进度 18

2.2.2标准摩尔焓变 19

2.2.3标准摩尔焓变的求算 21

2.3热力学第二定律、熵函数 24

2.3.1可逆过程和最大功 25

2.3.2自发过程的共同特性——不可逆性 28

2.3.3热力学第二定律描述 30

2.3.4熵函数 30

2.4吉布斯自由能与化学反应方向 33

2.4.1热力学第一、二定律的联合表达式 33

2.4.2吉布斯自由能和过程自发进行的方向与限度 34

2.4.3标准态下反应摩尔吉布斯自由能的计算 35

习题 37

第3章 化学反应速率 40

3.1反应速率的定义 40

3.1.1平均速率 41

3.1.2瞬时速率 41

3.2反应速率理论简介 43

3.2.1碰撞理论 43

3.2.2过渡态理论 44

3.3浓度对反应速率的影响 45

3.3.1反应速率方程 46

3.3.2反应级数 46

3.3.3反应速率常数 46

3.4反应机理 47

3.4.1基元反应 48

3.4.2反应机理探讨 48

3.5反应物浓度与时间的关系 49

3.5.1零级反应 50

3.5.2一级反应 50

3.5.3二级反应 52

3.5.4三级反应 52

3.6温度对化学反应速率的影响 53

3.7催化剂对反应速率的影响 55

习题 56

第4章 化学平衡 59

4.1化学反应的可逆性与平衡态 59

4.2平衡常数 60

4.3外界因素对平衡的影响 64

习题 66

第5章 溶液 69

5.1溶液浓度的表示方法 69

5.2非电解质稀溶液的依数性 70

5.2.1蒸气压下降——拉乌尔定律 70

5.2.2沸点升高和凝固点降低 71

5.2.3依数性的应用 73

5.3溶胶 74

5.3.1溶胶的制备和净化 74

5.3.2溶胶的光学性质 75

5.3.3溶胶的电学性质 75

5.3.4溶胶的稳定性和聚沉 76

习题 77

第6章 电解质溶液 80

6.1强电解质溶液理论 80

6.1.1离子氛和离子强度 80

6.1.2活度和活度系数 81

6.2弱酸、弱碱的电离平衡 82

6.2.1一元弱酸、弱碱的电离平衡 82

6.2.2解离度 83

6.2.3同离子效应和盐效应 84

6.3水的解离平衡和溶液的pH值 85

6.3.1水的离子积常数 85

6.3.2溶液的pH值 85

6.3.3酸碱指示剂 86

6.4多元弱酸的电离平衡 87

6.5缓冲溶液 89

6.6各种盐的水解 92

6.7影响水解的因素 97

6.8酸碱理论的发展 98

6.8.1酸碱电离理论 98

6.8.2酸碱质子理论 98

6.8.3酸碱的强弱 99

6.8.4酸碱电子理论 100

习题 101

第7章 难溶性强电解质的沉淀溶解平衡 103

7.1溶度积和溶解度 103

7.1.1溶度积常数 103

7.1.2溶度积原理 104

7.1.3溶度积与溶解度的关系 104

7.1.4盐效应对溶解度的影响 105

7.1.5同离子效应对溶解度的影响 105

7.2沉淀-溶解平衡的移动 106

7.2.1沉淀的生成 106

7.2.2沉淀的溶解 107

7.2.3分步沉淀 108

7.2.4沉淀的转化 111

习题 112

第8章 氧化还原反应 114

8.1基本概念 114

8.1.1化合价、氧化数及确定规则 114

8.1.2氧化还原反应及其特征 115

8.1.3氧化还原电对 116

8.2氧化还原方程式的配平 116

8.2.1氧化数法 117

8.2.2离子-电子法 118

8.3原电池与电极电势 119

8.3.1原电池 119

8.3.2电极电势 121

8.3.3标准电极电势 122

8.3.4电池电动势和化学反应吉布斯自由能的关系 124

8.4影响电极电势的因素 126

8.4.1 Nernst方程 126

8.4.2浓度、酸度、生成沉淀、生成配合物对电极电势的影响 127

8.5电极电势的应用 129

8.5.1判断氧化剂、还原剂的相对强弱 130

8.5.2判断反应进行的方向、氧化还原反应的顺序，选择合适的氧化剂和还原剂 130

8.5.3求平衡常数及溶度积 132

8.6元素电势图解及应用 133

8.6.1元素电势图及应用 133

8.6.2氧化态图 135

8.6.3电势-pH图 136

8.7电解 138

8.7.1原电池与电解池 138

8.7.2电解定律 138

8.7.3分解电压 139

8.8新型化学电池 139

习题 141

第9章 原子结构及元素性质的周期性 144

9.1核外电子的运动状态 145

9.1.1氢原子光谱 145

9.1.2 Bohr原子结构模型 146

9.2微观粒子运动的特殊性 148

9.2.1微观粒子具有波粒二象性 148

9.2.2测不准原理 148

9.3波函数和原子轨道 149

9.3.1 Schrodinger方程——微粒的波动方程 149

9.3.2波函数和原子轨道（轨函） 149

9.4概率密度和电子云 152

9.4.1概率密度 152

9.4.2电子云 153

9.5波函数和电子云的空间图像 154

9.5.1角向部分 154

9.5.2原子轨道的径向部分 157

9.5.3电子云的空间形状 157

9.6原子核外电子排布和元素周期系 159

9.6.1多电子原子的原子轨道能级 159

9.6.2原子核外电子的排布（电子结构） 161

9.6.3原子的电子层结构和元素周期性 162

9.7原子半径 164

9.7.1原子半径的概述 164

9.7.2原子半径在周期系中的变化 165

9.8电离能 167

9.8.1电离能的概述 167

9.8.2电离能在周期系中的变化 167

9.9电子亲和能 169

9.9.1电子亲和能的概述 169

9.9.2电子亲和能在周期系中的变化 169

9.10元素的电负性 170

9.10.1元素电负性的概述 170

9.10.2元素电负性在周期系中的变化及应用 170

习题 171

第10章 化学键与分子结构 173

10.1离子键 173

10.1.1离子键的形成 173

10.1.2离子键的特点 174

10.1.3离子的特征 174

10.1.4离子晶体 175

10.2现代共价键理论 177

10.2.1价键理论 177

10.2.2杂化轨道理论 180

10.2.3价层电子对互斥理论 185

10.2.4分子轨道理论 188

10.2.5金属键理论 193

10.2.6键参数 195

10.3分子间的作用力 198

10.3.1概述 198

10.3.2氢键 199

10.3.3离子的极化作用 201

习题 203

第11章 配位化合物 205

11.1配位化合物的基本概念 205

11.1.1配位化合物的定义 205

11.1.2配位化合物的组成 206

11.1.3配位化合物的命名 209

11.1.4配位化合物的类型 210

11.1.5配合物的立体构型和几何异构 212

11.2配位化合物的化学键理论 212

11.2.1价键理论 213

11.2.2晶体场理论 215

11.3配位化合物的稳定性 225

11.3.1配位化合物的稳定常数 225

11.3.2影响配位化合物稳定的因素 227

11.3.3软硬酸碱理论与配离子稳定性 229

11.4配位平衡的移动 230

11.4.1配位平衡与酸碱电离平衡 230

11.4.2配位平衡与沉淀-溶解平衡 231

11.4.3配位平衡与氧化还原平衡 233

11.5配合物的取代反应与配合物的“活动性” 234

11.6配位化合物的应用 236

习题 237

下篇 239

第12章 氢和稀有气体 239

12.1氢 239

12.1.1氢在自然界的分布 239

12.1.2氢的成键特征 240

12.1.3氢的性质和用途 241

12.1.4氢的制备 242

12.1.5氢化物 243

12.1.6氢能源 245

12.2稀有气体 246

12.2.1稀有气体的性质 246

12.2.2稀有气体的用途 246

12.2.3稀有气体的化合物 247

12.2.4稀有气体化合物的结构（价键理论，分子轨道理论讨论） 250

习题 251

第13章 碱金属和碱土金属 253

13.1碱金属和碱土金属的通性 253

13.2碱金属和碱土金属的单质 255

13.2.1物理性质 255

13.2.2化学性质 255

13.2.3金属单质的制备 258

13.3碱金属和碱土金属化合物 259

13.3.1 M+和M2+的特征 259

13.3.2氧化物 260

13.3.3氢氧化物 262

13.3.4盐类 264

13.3.5配位化合物 266

13.3.6生物效应 267

13.4离子晶体盐类的溶解性 268

习题 270

第14章 硼族元素 271

14.1硼族元素的通性 271

14.2硼和铝的单质及其化合物 272

14.2.1单质 272

14.2.2硼的氢化物 276

14.2.3硼和铝的卤化物 279

14.2.4含氧化合物 281

14.3镓、铟、铊 283

14.3.1镓、铟、铊的单质 283

14.3.2镓、铟、铊的化合物 285

14.4惰性电子对效应和周期表中的斜线关系 286

14.4.1惰性电子对效应 286

14.4.2周期表中的斜对角线关系 287

习题 287

第15章 碳族元素 289

15.1碳族元素的通性 289

15.2碳族元素的单质及其化合物 291

15.2.1碳族元素在自然界中的分布 291

15.2.2碳族元素单质 292

15.2.3碳的化合物 297

15.2.4含氧酸及其盐 302

15.2.5氢化物 307

15.2.6卤化物和硫化物 308

15.3无机化合物的水解性 311

15.3.1影响水解的因素 312

15.3.2水解产物的类型 312

习题 314

第16章 氮族元素 315

16.1氮族元素的通性 315

16.2氮及其化合物 316

16.2.1氮的成键特征 316

16.2.2单质氮 317

16.2.3氮的氢化物 318

16.2.4氮的含氧化合物 323

16.3磷及其化合物 329

16.3.1磷的成键特征 329

16.3.2单质磷和磷化氢 330

16.3.3磷的含氧化合物 332

16.3.4磷的卤化物 337

16.3.5卤氧化磷 337

16.4砷、锑、铋 338

16.4.1砷、锑、铋的成键特征 338

16.4.2砷、锑、铋的单质 338

16.4.3砷、锑、铋的氢化物 339

16.4.4砷、锑、铋的氧化物 340

16.4.5砷、锑、铋的三卤化物 341

16.4.6砷、锑、铋的硫化物 342

习题 343

第17章 氧族元素 347

17.1氧族元素的通性 347

17.2氧、臭氧 349

17.2.1氧在自然界的分布 349

17.2.2氧的制备和空气液化 349

17.2.3氧的结构、性质和用途 350

17.2.4臭氧 352

17.2.5氧的成键特征 354

17.2.6氧化物 355

17.3水 356

17.3.1水的结构和水的物理性质 356

17.3.2水的化学性质 358

17.3.3水的污染与净化 359

17.4过氧化氢 360

17.4.1过氧化氢的分子结构 360

17.4.2过氧化氢的性质和用途 361

17.4.3过氧化氢的制备 362

17.5硫和它的化合物 362

17.5.1硫的存在和用途 362

17.5.2硫的成键特征 363

17.5.3硫的制备、性质和用途 364

17.5.4 H2 S和硫化物 364

17.5.5氧化物 366

17.5.6硫的含氧酸 368

17.5.7硫的其它化合物 373

17.6硒和碲 375

17.6.1氢化物 375

17.6.2含氧酸 375

17.6.3用途 376

17.7无机酸强度的变化规律 377

17.7.1影响无机酸强度的直接因素：电子密度 377

17.7.2氢化物酸性强弱规律 377

17.7.3含氧酸的酸性强弱规律 378

习题 379

第18章 卤素 381

18.1卤素的通性 381

18.2卤素单质及其化合物 384

18.2.1卤素的成键特征 384

18.2.2卤素单质及性质 384

18.2.3卤素的存在、制取和用途 387

18.3卤化氢和氢卤酸 390

18.3.1卤化氢的物理性质 390

18.3.2卤化氢的化学性质 390

18.3.3氢卤酸的制法 392

18.4卤化物、卤素互化物、拟卤素和拟卤化物 393

18.4.1卤化物 393

18.4.2卤素互化物 394

18.4.3拟卤素和拟卤化物 394

18.5卤素的含氧化合物 395

18.5.1卤素的氧化物 395

18.5.2卤素的含氧酸及其盐 396

18.6含氧酸的氧化还原性 399

18.6.1含氧酸氧化还原的周期性 399

18.6.2影响含氧酸氧化能力的因素 400

习题 402

第19章铜、锌副族 404

19.1铜副族元素 405

19.1.1铜副族元素单质 405

19.1.2铜的化合物 406

19.1.3银的化合物 408

19.1.4金的化合物 410

19.2锌副族元素 410

19.2.1锌副族元素单质 410

19.2.2锌和镉的化合物 411

19.2.3汞的化合物 412

19.2.4 ⅡB族元素与ⅡA族元素性质的对比 415

习题 415

第20章 过渡金属（一） 418

20.1钛副族元素 418

20.1.1钛副族元素概述及通性 418

20.1.2钛 419

20.1.3钛的重要化合物 420

20.1.4锆与铪 422

20.2钒副族元素 423

20.2.1钒副族元素概述及通性 423

20.2.2钒 423

20.2.3钒的重要化合物 424

20.2.4铌和钽 426

20.3铬副族元素 426

20.3.1铬副族元素概述及通性 426

20.3.2铬 426

20.3.3钼和钨 430

20.4锰副族 432

20.4.1锰副族元素概述及通性 432

20.4.2锰 433

20.4.3锝和铼 435

习题 435

第21章 过渡金属（二） 438

21.1铁系元素 438

21.1.1铁系元素概述及通性 438

21.1.2铁 440

21.1.3钴和镍 445

21.2铂系元素 446

21.2.1铂系元素的单质 446

21.2.2铂系元素化合物 448

习题 451

第22章f区元素 453

22.1镧系元素 453

22.1.1镧系元素的通性 453

22.1.2镧系元素的单质 456

22.1.3镧系元素的重要化合物 458

22.2稀土元素 463

22.2.1稀土元素在自然界中的存在和分布 463

22.2.2稀土元素的分组 464

22.2.3稀土元素的分离 464

22.2.4稀土元素的用途 466

22.3锕系元素 469

22.3.1锕系元素的通性 469

22.3.2锕系元素的单质 471

22.3.3钍及其化合物 471

22.3.4铀及其化合物 472

习题 474

第23章 放射化学 475

23.1原子核的基本性质 476

23.1.1原子核的半径与密度 476

23.1.2原子核结构模型 476

23.1.3亚原子粒子 479

23.2核转变化学 480

23.2.1核衰变 480

23.2.2原子核衰变的一般规律 481

23.2.3核反应 482

23.3放射性化合物的合成及应用 484

23.3.1放射性化合物的合成 484

23.3.2放射性化合物的应用 485

习题 485

附录 486

附录1常用单位换算表 486

附录2一些化学物质的热力学数据 487

附录3凝固点降低常数 489

附录4沸点升高常数 489

附录5弱酸的电离常数 490

附录6难溶化合物的溶度积 491

附录7配离子的不稳定常数 492

附录8标准电极电势（25℃） 492

参考文献 503