高等学校“十三五”规划教材 无机及分析化学PDF电子书下载

绪论 1

第1章 化学反应的方向、限度和速率 3

1.1 化学反应的方向 3

1.1.1 化学热力学的基本概念 3

1.1.2 热力学第一定律 6

1.1.3 焓与焓变 6

1.1.4 热化学方程式 7

1.1.5 标准摩尔反应焓的计算 9

1.1.6 化学反应的方向 11

1.2 气体的性质 14

1.2.1 理想气体状态方程 14

1.2.2 道尔顿分压定律 15

1.3 化学反应的限度 16

1.3.1 化学平衡 16

1.3.2 平衡常数 17

1.3.3 化学平衡的移动 20

1.4 化学反应速率 25

1.4.1 反应速率的定义 25

1.4.2 基元反应与质量作用定律 26

1.4.3 速率方程 26

1.4.4 反应速率的影响因素 27

习题 29

第2章 酸碱平衡 34

2.1 酸碱理论 34

2.1.1 酸碱电离理论 34

2.1.2 酸碱质子理论 35

2.1.3 酸碱电子理论 37

2.2 水溶液中酸碱的电离平衡 37

2.2.1 水的电离常数 37

2.2.2 溶液的pH值 38

2.2.3 一元弱酸碱的电离常数 38

2.2.4 多元弱酸碱的电离常数 39

2.2.5 酸碱的强弱 40

2.3 酸碱溶液中pH值的计算 41

2.3.1 一元弱酸碱溶液 41

2.3.2 缓冲溶液 42

2.3.3 多元弱酸碱 46

2.4 质子平衡式 47

2.4.1 酸碱溶液中的平衡关系 47

2.4.2 质子平衡式（PBE） 48

2.4.3 溶液中酸碱各种存在形式的分布 49

2.4.4 用PBE计算溶液的pH值 51

2.5 强电解质的电离 58

2.5.1 离子氛 58

2.5.2 活度和活度系数 58

习题 59

第3章 定量分析概论 61

3.1 分析方法的分类 61

3.1.1 化学分析法 61

3.1.2 仪器分析法 62

3.2 定量分析的误差 62

3.2.1 误差的分类 62

3.2.2 误差的表示方法 64

3.3 数据处理 65

3.3.1 平均值的置信区间 65

3.3.2 可疑数据的取舍 66

3.4 有效数字 67

3.4.1 有效数字的概念 67

3.4.2 数的修约 68

3.4.3 有效数字的运算规则 69

3.5 滴定分析概述 69

3.5.1 常用术语 69

3.5.2 滴定分析法的方法及方式 70

3.6 基准物质和标准溶液 71

3.6.1 基准物质 71

3.6.2 标准溶液的配制 72

3.6.3 标准溶液的浓度表示方法 72

3.6.4 滴定分析法中的计算 74

习题 76

第4章 酸碱滴定法 79

4.1 酸碱指示剂 79

4.1.1 变色原理和变色范围 79

4.1.2 混合指示剂 81

4.1.3 影响指示剂变色范围的因素 81

4.1.4 指示剂的选择原则 82

4.2 酸碱滴定曲线 82

4.2.1 强碱（酸）滴定强酸（碱） 82

4 2.2 强碱（酸）滴定一元弱酸（碱） 85

4.2.3 多元弱酸的滴定 88

4.3 酸碱滴定法的应用 90

4.3.1 混合碱的分析 90

4.3.2 铵盐中氮含量的测定 92

习题 92

第5章 沉淀溶解平衡 95

5.1 沉淀溶解平衡 95

5.1.1 溶度积常数 95

5.1.2 溶解度 96

5.2 沉淀溶解平衡的移动 98

5.2.1 溶度积规则 98

5.2.2 沉淀的生成与溶解 99

5.2.3 分步沉淀和沉淀转化 101

5.3 影响沉淀溶解度的因素 103

5.3.1 同离子效应 103

5.3.2 盐效应 104

5.3.3 酸效应 104

5.3.4 配位效应 105

习题 106

第6章 沉淀滴定法 108

6.1 沉淀滴定法概述 108

6.2 莫尔法（Mohr法） 108

6.2.1 方法原理 108

6.2.2 滴定条件 109

6.2.3 应用范围 110

6.3 佛尔哈德法（Volhard法） 110

6.3.1 方法原理 110

6.3.2 滴定条件 111

6.2.3 应用范围 111

6.4 法扬司法（Fajans法） 111

6.4.1 方法原理 111

6.4.2 法扬司法常用吸附指示剂 112

6.4.3 滴定条件 112

6.5 沉淀滴定法的应用 113

6.5.1 银量法常用标准溶液的配制和标定 113

6.5.2 银量法的应用示例 113

习题 114

第7章 重量分析法 115

7.1 重量分析法的分类 115

7.1.1 沉淀重量法 115

7.1.2 气化法 115

7.1.3 电解法 115

7.2 重量分析法对沉淀的要求 116

7.2.1 对沉淀形式的要求 116

7.2.2 对称量形式的要求 116

7.2.3 对沉淀剂的要求 116

7.3 沉淀的类型与纯度 117

7.3.1 沉淀的类型 117

7.3.2 沉淀形成的一般过程 117

7.3.3 共沉淀与后沉淀 118

7.3.4 提高沉淀纯度的方法 120

7.4 沉淀条件的选择 120

7.4.1 晶形沉淀的沉淀条件 121

7.4.2 无定形沉淀的沉淀条件 121

7.4.3 均相沉淀法 122

7.4.4 影响沉淀溶解度的因素 122

7.5 称量形式的获得 123

7.5.1 沉淀的过滤和洗涤 123

7.5.2 沉淀的烘干和灼烧 124

7.6 重量分析法的计算与应用 124

7.6.1 重量分析法的计算 124

7.6.2 重量分析法的应用 125

习题 126

第8章 配位化合物 128

8.1 配合物的基本概念 128

8.1.1 配合物的组成 128

8.1.2 配合物的命名及化学式的书写 130

8.2 配合物的分类和异构现象 131

8.2.1 配合物的分类 131

8.2.2 配合物的异构现象 133

8.3 配合物的化学键理论 134

8.3.1 价键理论 134

8.3.2 晶体场理论 136

8.4 配合物在溶液中的离解平衡 139

8.4.1 配合物的平衡常数 139

8.4.2 关于配位平衡的计算 140

8.5 配合物的性质及应用 142

习题 144

第9章 配位滴定法 147

9.1 EDTA及其螯合物 147

9.2 副反应和条件稳定常数 148

9.3 金属离子指示剂 154

9.4 配位滴定曲线 156

9.5 配位滴定中酸度的控制 159

9.6 提高配位滴定选择性的方法 161

9.6.1 分步滴定的条件 161

9.6.2 控制溶液的酸度 161

9.6.3 使用掩蔽剂和解蔽剂 162

9.6.4 选用其他滴定剂 165

9.7 配位滴定的方式和应用 165

9.7.1 直接滴定法 165

9.7.2 返滴定法 166

9.7.3 间接滴定法 166

9.7.4 置换滴定法 167

习题 167

第10章 氧化还原反应和电化学基础 170

10.1 氧化还原反应 170

10.1.1 元素的氧化数 170

10.1.2 氧化和还原的定义 171

10.1.3 氧化还原反应 171

10.1.4 氧化还原反应方程式的配平 172

10.2 原电池 174

10.2.1 原电池的组成 174

10.2.2 原电池符号 175

10.3 电极电势 175

10.3.1 电极电势的产生 175

10.3.2 标准氢电极 176

10.3.3 电动势与标准电极电势 176

10.3.4 标准电极电势表 177

10.3.5 电池电动势Ecell和△rGm的关系 177

10.4 能斯特方程 178

10.4.1 电极反应的能斯特方程 178

10.4.2 电池反应的能斯特方程 179

10.5 影响电极电势的因素 180

10.6 电极电势的应用 182

10.6.1 判断氧化剂和还原剂的相对强弱 182

10.6.2 判断氧化还原反应的方向 183

10.6.3 计算氧化还原反应的平衡常数 184

10.7 元素电势图 185

习题 187

第11章 氧化还原滴定法 190

11.1 氧化还原滴定法对反应的要求 190

11.2 氧化还原滴定曲线 191

11.2.1 滴定曲线的绘制 191

11.2.2 滴定突跃范围 193

11.3 氧化还原滴定中的指示剂 193

11.4 常用的几种氧化还原滴定法 194

11.4.1 高锰酸钾法 194

11.4.2 重铬酸钾法 196

11.4.3 碘量法 197

11.5 氧化还原滴定结果的计算 200

习题 202

第12章 原子结构 205

12.1 核外电子运动状态 205

12.1.1 氢原子光谱 205

12.1.2 玻尔的原子结构理论 206

12.1.3 微观粒子运动的波粒二象性 208

12.1.4 测不准原理 208

12.2 核外电子运动状态描述 209

12.2.1 薛定谔方程 209

12.2.2 四个量子数 209

12.2.3 波函数和原子轨道 211

12.2.4 概率密度和电子云 211

12.2.5 径向分布图 212

12.3 多电子原子轨道的能级 213

12.3.1 鲍林近似能级图 214

12.3.2 科顿原子轨道能级图 214

12.3.3 屏蔽效应和钻穿效应 215

12.4 基态原子的核外电子排布 216

12.4.1 能量最低原理 216

12.4.2 泡利不相容原理 217

12.4.3 洪特规则 218

12.4.4 元素原子的电子层结构 218

12.5 元素周期表 221

12.5.1 周期与能级组 221

12.5.2 主族与副族 222

12.5.3 五个区 222

12.6 原子参数的周期性 223

12.6.1 原子半径 223

12.6.2 电离能 225

12.6.3 电子亲和能 226

12.6.4 电负性 227

习题 228

第13章 分子结构 230

13.1 现代价键理论 230

13.1.1 氢分子的形成 230

13.1.2 价键理论基本要点 231

13.1.3 共价键的特征 231

13.1.4 共价键的键型 232

13.1.5 键参数 233

13.2 杂化轨道理论 234

13.2.1 杂化轨道理论的基本要点 235

13.2.2 杂化轨道的基本类型 235

13.3 价层电子对互斥理论 238

13.3.1 价层电子对互斥理论的基本要点 238

13.3.2 判断分子空间构型的基本步骤 239

13.4 分子轨道理论 241

13.4.1 分子轨道理论基本要点 241

13.4.2 几种简单的分子轨道的形成 243

习题 244

第14章 晶体结构 246

14.1 晶体 246

14.1.1 晶体的特征 246

14.1.2 晶体的内部结构 246

14.2 原子晶体 247

14.3 金属晶体 248

14.3.1 金属键 248

14.3.2 金属键的能带理论 248

14.3.3 金属晶体 249

14.4 离子晶体 250

14.4.1 离子键 250

14.4.2 离子的特征 251

14.4.3 离子晶体 252

14.4.4 离子的极化 255

14.5 分子晶体 256

14.5.1 分子间力 256

14.5.2 氢键 258

14.5.3 分子晶体 260

14.6 石墨——混合键型晶体 261

14.7 总结 261

习题 262

第15章 主族元素 264

15.1 碱金属和碱土金属 264

15.1.1 单质 264

15.1.2 化合物 266

15.2 硼族元素 269

15.2.1 硼及其化合物 269

15.2.2 铝及其化合物 271

15.3 碳族元素 272

15.3.1 碳及其化合物 273

15.3.2 硅及其化合物 275

15.4 氮族元素 277

15.4.1 氮的化合物 278

15.4.2 磷及其化合物 281

15.4.3 砷、锑、铋及其重要化合物 283

15.5 氧族元素 284

15.5.1 氧及其化合物 285

15.5.2 硫及其化合物 287

15.6 卤素 290

15.6.1 单质 290

15.6.2 卤化氢与卤化物 291

15.6.3 卤素含氧酸及其盐 292

15.7 氢和稀有气体 293

15.7.1 氢 293

15.7.2 稀有气体 294

15.8 p区元素小结 294

15.8.1 单质的聚集状态 294

15.8.2 p区元素的次级周期性 295

15.8.3 含氧酸及其盐的强度变化规律 296

习题 298

第16章 副族元素 301

16.1 d区元素 301

16.1.1 d区元素综述 301

16.1.2 钛 303

16.1.3 钒 304

16.1.4 铬和钼 304

16.1.5 锰 306

16.1.6 铁系金属 306

16.2 ds区元素 309

16.2.1 铜分族 309

16.2.2 锌分族 312

16.3 f区元素 314

习题 315

部分习题答案 317

附录 321

附录1 一些物质的热力学性质（298.1 5K，p？＝100kPa） 321

附录2 弱酸、弱碱的电离常数K？ 322

附录3 常见难溶电解质的溶度积常数K？（298.1 5K） 322

附录4 标准电极电势E？（298.1 5K） 323

附录5 一些物质的摩尔质量 326