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第1章 绪论 1

1.1 化学研究的对象 1

1.1.1 化学的定义 1

1.1.2 化学变化的基本特征 2

1.1.3 化学的二级学科 2

1.2 化学与人类社会发展的关系 5

1.2.1 化学在科学中的位置 5

1.2.2 化学对人类创造物质财富的贡献 7

1.2.3 化学与人类生存环境 8

1.2.4 化学与人类健康 9

1.2.5 化学对人类文化发展的影响 9

1.3 无机化学的发展趋势 10

1.3.1 生物无机化学 10

1.3.2 无机固体化学 11

1.3.3 金属有机化学 12

1.3.4 超分子化学 13

1.4 学习无机化学的方法 13

1.4.1 重视化学实验 13

1.4.2 重视化学理论的指导作用 13

1.4.3 在学习中掌握逻辑思维方法 14

1.4.4 抓好各个学习环节 14

1.4.5 学一点化学史 15

第2章 化学的基本概念 16

2.1 原子与元素 16

2.1.1 原子及道尔顿原子假说 16

2.1.2 原子组成，元素、核素及同位素 16

2.2 分子、离子、单质、化合物及混合物 18

2.2.1 单质和化合物 18

2.2.2 分子和离子 18

2.2.3 相对原子质量和相对分子质量 20

2.2.4 混合物 20

2.3 化学基本定律 21

2.3.1 质量守恒定律 21

2.3.2 定比定律 21

2.3.3 倍比定律 21

2.4 化学中的计量 21

2.4.1 国际单位制 21

2.4.2 导出单位 22

2.4.3 单位转换 23

2.4.4 物理量、单位和数值 24

2.4.5 物质的量 25

2.4.6 摩尔质量 25

2.4.7 物质的量浓度 26

2.5 气体状态 27

2.5.1 气体的性质及气体分子运动论 27

2.5.2 压力 27

2.5.3 理想气体状态方程 28

2.5.4 分压定律和分体积定律 29

2.5.5 气体扩散定律 31

习题 31

第3章 化学热力学基础 34

3.1 化学热力学基本概念 34

3.1.1 系统与环境 34

3.1.2 状态与状态函数 35

3.1.3 过程与途径 36

3.1.4 功、热、热力学能 36

3.1.5 热力学第一定律 37

3.1.6 功、热与途径的关系 37

3.1.7 可逆途径 39

3.2 化学反应热效应 41

3.2.1 恒容反应热、恒压反应热 41

3.2.2 焓 42

3.2.3 热化学反应方程式 43

3.2.4 赫斯定律 45

3.2.5 标准生成焓 45

3.2.6 燃烧热 47

3.2.7 从键能估算反应热 48

3.3 化学反应方向 49

3.3.1 自发反应 49

3.3.2 熵 50

3.3.3 热力学第三定律和标准熵 51

3.3.4 吉布斯自由能 53

3.3.5 吉布斯-亥姆霍兹公式 54

习题 56

第4章 化学平衡 60

4.1 化学平衡常数 60

4.1.1 可逆反应和化学平衡概念 60

4.1.2 经验平衡常数 61

4.1.3 标准平衡常数 63

4.2 范特霍夫化学反应等温式 65

4.2.1 化学反应等温式的推导 65

4.2.2 化学反应等温式的意义 67

4.3 化学平衡的计算 68

4.3.1 求反应物的转化率 68

4.3.2 利用实验数据求平衡常数及平衡时各物质的浓度 69

4.4 化学平衡的移动 71

4.4.1 浓度对化学平衡的影响 71

4.4.2 压力对化学平衡的影响 72

4.4.3 温度对化学平衡的影响 74

4.4.4 平衡移动原理 75

4.4.5 化学平衡移动的应用 76

习题 76

第5章 溶液与电离平衡 79

5.1 溶液 79

5.1.1 难挥发的非电解质稀溶液的依数性 80

5.1.2 电解质溶液 86

5.2 酸碱理论 88

5.2.1 阿伦尼乌斯电离理论 88

5.2.2 布朗斯台德-洛里质子理论 88

5.2.3 路易斯的酸碱电子理论 92

5.3 溶液的酸碱性 93

5.3.1 水的自偶解离 93

5.3.2 酸碱指示剂 95

5.4 热力学与电解质的解离 96

5.4.1 一元弱酸、弱碱的电离平衡 97

5.4.2 多元弱酸、弱碱的电离平衡 100

5.5 电解质对酸碱平衡的影响，缓冲溶液 105

5.5.1 稀释效应 105

5.5.2 盐效应 106

5.5.3 同离子效应 106

5.5.4 缓冲溶液 107

5.6 酸碱中和反应 110

5.6.1 强酸与强碱的中和反应 110

5.6.2 强酸与弱碱的中和反应 110

5.6.3 强碱与弱酸的中和反应 110

习题 111

第6章 沉淀溶解平衡 114

6.1 溶度积 114

6.1.1 溶度积常数 114

6.1.2 溶度积与溶解度的关系 115

6.2 溶度积规则 117

6.3 沉淀溶解平衡 118

6.3.1 影响沉淀溶解平衡的因素 118

6.3.2 沉淀的生成 120

6.3.3 沉淀的溶解 122

6.4 沉淀的转化 123

6.5 分步沉淀 124

习题 126

第7章 化学动力学初步 129

7.1 化学反应速率 129

7.1.1 根据反应进度定义反应速率 129

7.1.2 根据浓度变化定义反应速率 130

7.2 浓度对化学反应速率的影响 132

7.2.1 浓度对化学反应速率的影响与速率方程 132

7.2.2 有效碰撞理论 133

7.3 温度对化学反应速率的影响 135

7.3.1 阿伦尼乌斯反应速率公式 135

7.3.2 阿伦尼乌斯公式的应用 136

7.4 催化剂对化学反应速率的影响 137

7.4.1 过渡状态理论 138

7.4.2 催化剂影响化学反应速率的历程 139

7.5 反应机理与反应级数 140

7.5.1 基元反应和质量作用定律 140

7.5.2 反应级数 141

7.5.3 反应机理和反应分子数 143

习题 144

第8章 原子结构与元素周期律 147

8.1 原子结构发现简史 147

8.1.1 原子的提出及原子基本结构的发现 147

8.1.2 玻尔理论——原子核外电子运动状态的初步描述 148

8.1.3 看到原子 150

8.2 量子力学对原子结构的描述及薛定谔方程 151

8.2.1 微观粒子的“波粒二象性” 151

8.2.2 海森堡“测不准原理” 151

8.2.3 薛定谔方程 151

8.2.4 四个量子数 152

8.2.5 波函数／原子轨道ψn,l,ml相关图形 154

8.3 核外电子排布 162

8.3.1 单电子系统核外电子能级 162

8.3.2 屏蔽效应和钻穿效应 162

8.3.3 多电子原子轨道能级 164

8.3.4 核外电子排布 166

8.4 元素周期律及元素周期表 169

8.4.1 元素周期律与元素周期表 169

8.4.2 元素的基本性质及其周期性的变化规律 172

习题 178

第9章 化学键与分子结构 180

9.1 离子键 181

9.1.1 离子键本质 181

9.1.2 形成离子键的条件及离子键的特点 181

9.1.3 离子键的强度与玻恩-哈伯循环 182

9.1.4 离子的特征 183

9.2 共价键——路易斯结构 184

9.3 共价键——价键理论 185

9.3.1 价键理论基本要点 185

9.3.2 共价键类型 187

9.3.3 化学键的键参数 189

9.3.4 杂化轨道理论 191

9.3.5 价层电子对互斥理论 194

9.4 共价键——分子轨道理论 198

9.4.1 分子轨道理论要点 198

9.4.2 第二周期元素双原子分子的分子轨道 201

9.4.3 第二周期异核双原子分子分子轨道 203

9.4.4 分子中电子排布及分子的磁性 205

9.5 金属键理论 206

9.5.1 自由电子理论 206

9.5.2 能带理论 207

9.5.3 金属键的强度 208

9.5.4 键型的过渡与离子极化 208

9.6 分子间作用力及氢键 209

9.6.1 分子间作用力 209

9.6.2 氢键 211

习题 213

第10章 晶体结构 216

10.1 晶体结构 216

10.1.1 晶体外形的对称性——七大晶系 216

10.1.2 晶体的微观结构——14种点阵 218

10.1.3 晶体结构的测定——X射线衍射法＊ 220

10.2 晶体的基本类型 222

10.2.1 金属晶体 222

10.2.2 离子晶体 225

10.2.3 分子晶体 229

10.2.4 共价晶体 230

10.3 晶体缺陷＊ 231

10.3.1 点缺陷 231

10.3.2 线缺陷 232

10.3.3 面缺陷 232

10.3.4 非整比化合物 233

10.4 晶体的应用＊ 233

习题 234

第11章 配位化合物 236

11.1 配合物的基本概念 236

11.1.1 配合物的定义和组成 236

11.1.2 配合物的类型 239

11.1.3 配合物的命名 240

11.2 配合物的异构现象 241

11.2.1 结构异构 241

11.2.2 空间异构 241

11.3 配合物的成键理论 244

11.3.1 价键理论 244

11.3.2 晶体场理论 246

11.4 配位解离平衡 254

11.4.1 配位解离平衡与配合物的稳定常数 254

11.4.2 配位解离平衡的移动 255

11.4.3 影响配合物稳定性因素 257

11.5 配合物的应用 260

11.5.1 冶金与电镀 260

11.5.2 分离与提纯 260

11.5.3 分析与鉴定 260

11.5.4 配位催化 261

11.5.5 功能材料 261

11.5.6 生命体系中的配合物 261

习题 262

第12章 氧化还原与电化学 264

12.1 氧化还原的基本概念 264

12.1.1 氧化数 264

12.1.2 氧化还原反应 266

12.1.3 氧化还原反应方程式的配平 266

12.2 原电池、电动势与电极电势 268

12.2.1 原电池 268

12.2.2 电动势与电极电势 270

12.2.3 影响电极电势因素，能斯特方程 276

12.3 原电池的热力学 279

12.3.1 反应自发性的电动势判据 279

12.3.2 氧化还原平衡与其他平衡共存的多重平衡 280

12.4 与电极电势有关的图形 283

12.4.1 电极电势-pH图 283

12.4.2 元素电势图 286

12.4.3 吉布斯自由能-氧化态图（△rG？m/F-Z图） 287

12.5 化学电源、电解与金属锈蚀的防护 291

12.5.1 化学电源 291

12.5.2 电解＊ 292

12.5.3 金属腐蚀及其防护＊ 294

习题 296

参考文献 300

附录 301

附录1 SI基本单位、导出量及与SI单位一起使用的单位 301

附录2 一些单质和化合物的热力学函数（298.15 K,101.325 kPa） 302

附录3 常见弱酸、弱碱水溶液的解离平衡常数（298.15 K） 308

附录4 常见难溶化合物的溶度积（298.15 K） 309

附录5 常见配离子的累积稳定常数（298.15 K） 310

附录6 溶液中的标准电极电势（298.15 K） 311

附录7 原子半径（单位：pm） 313

附录8 有效离子半径（镧系、锕系元素除外，单位：pm） 314