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1 气体和溶液 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

1.2 溶液 3

1.2.1 物质的溶解和溶解度 3

1.2.2 溶液的浓度 4

1.2.3 溶液浓度的计算 6

1.2.4 溶液的配制 8

习题 9

2 稀溶液的依数性 10

2.1 溶液的蒸气压下降 10

2.1.1 纯溶剂的蒸气压 10

2.1.2 溶液的蒸气压 11

2.2 溶液的沸点上升 12

2.2.1 溶液的沸点 12

2.2.2 溶液的沸点和浓度的关系 13

2.3 溶液的凝固点下降 14

2.3.1 纯溶剂的凝固点 14

2.3.2 溶液的凝固点与浓度的关系 14

2.4 溶液的渗透压 16

2.4.1 渗透现象和渗透压 16

2.4.2 溶液的渗透压与浓度和温度的关系 17

2.4.3 渗透压的应用 18

习题 19

3 胶体溶液 20

3.1 溶胶 20

3.1.1 溶胶的基本特征 20

3.1.2 溶胶的结构 21

3.1.3 溶胶的性质 22

3.1.4 溶胶的稳定性和聚沉 24

3.2 高分子溶液 25

3.2.1 高分子化合物 25

3.2.2 高分子溶液的性质 25

3.2.3 高分子溶液的应用 26

3.2.4 凝胶 27

习题 28

4 化学热力学基础 29

4.1 化学热力学的基本概念和术语 29

4.1.1 体系和环境 29

4.1.2 状态和状态函数 29

4.1.3 过程和途径 30

4.1.4 热、功和内能 30

4.2 热力学第一定律 31

4.2.1 热力学第一定律 31

4.2.2 焓 32

4.3 化学反应热效应 32

4.3.1 等容反应热和等压反应热 33

4.3.2 热化学方程式 34

4.3.3 盖斯定律 34

4.3.4 生成焓和燃烧焓 36

4.4 热力学第二定律 39

4.4.1 熵的意义及其应用 39

4.4.2 吉布斯自由能及其应用 41

习题 44

5 化学反应速度 46

5.1 化学反应速度 46

5.1.1 化学反应速度及其表示方法 46

5.1.2 平均速度和瞬时速变 47

5.2 反应的活化能 48

5.2.1 活化分子与活化能 48

5.2.2 活化能与反应热效应之间的关系 49

5.3 浓度对反应速度的影响 49

5.3.1 反应机理基元反应非基元反应 50

5.3.2 浓度与反应速度的定量关系一一质量作用定律 50

5.3.3 反应级数与反应分子数 52

5.4 温度对反应速度的影响 53

5.5 催化剂对反应速度的影响 56

5.5.1 催化剂和催化作用 56

5.5.2 催化剂对化学反应速度的影响 56

5.5.3 催化剂的选择性 57

习题 58

6 化学平衡 59

6.1 可逆反应与化学平衡 59

6.1.1 可逆反应 59

6.1.2 化学平衡 59

6.1.3 化学平衡常数 60

6.1.4 平衡常数与自由能变化的关系 63

6.1.5 化学平衡常数的应用 64

6.2 化学平衡的移动 67

6.2.1 浓度对化学平衡的影响 67

6.2.2 压力对化学平衡的影响 67

6.2.3 温度对化学平衡的影响 69

6.2.4 平衡移动原理 70

6.2.5 化学平衡移动原理的实际应用 70

习题 71

7 电解质溶液 73

7.1 电离平衡 73

7.1.1 酸碱的电离理论 73

7.1.2 酸碱质子理论 73

7.1.3 电离度 74

7.1.4 强电解质溶液 75

7.1.5 水的电离和溶液pH值 78

7.2 弱电解质的电离平衡 79

7.2.1 一元弱酸弱碱的电离平衡 79

7.2.2 同离子效应和盐效应 80

7.2.3 多元弱酸的电离 82

7.2.4 电离常数的应用 83

7.3 缓冲溶液 84

7.3.1 缓冲溶液及pH值计算 84

7.3.2 缓冲溶液的选择和配制 87

7.4 盐类的水解 88

7.4.1 各类盐的水解及盐溶液pH值的计算 88

7.4.2 影响水解平衡移动的因素 91

习题 92

8 难溶电解质的沉淀溶解平衡 94

8.1 难溶电解质的溶度积 94

8.1.1 溶度积 94

8.1.2 溶度积与溶解度 95

8.1.3 溶度积规则 96

8.2 沉淀的生成与溶解 97

8.2.1 沉淀的生成与转化 97

8.2.2 沉淀的溶解 101

8.2.3 同离子效应和盐效应 102

习题 104

9 氧化还原与电化学 106

9.1 氧化还原反应 106

9.1.1 氧化数 106

9.1.2 氧化还原反应 107

9.1.3 氧化还原反应方程式的配平 107

9.2 原电池和电极电势 111

9.2.1 原电池 111

9.2.2 电极电势 113

9.2.3 影响电极电势的因素 116

9.3 电动势与反应吉布斯函数变及平衡常数的关系 118

9.3.1 电动势与反应吉布斯函数变(△G)的关系 118

9.3.2 电动势与平衡常数的关系 119

9.4 电极电势的应用 120

9.4.1 比较氧化剂和还原剂的相对强弱 120

9.4.2 判断氧化还原反应进行的方向和程度 122

9.4.3 计算原电池的电动势、设计化学电源 124

9.4.4 电势法测定溶液的pH值 126

9.5 电解和电镀 127

9.5.1 电解 128

9.5.2 电镀 131

9.6 金属的腐蚀及其防止 131

9.6.1 腐蚀的分类 131

9.6.2 金属腐蚀的防止 133

习题 133

10 有气味子结构 136

10.1 微观粒子的波粒二象性 136

10.1.1 氢原子光谱 136

10.1.2 玻尔理论 137

10.1.3 实物粒子的特性——波粒二象性 138

10.1.4 波函数和几率密度 139

10.1.5 几率密度和电子云 141

10.2 氢原子核外电子的运动状态 143

10.2.1 主量子数(n) 143

10.2.2 角量子数(l) 143

10.2.3 磁量子数(m) 144

10.2.4 自旋量子数(ms) 144

10.3 多电子原子核外电子运动状态 145

10.3.1 多电子原子的能级 145

10.3.2 核外电子排布的一般规律 147

10.3.3 核外电子的排布 148

10.4 核外电子排布与周期表 149

10.4.1 核外电子排布与周期表 149

10.4.2 原子结构与元素性质 151

习题 154

11 分子结构 156

11.1 离子键 156

11.1.1 离子键的形成和特征 156

11.1.2 离子晶体 157

11.2 共价键 159

11.2.1 共价键理论 159

11.2.2 共价键的特征 164

11.2.3 共价键参数 165

11.2.4 键的极性和分子的极性 166

11.2.5 配位键 168

11.3 金属键 169

11.3.1 金属晶体 169

11.3.2 金属键 170

11.4 分子间作用力和氢键 171

11.4.1 分子间作用力 171

11.4.2 氢键 172

11.4.3 分子晶体与原子晶体 173

习题 175

12 配位化合物 176

12.1 配位化合物 176

12.1.1 配位化合物的意义 176

12.1.2 配合物的组成和结构特征 176

12.1.3 配合物的命名 178

12.1.4 价键理论在配合物中的应用 178

12.1.5 螯合物 183

12.2 配位化合物的稳定性 184

12.2.1 配离子的形成与离解 185

12.2.2 稳定常数 185

12.2.3 配位平衡的移动 187

12.2.4 稳定常数在计算中的应用 188

习题 192

13 S区元素 193

13.1 氢 193

13.1.1 单质氢 193

13.1.2 氢原子的成键特性 194

13.2 碱金属 195

13.2.1 通性 195

13.2.2 钠和钾的化合物 198

13.2.3 钠和钾的单质及化合物的应用 200

13.3 碱土金属 201

13.3.1 通性 201

13.3.2 钙和镁的化合物 203

习题 205

14 P区元素 207

14.1 卤族元素 207

14.1.1 卤素的通性 207

14.1.2 卤素的主要化合物 209

14.1.3 卤素及主要化合物的应用 213

14.2 氧族元索 213

14.2.1 氧族元素的通性 214

14.2.2 氧和硫的单质 214

14.2.3 过氧化氢、硫化氢与金属硫化物 216

14.2.4 硫的含氧化合物 219

14.3 氮族元素 222

14.3.1 氮族元素的通性 222

14.3.2 氮和磷的单质 222

14.3.3 氨和铵盐 224

14.3.4 氮的含氧酸及其盐 226

14.3.5 磷的含氧化合物 228

14.4 碳族元素 229

14.4.1 碳族元素的通性 229

14.4.2 碳 碳酸 碳酸盐 229

14.4.3 二氧化硅 硅酸及其盐 231

14.5 硼族元素 232

14.5.1 硼族元素的通性 232

14.5.2 硼氢化物——乙硼烷 233

14.5.3 硼酸和硼砂 233

习题 234

15 d区和ds区元素 237

15.1 过渡元索通性 237

15.1.1 过渡元素的原子结构特征 237

15.1.2 过渡元素的氧化态 238

15.1.3 过渡元素离子的颜色 238

15.1.4 过渡元素单质的物理性质和化学性质 238

15.2 几种重要的过渡元素 241

15.2.1 铁 241

15.2.2 锰 243

15.2.3 铬 245

15.2.4 铜 248

15.2.5 银和金 251

15.2.6 汞 254

习题 256

附录 258

附表一 国际单位制(SI)及一些常用的物理常数 258

附表二 常用酸碱溶液的浓度 260

附表三 标准电极电势 260

附表四 一些常见弱电解质在水溶液中的电离常数 262

附表五 难溶电解质的溶度积 263

附表六 一些配离子的稳定常数和不稳定常数 264

附表七 一些物质的热力学性质 265