无机化学 第2版PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1化学是一门中心科学 1

1.1.1化学的主要特征 1

1.1.2化学的发展简史 1

1.1.3化学面临的挑战 2

1.2无机化学简介 3

1.2.1无机化学的现代特征 4

1.2.2无机化学的研究领域 4

1.3如何学好无机化学 5

本章小结 6

化学家史话——拉瓦锡 7

化学知识拓展——计算机在无机化学中的应用 7

第2章 气体 9

2.1气体的性质 9

2.1.1理想气体状态方程式 10

2.1.2理想气体状态方程的应用 11

2.2气体混合物及分压定律 12

2.2.1理想气体的混合 12

2.2.2道尔顿分压定律 12

2.3气体分子运动论 15

2.3.1气体分子运动论的基本要点 15

2.3.2分子的速率分布 16

2.4真实气体 18

2.5气体临界现象 21

本章小结 22

化学家史话——道尔顿 22

化学知识拓展——等离子态 22

习题 23

第3章 化学热力学基础 24

3.1化学热力学的基本概念 24

3.1.1系统与环境 24

3.1.2状态与状态函数 25

3.1.3过程与途径 25

3.1.4热和功 26

3.2能量转换守恒与热力学能 28

3.2.1热力学能 28

3.2.2热力学第一定律 29

3.3化学反应热效应和焓 29

3.3.1等容反应热与等压反应热 29

3.3.2焓与焓变 30

3.3.3热力学标准态与热化学方程式 33

3.3.4赫斯定律和反应热的计算 35

3.4热力学第二定律和熵 39

3.4.1化学反应的自发性 39

3.4.2热力学第二定律 40

3.4.3可逆过程和不可逆过程 40

3.4.4熵和熵变 41

3.4.5热力学第二定律的熵表述 44

3.5化学反应方向和吉布斯自由能 45

3.5.1吉布斯自由能及其判据 45

3.5.2标准吉布斯自由能变的计算 47

本章小结 49

化学家史话——吉布斯 50

化学知识拓展——21世纪的一种新能源：可燃冰 50

习题 50

第4章 化学动力学基础 53

4.1基本术语、化学反应速率和理论简介 53

4.1.1基本术语 53

4.1.2化学反应速率的表示 54

4.1.3化学反应速率理论简介 57

4.2浓度对化学反应速率的影响 59

4.2.1质量作用定律 59

4.2.2具有简单级数反应的速率方程 60

4.3温度对化学反应速率的影响 63

4.3.1范特霍夫规则 63

4.3.2阿伦尼乌斯公式 63

4.3.3阿伦尼乌斯活化能 64

4.4催化作用简介 65

4.4.1催化概念及其特征 65

4.4.2催化反应的机理 67

4.4.3均相催化 67

4.4.4多相催化 68

4.4.5酶催化反应 68

本章小结 69

化学家史话——古德贝格和瓦格 69

化学知识拓展——多酸光化学的研究进展 70

习题 71

第5章 化学平衡原理 72

5.1化学平衡与标准平衡常数 72

5.1.1化学平衡的基本特征 72

5.1.2吉布斯自由能与化学平衡——化学反应等温方程式 72

5.1.3标准平衡常数 73

5.1.4多重平衡 74

5.2标准平衡常数的应用 75

5.2.1预测反应方向 75

5.2.2判断反应程度 76

5.3化学平衡的移动 78

5.3.1浓度（或分压）对化学平衡的影响 78

5.3.2压力对化学平衡的影响 79

5.3.3温度对化学平衡的影响 80

5.3.4勒夏特列原理 80

本章小结 81

化学家史话——范特霍夫 81

化学知识拓展——非平衡态热力学 82

习题 83

第6章 酸碱理论与解离平衡 85

6.1酸碱理论 85

6.1.1酸碱理论的发展 85

6.1.2酸碱的质子理论 85

6.1.3酸碱的电子理论 88

6.2弱酸弱碱的解离平衡 89

6.2.1水的解离平衡与酸碱指示剂 89

6.2.2一元弱酸、一元弱碱溶液的解离平衡 91

6.2.3多元弱酸、多元弱碱溶液的解离平衡 95

6.2.4两性物质溶液的酸碱平衡 98

6.2.5影响盐类水解的因素 100

6.3缓冲溶液 100

6.3.1同离子效应与盐效应 101

6.3.2缓冲溶液及缓冲原理 102

6.3.3缓冲溶液pH的近似计算 103

6.3.4缓冲容量和缓冲范围 104

6.3.5缓冲溶液的配制 105

6.3.6人体血液中的缓冲系 106

本章小结 106

化学家史话——路易斯 107

化学知识拓展——酸碱催化剂 107

习题 107

第7章 沉淀与溶解平衡 109

7.1沉淀与溶解平衡 109

7.1.1溶解度 109

7.1.2溶度积 109

7.1.3溶度积和溶解度的关系 110

7.2沉淀的生成和溶解 112

7.2.1溶度积规则 112

7.2.2同离子效应与盐效应 112

7.2.3沉淀的酸溶解 113

7.2.4沉淀的配位溶解 118

7.2.5沉淀的氧化还原溶解 119

7.3沉淀与溶解的多重平衡 119

7.3.1分步沉淀 119

7.3.2沉淀的转化 121

本章小结 123

化学家史话——阿伦尼乌斯 123

化学知识拓展——沉淀法制备纳米颗粒 124

习题 125

第8章 电化学基础 127

8.1氧化还原反应 127

8.1.1氧化数 127

8.1.2氧化还原的概念 128

8.1.3氧化还原反应方程式的配平 129

8.2原电池与电池电动势 131

8.2.1原电池 131

8.2.2可逆电池 134

8.2.3原电池的最大电功和吉布斯自由能 134

8.3电极电势 135

8.3.1电极电势的产生——双电层理论 135

8.3.2标准氢电极和甘汞电极 135

8.3.3标准电极电势 136

8.3.4能斯特方程 137

8.4电动势与电极电势的应用 141

8.4.1判断氧化剂和还原剂的相对强弱 141

8.4.2判断氧化还原反应进行的方向 141

8.4.3判断氧化还原反应进行的程度 143

8.4.4相关常数的求算 143

8.4.5元素电势图及其应用 144

8.5电解与金属防腐 146

8.5.1电解 147

8.5.2腐蚀与防护 148

本章小结 150

化学家史话——能斯特 150

化学知识拓展——化学电源 151

习题 153

第9章 原子结构与元素周期律 156

9.1原子核外电子的基本特征 156

9.1.1原子组成微粒及其相互关系 156

9.1.2微观粒子的量子化特征 156

9.1.3微观粒子的波粒二象性特征 159

9.1.4测不准原理 159

9.2单电子原子的结构 160

9.2.1原子核外电子运动状态的描述方法 160

9.2.2四个量子数 161

9.2.3波函数与电子云的图形 162

9.3多电子原子的结构 166

9.3.1屏蔽效应 166

9.3.2钻穿效应 167

9.3.3近似能级图与近似能级公式 167

9.3.4核外电子的排布规律 169

9.4元素周期律 172

9.4.1原子结构与元素周期表 172

9.4.2原子半径的周期性 173

9.4.3电离能的周期性 174

9.4.4电子亲和能的周期性 175

9.4.5元素电负性的周期性 176

本章小结 177

化学家史话——门捷列夫与元素周期律 178

化学知识拓展——元素发现的历程 178

习题 179

第10章 共价键与分子结构 181

10.1共价键理论 181

10.1.1路易斯理论与H2分子 181

10.1.2现代价键理论 182

10.1.3共价键的特点 183

10.1.4共价键的类型 184

10.1.5键参数 185

10.2杂化轨道理论 187

10.2.1原子轨道的杂化 187

10.2.2杂化轨道类型与分子的空间几何构型 188

10.3价层电子对互斥理论 191

10.3.1价层电子对互斥理论的基本要点 191

10.3.2价层电子对数的确定 193

10.3.3稳定结构的确定 194

10.4分子轨道理论 195

10.4.1分子轨道的形成 196

10.4.2分子轨道的应用示例 198

10.4.3离域π键简介 201

本章小结 202

化学家史话——鲍林 202

化学知识拓展——富勒烯 203

习题 204

第11章 固体结构 206

11.1晶体结构 206

11.1.1晶体的结构特征 206

11.1.2晶格理论的基本概念 207

11.2金属键理论与金属晶体 210

11.2.1金属键理论 210

11.2.2等径圆球的密置层与非密置层 213

11.2.3金属晶体的密堆积结构 214

11.3离子键理论与离子晶体 215

11.3.1离子键理论 215

11.3.2离子晶体的结构形式 217

11.3.3离子晶体的半径比规则 218

11.3.4离子键强度与离子晶体的晶格能 220

11.3.5离子极化与键型变异 223

11.4分子间作用力与分子晶体 226

11.4.1分子的偶极矩与极化率 226

11.4.2分子间力——范德华力 228

11.4.3氢键 230

11.4.4分子晶体 232

11.5原子晶体和混合型晶体 232

11.5.1原子晶体 232

11.5.2混合型晶体 233

本章小结 234

化学家史话——德拜 234

化学知识拓展——丹尼尔·谢赫特曼发现准晶体 235

习题 237

第12章 配位化学基础 239

12.1配合物的基础知识 240

12.1.1配合物的组成 240

12.1.2配合物的命名 241

12.1.3配合物的分类 243

12.2配合物的空间构型和异构现象 244

12.2.1配合物的空间构型 244

12.2.2配合物的异构现象 245

12.3配离子的稳定性 247

12.3.1中心离子本性对配离子稳定性的影响 247

12.3.2配体本性对配离子稳定性的影响 248

12.3.3中心离子与配体的关系对配离子稳定性的影响 248

12.4配合物的价键理论 249

12.4.1配合物价键理论的要点 249

12.4.2配离子的空间构型与杂化方式的关系 249

12.4.3配合物的磁性 250

12.5配合物的晶体场理论 251

12.5.1中心离子d轨道的能级分裂 252

12.5.2影响分裂能大小的因素 253

12.5.3中心离子d电子的分布 255

12.5.4晶体场稳定化能 256

12.5.5配离子的电子吸收光谱 259

12.6配位平衡 260

12.6.1配位平衡的表示方法 260

12.6.2配合物平衡浓度的计算 261

12.6.3配位平衡的移动 261

本章小结 264

化学家史话——维尔纳 265

化学知识拓展——配位超分子化学 265

习题 266

第13章 氢和稀有气体 268

13.1氢 268

13.1.1氢原子的成键特征 268

13.1.2氢化物 269

13.2稀有气体 271

13.2.1稀有气体的存在和分离 271

13.2.2稀有气体结构与用途 271

13.2.3稀有气体的化合物 272

本章小结 274

化学史话——莱姆塞和稀有元素的发现 275

化学知识拓展——氢能源 276

习题 277

第14章 碱金属和碱土金属 279

14.1 s区元素概述 279

14.2 s区元素的单质 280

14.2.1单质的物理性质和化学性质 280

14.2.2s区元素的存在和单质制备 281

14.3 s区元素的化合物 282

14.3.1氧化物 283

14.3.2氢氧化物 285

14.3.3重要的盐类及其性质 286

14.4锂、铍的特殊性质——对角线规则 289

14.4.1锂与镁的相似性 289

14.4.2铍与铝的相似性 289

本章小结 290

化学史话——光谱分析法与铯、铷的发现 290

化学知识拓展——药物作用的靶点：钙离子通道简介 291

习题 291

第15章 卤族元 293

15.1 p区元素概述 293

15.1.1元素性质及变化规律 293

15.1.2多种氧化数 294

15.1.3化合物的成键特征 295

15.2卤素 295

15.2.1卤素的通性 295

15.2.2卤素单质 296

15.2.3卤素的氢化物 299

15.2.4卤化物和多卤化物 301

15.2.5卤素的含氧化合物 305

15.2.6拟卤素 310

本章小结 311

化学史话——单质氟的制备 311

化学知识拓展——萤石与夜明珠 311

习题 312

第16章 氧族元素 314

16.1氧族元素概述 314

16.2氧及其化合物 315

16.2.1氧和臭氧 315

16.2.2过氧化氢 318

16.3硫及其化合物 319

16.3.1单质硫 319

16.3.2硫化氢和硫化物 320

16.3.3二氧化硫、亚硫酸及其盐 324

16.3.4三氧化硫、硫酸及其盐 325

16.3.5硫的其他含氧酸及其盐 327

16.3.6氯磺酸和二氯化硫酰 331

16.4硒及其化合物 331

本章小结 332

化学史话——氧气和硫的发现 333

化学知识拓展——石油化工中的非加氢脱硫技术 333

习题 334

第17章 氮族元素 336

17.1氮族元素概述 336

17.2氮族元素的单质 337

17.2.1氮和磷 337

17.2.2砷、锑、铋 339

17.3氮的化合物 339

17.3.1氮的氢化物 339

17.3.2氮的氧化物 341

17.3.3氮的含氧酸及其盐 343

17.4磷的化合物 346

17.4.1磷的氢化物 346

17.4.2磷的氧化物 346

17.4.3磷的含氧酸及其盐 347

17.5砷、锑、铋的化合物 351

17.5.1氢化物和氧化物 351

17.5.2氢氧化物 352

17.5.3砷、锑、铋的盐 353

本章小结 354

化学史话——世界锑都：湖南锡矿山和广西南丹 354

化学知识拓展——新型半导体材料砷化镓 355

习题 355

第18章 碳族元素 357

18.1碳族元素概述 357

18.2碳族元素的单质 358

18.2.1碳 358

18.2.2硅和锗 360

18.2.3锡和铅 362

18.3碳的化合物 362

18.3.1一氧化碳和二氧化碳 362

18.3.2碳酸及其盐 364

18.3.3碳化物 365

18.4硅的化合物 367

18.4.1二氧化硅 367

18.4.2硅酸及其盐 368

18.4.3硅的卤化物 371

18.5锡、铅的化合物 371

18.5.1锡、铅氧化物的酸碱性 371

18.5.2锡、铅化合物的氧化还原性 372

18.5.3锡、铅的盐 373

本章小结 374

化学史话——侯德榜与纯碱 374

化学知识拓展——新型碳、硅、锡材料 375

习题 376

第19章 硼族元素 378

19.1硼族元素概述 378

19.2硼族元素的单质 378

19.2.1硼和铝 378

19.2.2镓、铟、铊 380

19.3硼的化合物 380

19.3.1硼的氢化物 380

19.3.2硼的含氧化合物 381

19.3.3硼的卤化物 383

19.3.4氮化硼 384

19.4铝的化合物 385

19.4.1氧化铝和氢氧化铝 385

19.4.2铝的卤化物 385

19.4.3铝的含氧酸盐 386

19.5镓、铟、铊的化合物 386

19.6 p区元素化合物性质的递变规律 387

19.6.1 p区元素的氧化物及其水合物 387

19.6.2 p区元素含氧酸盐的热稳定性 391

本章小结 393

化学史话——氧化铝的拜耳法生产 393

化学知识拓展——无机纤维 394

习题 395

第20章 过渡元素（Ⅰ） 396

20.1过渡元素概述 396

20.1.1过渡元素的通性 396

20.1.2过渡元素的结构特性 397

20.1.3过渡元素单质的化学性质 398

20.1.4非化学计量化合物 400

20.1.5过渡元素的配合物和性质 400

20.2钛副族元素 402

20.2.1钛副族元素的通性 402

20.2.2钛的化合物 404

20.2.3锆和铪的化合物 407

20.3钒副族元素 408

20.3.1钒副族元素的通性 408

20.3.2钒的化合物 409

20.3.3铌和钽的化合物 412

20.4铬副族元素 412

20.4.1铬副族元素的通性 412

20.4.2铬的化合物 415

20.4.3钼和钨的化合物 421

20.4.4 多酸型配合物 422

20.5锰副族元素 424

20.5.1锰副族元素的通性 424

20.5.2锰的化合物 425

本章小结 429

化学史话——钛的发现和用途 429

化学知识拓展——钒的液流电池 431

习题 431

第21章 过渡元素（Ⅱ） 434

21.1铁系元素 434

21.1.1铁系元素的通性 434

21.1.2铁、钴、镍的单质 435

21.1.3铁、钴、镍的氧化物和氢氧化物 435

21.1.4铁、钴、镍的化合物 437

21.1.5铁系元素的配合物 439

21.2铂系元素 443

21.2.1铂系元素通性 443

21.2.2铂系金属的化合物 444

21.2.3铂系元素的配合物 445

21.3过渡金属有机化合物 447

21.3.1概述 447

21.3.2羰基化合物 448

21.3.3不饱和烃配合物 449

21.3.4铂类配合物抗肿瘤药物 450

本章小结 452

化学史话——伍德沃德与维生素B12 452

化学知识拓展——铁氧体 453

习题 454

第22章 铜副族和锌副族元素 456

22.1铜副族元素 456

22.1.1铜副族元素的通性 456

22.1.2铜副族元素的重要化合物 458

22.1.3铜、银、金的配合物 462

22.1.4 Cu（Ⅰ）和Cu（Ⅱ）的相互转化 463

22.1.5ⅠB族元素和IA族元素性质对比 464

22.2锌副族元素 464

22.2.1锌副族元素的通性 464

22.2.2锌副族元素的重要化合物 466

22.2.3 Hg（Ⅱ）和Hg（Ⅰ）的相互转化 470

22.2.4 ⅡB族元素与ⅡA族元素性质的对比 470

本章小结 470

化学史话——传说中的水银 471

化学知识拓展——铜锌的生物化学 472

习题 473

第23章 镧系元素与锕系元素 475

23.1镧系元素与锕系元素概述 475

23.1.1镧系元素与锕系元素简介 475

23.1.2镧系元素与锕系元素的原子半径和电离能 477

23.1.3镧系元素与锕系元素的物理化学性质 478

23.2镧系元素 479

23.2.1镧系元素的通性 479

23.2.2镧系元素的重要化合物 480

23.2.3镧系元素的分离 482

23.3锕系元素 483

23.3.1锕系元素的通性 483

23.3.2钍及其化合物 484

23.3.3铀元素 485

本章小结 486

化学史话——徐光宪创造的“中国稀土传奇” 486

化学知识拓展——LED光电材料 487

习题 488

习题参考答案 490

主要参考书目 497

附录 510