大学化学PDF电子书下载

绪论 1

第1章 气体和溶液 4

学习要求 4

1.1气体 4

1.1.1理想气体状态方程 4

1.1.2道尔顿分压定律 5

1.2溶液 6

1.2.1分散系 6

1.2.2溶液浓度的表示方法 6

1.2.3稀溶液的通性 8

1.3胶体溶液 12

1.3.1分散度和比表面 12

1.3.2表面能 12

1.3.3胶团的结构 13

1.3.4胶体溶液的性质 13

1.3.5溶胶的稳定性和聚沉 15

1.4高分子溶液和乳状液 16

1.4.1高分子溶液 16

1.4.2乳状液 17

思考题 18

习题 18

第2章 化学热力学初步 20

学习要求 20

2.1基本概念和术语 21

2.1.1系统和环境 21

2.1.2状态和状态函数 21

2.1.3过程与途径 22

2.1.4功和热 22

2.1.5热力学能 23

2.1.6热力学第一定律 23

2.2热化学 24

2.2.1恒容反应热 24

2.2.2恒压反应热 24

2.2.3化学反应进度 25

2.2.4标准摩尔反应焓变△rHΘm 26

2.2.5热化学反应方程式 27

2.2.6盖斯定律 27

2.2.7标准摩尔反应焓变△rHΘm的计算 29

2.3化学反应的自发方向 31

2.3.1熵 31

2.3.2化学反应方向的判据 32

2.3.3标准摩尔生成吉布斯自由能变△fΘm与标准摩尔反应吉布斯自由能变△rΘm 33

2.3.4 △rG与温度的关系 34

思考题 36

习题 36

第3章 化学平衡和化学反应速率 39

学习要求 39

3.1化学平衡 39

3.1.1可逆反应与化学平衡 39

3.1.2化学平衡常数 40

3.1.3平衡常数与化学反应的程度 41

3.1.4化学反应等温式 42

3.1.5化学平衡的移动 44

3.1.6多重平衡规则 48

3.2化学反应速率 50

3.2.1化学反应的速率及其表示法 50

3.2.2化学反应的机理（reaction mechanism） 51

3.2.3简单反应级数的反应 54

3.2.4反应速率理论 55

3.2.5影响化学反应速率的因素 57

思考题 60

习题 60

第4章 酸碱平衡 63

学习要求 63

4.1酸碱质子理论与酸碱平衡 63

4.1.1酸、碱与酸碱反应的实质 64

4.1.2酸碱平衡与酸、碱的相对强度 66

4.2影响酸碱解离的主要因素 71

4.2.1稀释定律 72

4.2.2同离子效应 72

4.2.3盐效应 73

4.2.4温度的影响 73

4.3酸碱平衡中组分分布及浓度计算 74

4.3.1酸度、初始浓度、平衡浓度与物料等衡 74

4.3.2分布系数与分布曲线 75

4.3.3组分平衡浓度计算的基本方法 77

4.4溶液酸度的计算 78

4.4.1质子条件式的确定 78

4.4.2一元弱酸（碱）溶液酸度的计算 80

4.4.3两性物质溶液酸度的计算 82

4.4.4其他酸碱体系pH的计算 83

4.5溶液酸度的控制——酸碱缓冲溶液 85

4.5.1酸碱缓冲溶液的作用原理 85

4.5.2缓冲能力与缓冲范围 86

4.5.3酸碱缓冲溶液的分类及选择 87

4.5.4缓冲溶液的计算与配制 87

思考题 88

习题 88

第5章 氧化还原反应 90

学习要求 90

5.1氧化还原反应的基本概念 90

5.1.1氧化值 90

5.1.2氧化还原反应 91

5.2氧化还原反应的配平 91

5.3电极电势 92

5.3.1原电池 92

5.3.2电极电势 93

5.3.3原电池电动势与吉布斯自由能变 95

5.3.4影响电极电势的因素——能斯特方程 96

5.4电极电势的应用 100

5.4.1计算原电池的电动势 100

5.4.2判断氧化剂和还原剂的相对强弱 100

5.4.3判断氧化还原反应的方向 101

5.4.4确定氧化还原反应的限度 103

5.4.5计算其他反应平衡常数和pH值 105

5.5元素电极电势图及其应用 106

5.5.1元素电势图 106

5.5.2元素电势图的应用 106

5.6氧化还原反应的应用 108

5.6.1在生命科学中的应用 108

5.6.2消毒与灭菌 108

5.6.3氧化还原反应与土壤肥力 108

思考题 109

习题 109

第6章 沉淀溶解平衡 112

学习要求 112

6.1沉淀-溶解平衡及溶度积原理 112

6.1.1沉淀-溶解平衡的建立 112

6.1.2溶度积常数、溶解度及两者间的相互换算 113

6.1.3溶度积原理 114

6.2沉淀的生成 114

6.2.1沉淀的生成条件 114

6.2.2沉淀的完全程度 114

6.3沉淀的溶解 116

6.3.1生成弱电解质使沉淀溶解 116

6.3.2通过氧化还原反应使沉淀溶解 117

6.3.3生成配合物使沉淀溶解 117

6.4分步沉淀和沉淀转化 117

6.4.1分步沉淀 117

6.4.2沉淀的转化 119

思考题 119

习题 120

第7章 配位化合物及配位平衡 121

学习要求 121

7.1配位化合物的定义和组成 121

7.1.1配合物的定义 121

7.1.2配合物的组成 122

7.2配位化合物的命名和类型 124

7.2.1配合物化学式的书写原则及命名 124

7.2.2配位化合物的类型 125

7.2.3配位化合物的异构现象 126

7.3配位离解平衡 127

7.3.1配位平衡常数 128

7.3.2配位平衡的移动 130

7.4螯合物及其特点 134

7.4.1乙二胺四乙酸及其在溶液中的解离平衡 135

7.4.2金属离子-EDTA配合物的特点 136

7.4.3配位反应的完全程度及其影响因素 137

7.5配合物在生物、医药等方面的应用 141

7.5.1配合物在维持机体正常生理功能中的作用 141

7.5.2配合物的解毒作用 141

7.5.3配合物的治癌作用 142

思考题 142

习题 143

第8章 化学定量分析法 145

学习要求 145

8.1分析化学概述 145

8.2分析化学的方法 145

8.2.1化学分析法 145

8.2.2仪器分析法 146

8.3定量分析过程 146

8.4定量分析结果的表示 147

8.4.1待测组分的化学表示形式 147

8.4.2待测组分含量的表示方法 147

8.5定量分析中的误差 147

8.5.1误差的分类 147

8.5.2误差的表示方法 148

8.5.3提高分析结果准确度方法 151

8.6分析结果的数据处理 152

8.6.1有效数字及其计算规则 152

8.6.2平均值的置信区间 153

8.6.3可疑值的数据取舍 154

8.6.4分析结果的数据处理与报告 154

8.7滴定分析法概论 155

8.7.1滴定分析法的基本概念和方法分类 155

8.7.2滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式 156

8.7.3基准物和标准溶液 156

8.7.4滴定分析结果的计算 157

8.8酸碱滴定法 158

8.8.1酸碱指示剂 159

8.8.2酸碱滴定曲线和指示剂的选择 161

8.8.3酸碱滴定应用示例 166

8.8.4滴定分析法的共性 167

8.9氧化还原滴定法 168

8.9.1基本原理 168

8.9.2常用氧化还原滴定方法 171

8.9.3氧化还原滴定前的预处理 173

8.9.4 氧化还原滴定结果的计算 174

8.10配位滴定分析 175

8.10.1基本原理 175

8.10.2配位滴定的应用 179

8.11沉淀滴定法 180

8.11.1基本原理 180

8.11.2常见几种沉淀滴定法 181

思考题 183

习题 183

第9章 物质结构基础 188

学习要求 188

9.1核外电子的运动状态 188

9.1.1原子的组成 188

9.1.2微观粒子（电子）的运动特征 189

9.1.3核外电子运动状态描述 193

9.2多电子原子结构 197

9.2.1屏蔽效应和钻穿效应 198

9.2.2核外电子排布规则 199

9.2.3原子的电子层结构与元素周期律 201

9.2.4原子性质的周期性 202

9.3化学键理论 206

9.3.1离子键理论 206

9.3.2现代共价键理论 207

9.3.3分子轨道理论 212

9.3.4杂化轨道理论 214

9.3.5配合物的价键理论 218

9.3.6价层电子对互斥理论 219

9.4共价型物质的晶体 220

9.4.1晶体的类型 220

9.4.2金属晶体 221

9.4.3分子晶体 223

9.5离子型晶体 227

9.5.1离子晶体 227

9.5.2离子极化作用 228

9.6多键型晶体 229

思考题 230

习题 231

第10章 元素化学 234

学习要求 234

10.1元素概述 234

10.1.1元素的分布 234

10.1.2元素的分类 235

10.2 s区元素 236

10.2.1 s区元素的通性 236

10.2.2 s区的重要元素及化合物 237

10.3 p区元素 238

10.3.1 p区元素的通性 238

10.3.2 p区重要元素及其化合物 239

10.4 d区元素 246

10.4.1 d区元素的通性 246

10.4.2 d区重要元素及其化合物 247

10.5 ds区元素 250

10.5.1 ds区元素的通性 250

10.5.2 ds区元素的重要化合物 251

10.6 f区元素 253

10.6.1镧系元素的通性 253

10.6.2镧系重要元素及化合物 256

10.6.3锕系元素的通性 257

10.6.4锕系重要元素及化合物 257

思考题 258

习题 258

第11章 吸光光度法 260

学习要求 260

11.1概述 260

11.1.1光的基本性质 260

11.1.2物质对光的吸收 261

11.1.3吸光光度法的特点 261

11.2光吸收的基本定律 262

11.2.1朗伯-比尔定律 262

11.2.2吸收系数及桑德尔灵敏度 263

11.3比色法和分光光度法及其仪器 263

11.3.1目视比色法 263

11.3.2分光光度法 263

11.4显色反应及显色条件的选择 265

11.4.1显色反应的选择 265

11.4.2显色条件的选择 265

11.5分光光度法仪器测量误差及其消除 266

11.5.1对朗伯-比尔定律的偏离 266

11.5.2吸光度测量的误差 267

11.5.3分光光度法仪器测量误差的消除 267

11.6分光光度法的某些应用 268

11.6.1单一组分的测定 268

11.6.2多组分的分析 268

11.6.3弱酸和弱碱解离常数测定 269

11.6.4配合物组成分析 269

思考题 271

习题 271

第12章 现代仪器分析选论 273

学习要求 273

12.1原子吸收分光光度法 274

12.1.1概述 274

12.1.2基本原理 274

12.1.3原子吸收分光光度计组成 275

12.1.4定量分析方法 277

12.1.5原子吸收法的应用 278

12.2电势分析法 278

12.2.1电势分析法的基本原理 278

12.2.2直接电势法 282

12.2.3电势滴定法 285

12.3色谱分析法简介 287

12.3.1色谱分析法的定义 287

12.3.2色谱分析法的分类 288

12.3.3色谱常用术语 288

12.3.4色谱分配平衡 289

12.3.5色谱柱效能和分离度 290

12.3.6色谱定性及定量分析 293

12.3.7气相色谱法 294

12.3.8高效液相色谱法 298

思考题 301

习题 302

第13章 化学与生命科学 304

学习要求 304

13.1构成生命的化学元素 304

13.2生命的物质基础 305

13.2.1糖 305

13.2.2蛋白质 305

13.2.3核酸 308

13.3分子遗传学的化学基础 311

13.4化学对基因工程的贡献 313

13.4.1基因工程——重组DNA技术 313

13.4.2应用 315

思考题 316

第14章 化学与材料 317

学习要求 317

14.1引言 317

14.1.1材料的发展历史 317

14.1.2材料的分类 318

14.2金属与合金 319

14.2.1合金的结构类型 319

14.2.2几种重要的合金材料 320

14.3无机非金属材料 321

14.3.1陶瓷材料 321

14.3.2建筑材料 322

14.3.3几种重要的无机非金属材料 324

14.4高分子材料 325

14.4.1通用高分子材料 325

14.4.2高分子复合材料 326

思考题 326

第15章 化学与环境 327

学习要求 327

15.1当今世界三大环境问题 327

15.1.1酸雨（大气酸沉降） 327

15.1.2臭氧层空洞 329

15.1.3温室效应 330

15.2保护水环境 331

15.2.1污水产生的原因 331

15.2.2污水的危害 331

15.2.3防治污水的措施与建议 332

15.3垃圾——摆错了地方的财富 333

15.3.1垃圾的成分及分类 333

15.3.2垃圾的危害 333

15.3.3垃圾的处理 334

15.3.4综合性废物管理 335

思考题 335

第16章 绿色化学 336

学习要求 336

16.1绿色化学导论 336

16.1.1绿色化学的产生和发展 336

16.1.2绿色化学定义 337

16.1.3绿色化学的内容 338

16.1.4绿色化学应遵循的原则 340

16.2新技术在绿色化学的应用 343

16.2.1生物技术 343

16.2.2膜技术 344

16.2.3超临界流体技术 345

16.2.4微波和超声波技术 345

16.3绿色化学的展望 345

16.3.1绿色化学的发展方向 345

16.3.2我国的绿色化学研究策略 346

思考题 347

附录 348

附录Ⅰ本书采用的法定计量单位 348

附录Ⅱ基本物理常量和本书使用的一些常用量的符号与名称 349

附录Ⅲ一些常见单质、离子及化合物的热力学函数 350

附录Ⅳ一些弱电解质的解离常数（25℃） 362

附录Ⅴ一些配位化合物的稳定常数与金属离子的羟合效应系数 365

附录Ⅵ溶度积常数（18～25℃） 370

附录Ⅶ 标准电极电势（298.15K） 372

附录Ⅷ 条件电极电势 376

参考文献 379