第1章 绪论与数据处理 1
1.1 无机化学与分析化学的任务 1
1.1.1 无机化学的任务 1
1.1.2 分析化学的任务 1
1.2 实验数据与误差 2
1.2.1 数与数据的区别 2
1.2.2 实验数据误差的来源 3
1.2.3 随机误差的减免 4
1.2.4 偏差的计算和误差的估计 4
1.2.5 准确度与精密度 7
1.3 数据的取舍及运算规则 7
1.3.1 Q检验法取舍可疑数据 8
1.3.2 数据的表达与运算规则 9
【扩展知识】 10
习题 13
第2章 原子结构 15
2.1 原子中的电子 15
2.1.1 氢原子光谱和玻尔理论 15
2.1.2 微观粒子的运动特征 17
2.1.3 波函数 18
2.2 核外电子的排布和元素周期系 23
2.2.1 多电子原子能级 23
2.2.2 核外电子的排布 26
2.2.3 原子的电子结构与元素周期表 29
2.3 元素基本性质与原子结构的关系 31
2.3.1 原子半径 31
2.3.2 电离能 32
2.3.3 电子亲和能 33
2.3.4 电负性 33
【扩展知识】 34
习题 35
第3章 化学键与分子结构 37
3.1 化学键的分类 37
3.1.1 金属键 37
3.1.2 离子键 39
3.1.3 共价键 41
3.2 共价键的成键理论 46
3.2.1 价键理论 47
3.2.2 分子轨道理论(MO) 55
3.3 分子间作用力 59
3.3.1 范德华力 59
3.3.2 氢键 61
【扩展知识】 64
习题 65
第4章 晶体结构 67
4.1 晶体的特征和分类 67
4.1.1 晶体的概念 67
4.1.2 晶体的特性 68
4.1.3 结晶与晶体结构分析 69
4.1.4 晶体的分类 70
4.2 离子晶体 70
4.2.1 离子晶体的特征 70
4.2.2 离子晶体的结构类型 70
4.2.3 离子半径 71
4.2.4 离子的电子构型 73
4.2.5 离子极化 73
4.2.6 离子晶体的晶格能 74
4.2.7 离子晶体化合物的物理性质 75
4.3 金属晶体 75
4.3.1 金属晶体的特征和内部结构 75
4.3.2 金属晶体的物理性质 76
4.4 分子晶体和原子晶体 78
4.4.1 分子晶体 78
4.4.2 分子晶体的物理性质 78
4.4.3 原子晶体 78
4.4.4 原子晶体的物理性质 79
4.5 氢键型晶体 79
4.6 混合型晶体 79
4.7 固体碳的存在形式 80
4.8 实际晶体 81
4.8.1 实际晶体的缺陷 81
4.8.2 晶体缺陷的影响 82
4.8.3 非整比化合物 82
【扩展知识】 82
习题 83
第5章 化学平衡 85
5.1 化学平衡 85
5.1.1 化学平衡的概念 85
5.1.2 化学平衡常数 86
5.1.3 化学平衡计算示例 87
5.2 溶度积 88
5.2.1 溶度积的概念 88
5.2.2 溶度积和溶解度间的相互换算 88
5.3 化学平衡的移动 89
5.3.1 化学平衡移动的概念 89
5.3.2 浓度对化学平衡的影响 90
5.3.3 压力对化学平衡的影响 92
5.3.4 引入惰性气体对平衡移动的影响 92
5.3.5 温度对化学平衡的影响 95
5.3.6 勒夏特列原理 95
5.4 化学反应速率 95
5.4.1 化学反应速率的概念及表达式 95
5.4.2 浓度对化学反应速率的影响 96
5.4.3 温度对反应速率的影响——阿仑尼乌斯方程 98
5.4.4 催化剂对反应速率的影响 100
5.4.5 化学反应速率与化学平衡原理的应用 100
【扩展知识】 101
习题 102
第6章 酸碱平衡及酸碱滴定法 105
6.1 酸碱理论与酸碱平衡 105
6.1.1 酸碱理论的发展概述 105
6.1.2 酸碱的共轭关系与缓冲体系 105
6.1.3 酸碱平衡常数 106
6.2 酸碱平衡的移动 107
6.2.1 酸度对酸碱平衡移动的影响 108
6.2.2 浓度对酸碱平衡移动的影响 108
6.2.3 同离子效应及缓冲溶液原理 108
6.2.4 温度对酸碱平衡移动的影响 109
6.2.5 活度与盐效应 109
6.3 酸碱平衡中的计算 110
6.3.1 分布系数与分布曲线 110
6.3.2 酸碱平衡计算中的平衡关系 112
6.3.3 一元酸(碱)pH的计算 114
6.3.4 两性物质及缓冲溶液的酸度计算 115
6.4 酸碱滴定分析 118
6.4.1 滴定法的基本原理及需解决的基本问题 118
6.4.2 酸碱反应的定量关系 118
6.4.3 标准溶液浓度的确定 118
6.4.4 酸碱滴定曲线与滴定突跃 119
6.4.5 酸碱指示剂和终点的判断 121
6.4.6 滴定法中的有关计算 123
6.5 酸碱滴定法的应用示例 125
6.5.1 弱酸的测定 125
6.5.2 铵盐的测定 126
6.5.3 氟硅酸钾法测定SiO2的含量 126
6.5.4 酯的测定 127
6.5.5 醛和酮的测定 127
【扩展知识】 127
习题 129
第7章 配位化学与配位滴定法 132
7.1 配位化合物的基本概念 132
7.1.1 配位化合物的组成 132
7.1.2 配合物的命名 134
7.1.3 配合物的类型 134
7.1.4 配合物的空间异构现象 135
7.2 配位化合物的化学键理论 137
7.2.1 配位化合物的价键理论 137
7.2.2 配位化合物的晶体场理论 139
7.3 配合物在溶液中的离解平衡 144
7.3.1 配合物的平衡常数 144
7.3.2 配位平衡中的有关计算 145
7.3.3 影响配位平衡的主要因素 146
7.3.4 配合物的表观形成常数 147
7.4 配合物的分析应用——配位滴定法 149
7.4.1 配位滴定法概述 149
7.4.2 EDTA的性质及其配合物 149
7.4.3 配位滴定原理 151
7.4.4 金属离子指示剂 156
7.4.5 提高配位滴定选择性的方法 158
7.4.6 配位滴定的方式及应用 161
7.4.7 EDTA滴定法中的有关计算 162
【扩展知识】 162
习题 164
第8章 氧化还原反应与氧化还原滴定法 167
8.1 氧化还原方程式的配平 167
8.1.1 氧化数 167
8.1.2 原电池 168
8.1.3 氧化还原方程式的配平 170
8.2 电极电位 172
8.2.1 标准电极电位 172
8.2.2 能斯特方程 174
8.2.3 条件电极电位 176
8.3 氧化还原反应进行的方向和限度 177
8.3.1 氧化还原反应进行的方向 177
8.3.2 氧化还原反应进行的限度 178
8.4 元素电位图 179
8.4.1 元素电位图中的电位计算 179
8.4.2 歧化反应及其判断 181
8.5 氧化还原反应的次序与反应速率 182
8.5.1 氧化还原反应的次序 182
8.5.2 氧化还原反应的速率和影响因素 183
8.6 氧化还原滴定法 184
8.6.1 概论 184
8.6.2 高锰酸钾法 190
8.6.3 碘量法 191
8.6.4 其他氧化还原滴定方法 193
8.7 氧化还原滴定的计算 195
8.7.1 计算基本原理 195
8.7.2 应用示例 195
【扩展知识】 197
习题 198
第9章 沉淀平衡及其在分析中的应用 202
9.1 沉淀的形成过程 202
9.1.1 沉淀的形成 202
9.1.2 晶型沉淀条件的选择 203
9.1.3 非晶型沉淀条件的选择 204
9.2 沉淀的生成和溶解 205
9.2.1 同离子效应 205
9.2.2 酸效应 207
9.2.3 配位效应 209
9.2.4 氧化还原效应 210
9.2.5 沉淀的转化 210
9.3 沉淀的净化 211
9.3.1 沉淀玷污的原因 211
9.3.2 沉淀条件的选择 211
9.3.3 沉淀的洗涤 211
9.4 重量分析法 212
9.4.1 重量分析法的基本过程和特点 212
9.4.2 沉淀形式 212
9.4.3 称量形式 212
9.4.4 沉淀剂的选择 213
9.4.5 重量分析法中的计算 213
9.5 沉淀滴定法 214
9.5.1 莫尔法——铬酸钾指示剂法 214
9.5.2 福尔哈德法——铁铵矾指示剂法 217
9.5.3 法扬司法——吸附指示剂法 217
9.5.4 其他沉淀滴定方法简介 218
【扩展知识】 218
习题 221
第10章 s区元素 223
10.1 氢 223
10.1.1 氢的分布和同位素 223
10.1.2 氢的成键类型及其氢化物 223
10.1.3 氢气的性质和制备 225
10.1.4 氢能源 226
10.2 碱金属和碱土金属 227
10.2.1 通性 227
10.2.2 自然界中的碱金属和碱土金属 228
10.2.3 制备方法 229
10.2.4 重要化合物的性质和用途 229
10.2.5 锂、铍性质的特殊性及其对角线规则 235
10.2.6 钠、钾、钙、镁的生理作用 236
10.2.7 硬水及其软化 237
【扩展知识】 238
习题 239
第11章 p区元素 241
11.1 p区元素概论 241
11.1.1 p区元素的原子性质 241
11.1.2 p区元素的单质概述 244
11.1.3 p区元素的化学通性 245
11.2 硼族元素 248
11.2.1 硼族元素概述 248
11.2.2 硼的重要化合物 250
11.2.3 铝的重要化合物 251
11.3 碳族元素 252
11.3.1 碳族元素概述 252
11.3.2 碳的重要化合物 254
11.3.3 硅的重要化合物 255
11.3.4 锡和铅的重要化合物 258
11.4 氮族元素 258
11.4.1 氮族元素概述 258
11.4.2 氮的重要化合物 260
11.4.3 磷的重要化合物 265
11.4.4 砷、锑、铋的氧化物及其水合物 267
11.5 氧族元素 268
11.5.1 氧族元素概述 268
11.5.2 氧的化合物——过氧化氢 270
11.5.3 硫的重要化合物 271
11.6 卤素 274
11.6.1 卤素概述 274
11.6.2 卤素的重要化合物 277
11.7 稀有气体 280
11.7.1 稀有气体简介 280
11.7.2 稀有气体的化合物 281
【扩展知识】 282
习题 284
第12章 d区元素 286
12.1 过渡元素的通性 286
12.1.1 过渡元素的原子结构和性质 286
12.1.2 过渡元素的物理性质 287
12.1.3 过渡元素的化学通性 288
12.1.4 过渡元素化合物的通性 288
12.1.5 过渡元素在生产中的重要作用 289
12.2 钛副族 289
12.2.1 钛元素概述 289
12.2.2 钛的化学性质及重要化合物 289
12.2.3 锆和铪元素概述 290
12.2.4 锆、铪的化学性质及重要化合物 291
12.3 钒副族 291
12.3.1 钒元素概述 291
12.3.2 钒的化学性质及重要化合物 292
12.3.3 铌和钽元素概述 293
12.3.4 铌、钽的化学性质及重要化合物 293
12.4 铬副族 294
12.4.1 铬元素概述 294
12.4.2 铬的化学性质及重要化合物 294
12.4.3 钼元素概述 298
12.4.4 钼的化学性质及重要化合物 298
12.4.5 钨元素概述 300
12.4.6 钨的化学性质及重要化合物 300
12.5 锰副族 300
12.5.1 锰元素概述 300
12.5.2 锰的化学性质及重要化合物 301
12.6 铁系元素和铂系元素 304
12.6.1 铁系元素概述 304
12.6.2 铁系元素的化学性质 304
12.6.3 铁的重要化合物 305
12.6.4 钴和镍的重要化合物 308
12.6.5 铂系元素的性质及重要化合物 309
【扩展知识】 310
习题 312
第13章 ds区元素 314
13.1 铜副族 314
13.1.1 铜元素概述 314
13.1.2 铜的化学性质及重要化合物 315
13.1.3 银及其重要化合物 316
13.2 锌副族 317
13.2.1 锌元素概述 318
13.2.2 锌的化学性质及重要化合物 318
13.2.3 镉元素及其重要化合物 319
13.2.4 汞元素及其重要化合物 320
13.2.5 镉、汞的毒性和防治 321
【扩展知识】 323
习题 324
第14章 f区元素 325
14.1 镧系元素 325
14.1.1 镧系元素概述 325
14.1.2 镧系元素的化合物 326
14.1.3 镧系元素的分离 327
14.2 锕系元素 328
14.2.1 锕系元素概述 328
14.2.2 铀的重要化合物 328
【扩展知识】 329
习题 331
第15章 化学中的分离方法 332
15.1 沉淀分离法 332
15.1.1 氢氧化物沉淀分离法 332
15.1.2 无机盐沉淀分离法 333
15.1.3 有机沉淀剂分离法 334
15.1.4 共沉淀分离、富集法 335
15.2 萃取分离法 336
15.2.1 分配系数和分配比 336
15.2.2 萃取效率和分离因数 337
15.2.3 萃取分离及条件选择 339
15.3 色谱分离法 340
15.3.1 固定相和流动相 340
15.3.2 柱色谱分离法 341
15.3.3 薄层色谱分离法 341
15.3.4 纸色谱分离法 342
15.4 离子交换分离法 342
15.4.1 离子交换树脂 342
15.4.2 交换过程及交换树脂的特性 343
15.4.3 离子交换分离法的操作 344
15.4.4 应用示例 345
【扩展知识】 346
习题 348
附录 350
附录1 常见弱酸和弱碱的离解常数(25℃) 350
附录2 难溶电解质的溶度积常数(25℃) 351
附录3 标准电极电位(298.15K) 352
附录4 金属配合物的稳定常数 356
附录5 化合物式量表 359
附录6 国际相对原子质量表(1993年国际原子量) 362
附录7 常用缓冲溶液及其配制方法 363
附录8 氧化还原指示剂 364
附录9 沉淀及金属指示剂 364
附录10 一些基本物理常数 365
附录11 国际单位制(SI)单位 365
参考文献 366