1 气体和溶液 1
1.1 气体 1
1.1.1 理想气体状态方程 1
1.1.2 分压定律 2
1.2 溶液 3
1.2.1 液体的饱和蒸气压 3
1.2.2 液体的沸点和凝固点 4
1.2.3 溶液 4
1.2.4 难挥发非电解质稀溶液的依数性 6
1.3 强电解质溶液简介 11
1.3.1 电解质溶液的依数性 11
1.3.2 强电解质溶液理论简介 12
习题 13
2 化学热力学基础 15
2.1 热力学基本概念 15
2.1.1 系统和环境 15
2.1.2 状态和状态函数 15
2.1.3 过程和途径 16
2.1.4 化学反应进度 16
2.1.5 热力学标准状态 17
2.1.6 热和功 17
2.1.7 热力学能(内能) 17
2.2 热力学第一定律及焓 18
2.2.1 热力学第一定律 18
2.2.2 热力学第一定律在化学中的应用 18
2.3 盖斯定律及反应热的计算 19
2.3.1 反应的摩尔热力学能变和摩尔焓变 19
2.3.2 热化学方程式 20
2.3.3 盖斯定律及其应用 20
2.3.4 标准摩尔生成焓 21
2.3.5 反应的标准摩尔焓变及其计算 22
2.4 反应的自发性及熵 22
2.4.1 自发反应 22
2.4.2 熵和熵变 23
2.5 吉布斯自由能和反应方向的判断 25
2.5.1 吉布斯自由能 25
2.5.2 自发方向的判断 25
2.5.3 标准摩尔生成吉布斯自由能 25
2.5.4 温度对化学反应方向的影响 26
习题 28
3 化学平衡 30
3.1 平衡状态与平衡常数 30
3.1.1 可逆反应与平衡状态 30
3.1.2 标准平衡常数 31
3.1.3 化学平衡中的有关计算 32
3.2 吉布斯自由能变与化学平衡 33
3.2.1 化学反应等温方程式 33
3.2.2 多重平衡系统 34
3.3 化学平衡的移动 35
3.3.1 浓度对化学平衡的影响 35
3.3.2 压力对化学平衡的影响 36
3.3.3 温度对化学平衡的影响 37
习题 39
4 化学反应速率 41
4.1 化学反应速率和反应历程 41
4.1.1 化学反应速率的表示法 41
4.1.2 反应历程 42
4.1.3 化学反应速率理论简介 43
4.2 浓度对反应速率的影响 45
4.2.1 质量作用定律 45
4.2.2 速率方程式的确定 46
4.3 温度对反应速率的影响 47
4.3.1 范特霍夫规则 47
4.3.2 阿仑尼乌斯经验公式 47
4.4 催化剂对反应速率的影响 48
4.4.1 催化剂 48
4.4.2 催化剂的特点 49
4.4.3 催化反应类型 49
习题 50
5 酸碱平衡 52
5.1 酸碱质子理论 52
5.1.1 酸碱定义 52
5.1.2 酸碱反应 53
5.2 水的解离平衡和pH 55
5.3 酸碱溶液中H+浓度的计算 56
5.3.1 一元弱酸(碱)溶液 56
5.3.2 多元弱酸(碱)溶液 59
5.3.3 两性物质溶液 62
5.4 酸碱平衡的移动 63
5.4.1 酸度对弱酸(碱)各物种分布的影响 63
5.4.2 同离子效应 65
5.4.3 静电效应 65
5.5 缓冲溶液 66
5.5.1 缓冲溶液的定义和组成 66
5.5.2 缓冲作用原理及缓冲溶液pH的计算 66
5.5.3 缓冲容量及缓冲范围 69
5.5.4 缓冲溶液的选择与配制 69
5.5.5 缓冲溶液的应用 71
习题 72
6 沉淀溶解平衡 74
6.1 难溶电解质的溶度积 74
6.1.1 溶度积原理 74
6.1.2 溶度积与溶解度 75
6.1.3 溶度积与标准吉布斯自由能变 77
6.1.4 溶度积规则 77
6.2 沉淀的生成 78
6.2.1 沉淀的生成 78
6.2.2 分步沉淀 81
6.2.3 沉淀的转化 82
6.3 沉淀的溶解 83
6.3.1 酸溶解法 83
6.3.2 氧化还原溶解法 85
6.3.3 配位溶解法 85
6.4 沉淀溶解反应在分析检测中的应用 86
习题 87
7 氧化还原反应 89
7.1 氧化还原反应基本概念 89
7.1.1 氧化数 89
7.1.2 氧化还原半反应和电对 89
7.1.3 氧化还原反应方程式的配平 90
7.2 原电池和电极电势 92
7.2.1 原电池 92
7.2.2 电极电势 94
7.3 影响电极电势的因素 97
7.3.1 浓度对电极电势的影响 97
7.3.2 酸度对电极电势的影响 97
7.3.3 生成沉淀对电极电势的影响 98
7.4 电极电势的应用 99
7.4.1 氧化剂和还原剂相对强弱的比较 99
7.4.2 氧化还原反应方向的判断 100
7.4.3 氧化还原反应进行程度的衡量 102
7.4.4 元素电势图及其应用 103
7.5 电解 104
习题 105
8 原子结构 107
8.1 氢原子光谱和玻尔理论 107
8.1.1 电磁辐射和普朗克量子论 107
8.1.2 卢瑟福原子模型和氢原子光谱 107
8.1.3 玻尔理论 108
8.2 氢原子的量子力学模型 109
8.2.1 微观粒子的波粒二象性 109
8.2.2 测不准原理 110
8.2.3 波粒二象性的统计解释 111
8.3 核外电子运动状态的描述 111
8.3.1 薛定谔方程 111
8.3.2 四个量子数 112
8.3.3 原子轨道和电子云 113
8.4 多电子原子核外电子的排布和元素周期律 117
8.4.1 屏蔽效应和钻穿效应 118
8.4.2 鲍林近似能级图 119
8.4.3 多电子原子核外电子排布规律 120
8.4.4 原子的电子层结构和元素周期表 122
8.5 元素性质的周期性变化 124
8.5.1 原子半径 124
8.5.2 电离能I 126
8.5.3 电子亲和能 128
8.5.4 电负性 129
8.5.5 元素的氧化数 130
习题 130
9 分子结构 132
9.1 离子键理论 132
9.1.1 离子键的形成 132
9.1.2 离子键的特点 133
9.1.3 离子的特征 133
9.2 共价键理论 134
9.2.1 共价键的本质和特点 135
9.2.2 共价键的类型 137
9.2.3 键参数 137
9.3 杂化轨道理论 138
9.3.1 杂化轨道理论的基本要点 139
9.3.2 杂化轨道的类型和分子空间构型 139
9.4 价层电子对互斥理论 143
9.4.1 价层电子对互斥理论(VSEPR)的基本要点 143
9.4.2 判断分子几何构型的一般步骤及应用实例 143
9.5 分子间力和氢键 146
9.5.1 键的极性和分子的极性 146
9.5.2 分子间力 147
9.5.3 氢键 149
9.6 晶体结构简介 152
9.6.1 晶体的基本特征 152
9.6.2 晶体的基本类型及物性比较 153
习题 155
10 配位化合物 157
10.1 配位化合物的基本概念 157
10.1.1 配位化合物的定义和组成 157
10.1.2 配位化合物的基本类型 160
10.1.3 配位化合物的系统命名 162
10.2 配位解离平衡 163
10.2.1 配位解离平衡常数 163
10.2.2 配位解离平衡的移动 165
10.3 配位化合物的化学键理论 168
10.3.1 价键理论 169
10.3.2 配位化合物空间构型与中心原子的杂化方式解析 169
10.3.3 内轨型配位化合物与外轨型配位化合物 171
10.4 配位化合物的异构现象 173
10.4.1 结构异构 173
10.4.2 空间异构 173
10.5 配位化合物的应用 175
10.5.1 离子的鉴定与分离 175
10.5.2 在生物及医药方面的应用 175
10.5.3 其他应用 176
习题 176
11 胶体分散体系 179
11.1 分散体系 179
11.1.1 分散体系的分类 179
11.1.2 胶体分散体系的基本特征 180
11.2 溶胶的制备与净化 181
11.2.1 溶胶的制备 181
11.2.2 溶胶的净化 182
11.3 溶胶的基本性质 183
11.3.1 动力学性质 183
11.3.2 光学性质 184
11.3.3 电学性质 185
11.4 溶胶的稳定性和聚沉 188
11.4.1 溶胶的稳定性 188
11.4.2 溶胶稳定性(DLVO)理论简介 189
11.4.3 溶胶的聚沉 190
11.5 表面活性物质和乳浊液 191
11.5.1 表面活性物质 191
11.5.2 乳浊液 192
习题 193
12 元素化学 195
12.1 非金属元素简介 195
12.1.1 氢 195
12.1.2 卤素 196
12.1.3 氧与硫 198
12.1.4 氮和磷 200
12.1.5 碳、硅和硼 202
12.2 金属元素简介 205
12.2.1 碱金属 205
12.2.2 碱土金属 206
12.2.3 铝、锡和铅 207
12.2.4 铜族和锌族元素 209
12.2.5 过渡元素 213
12.2.6 镧系元素和锕系元素 219
附录 220
附录Ⅰ SI单位制的词头 220
附录Ⅱ 一些非推荐单位、导出单位与SI单位的换算 220
附录Ⅲ 常见物质的△fH?、△fG?和S?(298.1 5K) 221
附录Ⅳ 弱酸、弱碱的解离常数 226
附录Ⅴ 常见难溶电解质的溶度积K?(298.1 5K) 227
附录Ⅵ 标准电极电势表?(298.1 5K) 228
附录Ⅵ-1 酸性溶液中的标准电极电势表?(298.1 5K) 228
附录Ⅵ-2 碱性溶液中的标准电极电势表?(298.1 5K) 230
附录Ⅶ 常见配离子的稳定常数K?(298.1 5K) 231
主要参考文献 232