第一章 绪论 1
1.1 土壤化学概况 1
1.2 土壤化学展望 3
第二章 一般化学原理 5
2.1 化学键的本质 5
2.1.1 化学键的种类 5
2.1.2 化学键形成法则(Fajan’s Rule) 7
2.2 原子、离子大小与化学性质关系 8
2.2.1 原子半径变化规律 8
2.2.2 电离能(IP) 8
2.2.4 化学性质 9
2.2.3 电负性 9
2.3 化学热力学与离子平衡 10
2.3.1 化学反应平衡的一般表达式 10
2.3.2 标准自由能与化学反应平衡常数的关系 10
2.3.3 应用平衡常数必须注意的问题 11
2.4 化学动力学 11
2.4.1 反应速度 11
2.4.2 反应级数 12
2.4.3 反应速度的简单表达 13
2.4.4 单一组分的反应级数 13
2.4.5 温度对化学反应的影响 14
2.4.6 表面化学反应 15
2.4.8 化学动力学在土壤科学上的应用 16
2.4.7 溶液中化学反应 16
2.5 酸碱理论 19
2.5.1 水合氢离子 19
2.5.2 酸碱性和化学键的关系 20
第三章 土壤的化学组成 24
3.1 土壤中的元素 24
3.2 土壤无机组分 24
3.3 土壤有机组分 29
3.4 土壤有机-无机复合体 34
3.5 土壤有机质的转化 35
4.1.1 硅 41
4.1 主要化学元素的溶液化学原理 41
第四章 土壤溶液化学 41
4.1.2 铝 53
4.1.3 铁 63
4.1.4 影响土壤中铁、铝转化的环境因素 68
4.2 土壤溶液中离子组成及浓度、活度关系 74
4.2.1 土壤溶液 74
4.2.2 离子浓度转换成离子活度 75
4.2.3 热力学方程数据的应用 77
4.2.4 必需的分析数据 79
4.2.5 离子活度的电脑模型计算 79
4.2.6 离子活度计算和测定的局限性 79
4.2.8 离子活度在土壤养分的有效性和环境科学上的重要意义 80
4.2.7 离子活度求测的展望 80
4.3 土壤溶液中溶度积常数的测定和应用 84
4.3.1 溶度积的定义 84
4.3.2 溶度积常数应用的局限性和所存在的实验测定问题 85
4.3.3 溶度积应用举例 89
4.3.4 难溶性固体和阳离子交换反应 90
4.4 土壤氧化还原反应 93
4.4.1 电池电动势与电极电位 93
4.4.2 标准电极电位、标准反应自由能和平衡常数 94
4.4.3 Eh-pH关系稳定图的建立及其在土壤科学和环境科学上的重要意义 94
4.4.4 土壤Eh的范围 101
4.4.5 影响土壤Eh的因素 101
4.4.6 混合电位 102
4.4.7 pE概念 103
4.4.8 Eh测定的局限性 107
4.4.9 氧化还原反应在土壤科学和环境科学上的意义 107
4.5 土壤及淡水系统中的络合反应 111
4.5.1 络合物与螫合物 111
4.5.2 能与电子给予体形成络合物和螯合物的元素 112
4.5.3 螯合剂 114
4.5.4 螯合类型 114
4.5.5 键合类型(配位键) 115
4.5.6 螯合物的稳定性 115
4.5.7 络合反应在土壤科学和环境科学上的意义 116
4.6.1 矿物稳定性 120
4.6 土壤溶液组成与矿物稳定性和植物生长的关系 120
4.6.2 离子活度与植物生长的关系 124
第五章 土壤表面化学 155
5.1 表面物理化学的基本理论 155
5.1.1 扩散双电层 155
5.1.2 杜南平衡 159
5.1.3 吸附作用力 160
5.1.4 物理吸附和化学吸附 160
5.2 土壤电荷来源 162
5.2.1 电荷的来源 162
5.2.2 表面电荷平衡 162
5.2.3 零电荷点 162
5.2.4 土壤矿物风化指数与阳离子交换能量的关系 166
5.3 阳离子交换和离子选择吸附 167
5.3.1 阳离子交换方程 167
5.3.2 非专性和专性吸附 168
5.3.3 影响阳离子交换反应的因素 168
5.4 阴离子的排斥和吸附 173
5.4.1 阴离子的排斥 173
5.4.2 阴离子的吸附 174
5.4.3 吸附等温线 174
5.4.4 动力学方程式 177
5.4.5 影响阴离子吸附的因素 177
5.5 分子吸附 179