无机及分析化学

第1章化学反应的方向、限度和速率/3

1.1化学反应的方向3

1.1.1化学热力学的基本概念3

1.1.2热力学**定律6

1.1.3焓与焓变6

1.1.4热化学方程式7

1.1.5标准摩尔反应焓的计算9

1.1.6化学反应的方向11

1.2气体的性质14

1.2.1理想气体状态方程14

1.2.2道尔顿分压定律15

1.3化学反应的限度16

1.3.1化学平衡16

1.3.2平衡常数17

1.3.3化学平衡的移动20

1.4化学反应速率25

1.4.1反应速率的定义25

1.4.2基元反应与质量作用定律26

1.4.3速率方程26

1.4.4反应速率的影响因素27

习题29



第2章酸碱平衡/34

2.1酸碱理论34

2.1.1酸碱电离理论34

2.1.2酸碱质子理论35

2.1.3酸碱电子理论37

2.2水溶液中酸碱的电离平衡37

2.2.1水的电离常数37

2.2.2溶液的pH值38

2.2.3一元弱酸碱的电离常数38

2.2.4多元弱酸碱的电离常数39

2.2.5酸碱的强弱40

2.3酸碱溶液中pH值的计算41

2.3.1一元弱酸碱溶液41

2.3.2缓冲溶液42

2.3.3多元弱酸碱46

2.4质子平衡式47

2.4.1酸碱溶液中的平衡关系47

2.4.2质子平衡式（PBE）48

2.4.3溶液中酸碱各种存在形式的分布49

2.4.4用PBE计算溶液的pH值51

2.5强电解质的电离58

2.5.1离子氛58

2.5.2活度和活度系数58

习题59



第3章定量分析概论/61

3.1分析方法的分类61

3.1.1化学分析法61

3.1.2仪器分析法62

3.2定量分析的误差62

3.2.1误差的分类62

3.2.2误差的表示方法64

3.3数据处理65

3.3.1平均值的置信区间65

3.3.2可疑数据的取舍66

3.4有效数字67

3.4.1有效数字的概念67

3.4.2数的修约68

3.4.3有效数字的运算规则69

3.5滴定分析概述69

3.5.1常用术语69

3.5.2滴定分析法的方法及方式70

3.6基准物质和标准溶液71

3.6.1基准物质71

3.6.2标准溶液的配制72

3.6.3标准溶液的浓度表示方法72

3.6.4滴定分析法中的计算74

习题76



第4章酸碱滴定法/79

4.1酸碱指示剂79

4.1.1变色原理和变色范围79

4.1.2混合指示剂81

4.1.3影响指示剂变色范围的因素81

4.1.4指示剂的选择原则82

4.2酸碱滴定曲线82

4.2.1强碱(酸)滴定强酸(碱)82

4.2.2强碱(酸)滴定一元弱酸(碱)85

4.2.3多元弱酸的滴定88

4.3酸碱滴定法的应用90

4.3.1混合碱的分析90

4.3.2铵盐中氮含量的测定92

习题92



第5章沉淀溶解平衡/95

5.1沉淀溶解平衡95

5.1.1溶度积常数95

5.1.2溶解度96

5.2沉淀溶解平衡的移动98

5.2.1溶度积规则98

5.2.2沉淀的生成与溶解99

5.2.3分步沉淀和沉淀转化101

5.3影响沉淀溶解度的因素103

5.3.1同离子效应103

5.3.2盐效应104

5.3.3酸效应104

5.3.4配位效应105

习题106



第6章沉淀滴定法/108

6.1沉淀滴定法概述108

6.2莫尔法(Mohr法)108

6.2.1方法原理108

6.2.2滴定条件109

6.2.3应用范围110

6.3佛尔哈德法(Volhard法)110

6.3.1方法原理110

6.3.2滴定条件111

6.3.3应用范围111

6.4法扬司法(Fajans法)111

6.4.1方法原理111

6.4.2法扬司法常用吸附指示剂112

6.4.3滴定条件112

6.5沉淀滴定法的应用113

6.5.1银量法常用标准溶液的配制和标定113

6.5.2银量法的应用示例113

习题114



第7章重量分析法/115

7.1重量分析法的分类115

7.1.1沉淀重量法115

7.1.2气化法115

7.1.3电解法115

7.2重量分析法对沉淀的要求116

7.2.1对沉淀形式的要求116

7.2.2对称量形式的要求116

7.2.3对沉淀剂的要求116

7.3沉淀的类型与纯度117

7.3.1沉淀的类型117

7.3.2沉淀形成的一般过程117

7.3.3共沉淀与后沉淀118

7.3.4提高沉淀纯度的方法120

7.4沉淀条件的选择120

7.4.1晶形沉淀的沉淀条件121

7.4.2无定形沉淀的沉淀条件121

7.4.3均相沉淀法122

7.4.4影响沉淀溶解度的因素122

7.5称量形式的获得123

7.5.1沉淀的过滤和洗涤123

7.5.2沉淀的烘干和灼烧124

7.6重量分析法的计算与应用124

7.6.1重量分析法的计算124

7.6.2重量分析法的应用125

习题126



第8章配位化合物/128

8.1配合物的基本概念128

8.1.1配合物的组成128

8.1.2配合物的命名及化学式的书写130

8.2配合物的分类和异构现象131

8.2.1配合物的分类131

8.2.2配合物的异构现象133

8.3配合物的化学键理论134

8.3.1价键理论134

8.3.2晶体场理论136

8.4配合物在溶液中的离解平衡139

8.4.1配合物的平衡常数139

8.4.2关于配位平衡的计算140

8.5配合物的性质及应用142

习题144



第9章配位滴定法/147

9.1EDTA及其螯合物147

9.2副反应和条件稳定常数148

9.3金属离子指示剂154

9.4配位滴定曲线156

9.5配位滴定中酸度的控制159

9.6提高配位滴定选择性的方法161

9.6.1分步滴定的条件161

9.6.2控制溶液的酸度161

9.6.3使用掩蔽剂和解蔽剂162

9.6.4选用其他滴定剂165

9.7配位滴定的方式和应用165

9.7.1直接滴定法165

9.7.2返滴定法166

9.7.3间接滴定法166

9.7.4置换滴定法167

习题167



第10章氧化还原反应和电化学基础/170

10.1氧化还原反应170

10.1.1元素的氧化数170

10.1.2氧化和还原的定义171

10.1.3氧化还原反应171

10.1.4氧化还原反应方程式的配平172

10.2原电池174

10.2.1原电池的组成174

10.2.2原电池符号175

10.3电极电势175

10.3.1电极电势的产生175

10.3.2标准氢电极176

10.3.3电动势与标准电极电势176

10.3.4标准电极电势表177

10.3.5电池电动势Ecell和ΔrG m的关系177

10.4能斯特方程178

10.4.1电极反应的能斯特方程178

10.4.2电池反应的能斯特方程179

10.5影响电极电势的因素180

10.6电极电势的应用182

10.6.1判断氧化剂和还原剂的相对强弱182

10.6.2判断氧化还原反应的方向183

10.6.3计算氧化还原反应的平衡常数184

10.7元素电势图185

习题187



第11章氧化还原滴定法/190

11.1氧化还原滴定法对反应的要求190

11.2氧化还原滴定曲线191

11.2.1滴定曲线的绘制191

11.2.2滴定突跃范围193

11.3氧化还原滴定中的指示剂193

11.4常用的几种氧化还原滴定法194

11.4.1高锰酸钾法194

11.4.2重铬酸钾法196

11.4.3碘量法197

11.5氧化还原滴定结果的计算200

习题202



第12章原子结构/205

12.1核外电子运动状态205

12.1.1氢原子光谱205

12.1.2玻尔的原子结构理论206

12.1.3微观粒子运动的波粒二象性208

12.1.4测不准原理208

12.2核外电子运动状态描述209

12.2.1薛定谔方程209

12.2.2四个量子数209

12.2.3波函数和原子轨道211

12.2.4概率密度和电子云211

12.2.5径向分布图212

12.3多电子原子轨道的能级213

12.3.1鲍林近似能级图214

12.3.2科顿原子轨道能级图214

12.3.3屏蔽效应和钻穿效应215

12.4基态原子的核外电子排布216

12.4.1能量*低原理216

12.4.2泡利不相容原理217

12.4.3洪特规则218

12.4.4元素原子的电子层结构218

12.5元素周期表221

12.5.1周期与能级组221

12.5.2主族与副族222

12.5.3五个区222

12.6原子参数的周期性223

12.6.1原子半径223

12.6.2电离能225

12.6.3电子亲和能226

12.6.4电负性227

习题228



第13章分子结构/230

13.1现代价键理论230

13.1.1氢分子的形成230

13.1.2价键理论基本要点231

13.1.3共价键的特征231

13.1.4共价键的键型232

13.1.5键参数233

13.2杂化轨道理论234

13.2.1杂化轨道理论的基本要点235

13.2.2杂化轨道的基本类型235

13.3价层电子对互斥理论238

13.3.1价层电子对互斥理论的基本要点238

13.3.2判断分子空间构型的基本步骤239

13.4分子轨道理论241

13.4.1分子轨道理论基本要点241

13.4.2几种简单的分子轨道的形成243

习题244



第14章晶体结构/246

14.1晶体246

14.1.1晶体的特征246

14.1.2晶体的内部结构246

14.2原子晶体247

14.3金属晶体248

14.3.1金属键248

14.3.2金属键的能带理论248

14.3.3金属晶体249

14.4离子晶体250

14.4.1离子键250

14.4.2离子的特征251

14.4.3离子晶体252

14.4.4离子的极化255

14.5分子晶体256

14.5.1分子间力256

14.5.2氢键258

14.5.3分子晶体260

14.6石墨——混合键型晶体261

14.7总结261

习题262



第15章主族元素/264

15.1碱金属和碱土金属264

15.1.1单质264

15.1.2化合物266

15.2硼族元素269

15.2.1硼及其化合物269

15.2.2铝及其化合物271

15.3碳族元素272

15.3.1碳及其化合物273

15.3.2硅及其化合物275

15.4氮族元素277

15.4.1氮的化合物278

15.4.2磷及其化合物281

15.4.3砷、锑、铋及其重要化合物283

15.5氧族元素284

15.5.1氧及其化合物285

15.5.2硫及其化合物287

15.6卤素290

15.6.1单质290

15.6.2卤化氢与卤化物291

15.6.3卤素含氧酸及其盐292

15.7氢和稀有气体293

15.7.1氢293

15.7.2稀有气体294

15.8p区元素小结294

15.8.1单质的聚集状态294

15.8.2p区元素的次级周期性295

15.8.3含氧酸及其盐的强度变化规律296

习题298



第16章副族元素/301

16.1d区元素301

16.1.1d区元素综述301

16.1.2钛303

16.1.3钒304

16.1.4铬和钼304

16.1.5锰306

16.1.6铁系金属306

16.2ds区元素309

16.2.1铜分族309

16.2.2锌分族312

16.3f区元素314

习题315



部分习题答案317



附录321

附录1一些物质的热力学性质（298.15K，p=100kPa）321

附录2弱酸、弱碱的电离常数K322

附录3常见难溶电解质的溶度积常数Ksp(298.15K)322

附录4标准电极电势E(298.15K)323

附录5一些物质的摩尔质量326