无机及分析化学(张长水)

第1章溶液和胶体溶液1 1．1溶液1 1．1．1分散系1 1．1．2溶液的组成标度2 1．2稀溶液的依数性4 1．2．1溶液的蒸气压下降4 1．2．2溶液的沸点升高6 1．2．3溶液的凝固点降低7 1．2．4溶液的渗透压9 1．3电解质溶液15 1．3．1离子相互作用理论15 1．3．2离子的活度和活度系数16 1．3．3离子强度16 1．4胶体溶液17 1．4．1表面吸附17 1．4．2溶胶19 1．4．3高分子化合物溶液24 1．5表面活性剂和乳浊液26 1．5．1表面活性物质26 1．5．2乳浊液26 【知识拓展】纳米技术在医学中的应用27 本章小结29 习题30 第2章化学热力学基础33 2．1热力学基本概念33 2．1．1系统与环境33 2．1．2状态与状态函数33 2．1．3过程与途径34 2．1．4热和功35 2．1．5热力学**定律35 2．1．6反应进度36 2．2化学反应的热效应37 2．2．1化学反应热37 2．2．2热化学方程式38 2．2．3反应热的计算39 2．3化学反应的方向44 2．3．1自发过程44 2．3．2熵和熵变45 2．3．3化学反应自发性的判据46 【知识拓展】石墨转化为金刚石的热力学分析50 本章小结52 习题53 第3章化学反应速率和化学平衡56 3．1化学反应速率56 3．1．1化学反应速率的表示方法56 3．1．2化学反应历程57 3．1．3速率方程58 3．1．4反应级数58 3．1．5化学反应速率理论59 3．2影响化学反应速率的因素61 3．2．1浓度对化学反应速率的影响61 3．2．2温度对化学反应速率的影响61 3．2．3催化剂对化学反应速率的影响62 3．3化学平衡64 3．3．1可逆反应与化学平衡64 3．3．2标准平衡常数65 3．3．3有关化学平衡的计算66 3．3．4化学反应等温方程式67 3．4化学平衡的移动68 3．4．1浓度对化学平衡移动的影响69 3．4．2压力对化学平衡移动的影响70 3．4．3温度对化学平衡移动的影响71 3．4．4吕·查德理原理72 【知识拓展】化学动力学的发展历程与诺贝尔奖72 本章小结74 习题75 第4章物质结构基础77 4．1核外电子运动的特性77 4．1．1氢原子光谱和玻尔理论77 4．1．2微观粒子的波粒二象性78 4．2核外电子运动状态的近代描述78 4．2．1波函数和原子轨道78 4．2．2电子云79 4．2．3四个量子数81 4．3原子核外电子结构82 4．3．1原子轨道的能级82 4．3．2核外电子分布原理84 4．3．3核外电子分布式和价层电子分布式84 4．4原子电子层结构与元素周期表的关系87 4．4．1原子的电子层结构与周期数88 4．4．2原子的电子层结构与族数88 4．4．3原子的电子层结构与元素分区88 4．5原子结构与元素性质的关系88 4．5．1原子半径89 4．5．2电离能和电子亲和能90 4．5．3元素的金属性、非金属性与电负性91 4．6化学键92 4．6．1离子键92 4．6．2共价键94 4．6．3杂化轨道和分子结构96 4．7分子间力与氢键99 4．7．1分子的极性和分子的极化99 4．7．2分子间力100 4．7．3氢键101 4．7．4分子间作用力对物质性质的影响102 4．8晶体结构简介103 4．8．1晶体的特征103 4．8．2晶体的基本类型104 【知识拓展】爱因斯坦与量子力学106 本章小结108 习题108 第5章分析化学概论111 5．1分析化学的任务和方法111 5．1．1分析化学的任务和作用111 5．1．2分析方法的分类111 5．1．3分析化学的发展趋势113 5．2定量分析方法的一般程序114 5．2．1试样的采集与制备114 5．2．2试样的预处理115 5．2．3分析方法的选择和样品的测定115 5．2．4分析结果的计算和处理115 5．3定量分析中的误差115 5．3．1误差分类115 5．3．2误差的表示方法116 5．3．3提高分析结果准确度的方法119 5．4有效数字及其运算规则120 5．4．1有效数字120 5．4．2有效数字的修约规则121 5．4．3有效数字的运算规则121 5．5有限数据的统计处理122 5．5．1置信区间和置信概率122 5．5．2可疑值的取舍123 5．5．3显著性差异检验125 5．6滴定分析法概述128 5．6．1滴定分析法的特点128 5．6．2滴定分析法对化学反应的要求128 5．6．3滴定方式129 5．6．4基准物质和标准溶液130 5．6．5滴定分析中的计算131 【知识拓展】分析化学助力中医药资源开发134 本章小结135 习题136 第6章酸碱平衡及酸碱滴定139 6．1酸碱质子理论139 6．1．1质子酸碱的概念和酸碱反应139 6．1．2酸碱的解离及相对强弱140 6．2酸碱水溶液酸度的计算143 6．2．1质子条件式143 6．2．2酸度对弱酸（碱）各型体分布的影响145 6．2．3酸碱水溶液酸度的计算148 6．3酸碱平衡的移动153 6．3．1稀释定律153 6．3．2同离子效应与盐效应153 6．4缓冲溶液155 6．4．1缓冲溶液的缓冲原理155 6．4．2缓冲溶液pH值的计算155 6．4．3缓冲溶液的缓冲能力156 6．4．4缓冲溶液的配制及应用157 6．5酸碱指示剂159 6．5．1酸碱指示剂的变色原理159 6．5．2指示剂的变色范围160 6．5．3混合指示剂161 6．6酸碱滴定基本原理162 6．6．1强碱（酸）滴定强酸（碱）162 6．6．2一元弱酸（碱）的滴定164 6．6．3多元弱酸碱的滴定168 6．7酸碱滴定法的应用170 6．7．1酸碱标准溶液的配制及标定170 6．7．2CO2对酸碱滴定的影响171 6．7．3酸碱滴定应用实例172 【知识拓展】酸雨的形成、危害及防治174 本章小结175 习题176 第7章沉淀溶解平衡及沉淀滴定179 7．1难溶电解质的溶解平衡179 7．1．1溶度积常数179 7．1．2溶度积常数与溶解度的关系180 7．1．3沉淀溶解平衡的移动181 7．2溶度积原理及应用181 7．2．1溶度积原理181 7．2．2沉淀的生成182 7．2．3分步沉淀183 7．2．4沉淀的溶解184 7．2．5沉淀的转化187 7．3沉淀滴定法188 7．3．1莫尔法188 7．3．2佛尔哈德法190 7．3．3法扬司法191 7．4银量法的应用192 7．4．1标准溶液的配制和标定192 7．4．2应用实例192 7．5重量分析法193 7．5．1重量分析法的分类和特点193 7．5．2重量分析的一般步骤193 7．5．3重量分析的条件194 7．5．4沉淀纯度及提高沉淀纯度的措施194 7．5．5沉淀条件的选择195 7．5．6沉淀的过滤、洗涤、烘干与灼烧196 7．5．7重量分析的计算197 【知识拓展】结石的“前世今生”与沉淀溶解平衡197 本章小结199 习题199 第8章配位化合物与配位滴定202 8．1配位化合物202 8．1．1配位化合物的组成203 8．1．2配位化合物的命名204 8．1．3螯合物205 8．1．4配合物在生物、医药等方面的应用205 8．2配位化合物的价键理论206 8．2．1价键理论的基本要点206 8．2．2配位化合物的空间结构206 8．3配位平衡210 8．3．1配位平衡常数210 8．3．2影响配位平衡的因素211 8．4配位滴定法215 8．4．1EDTA的性质及EDTA配合物的特点215 8．4．2配位反应的副反应及条件稳定常数217 8．4．3配位滴定曲线221 8．4．4金属指示剂224 8．4．5提高配位滴定选择性的途径226 8．5配位滴定的方式和应用228 8．5．1配位滴定的方式228 8．5．2配位滴定法的应用229 【知识拓展】抗癌配合物——顺铂230 本章小结231 习题231 第9章氧化还原反应及氧化还原滴定235 9．1氧化还原反应基本知识235 9．1．1氧化数235 9．1．2氧化还原反应与氧化还原电对235 9．1．3氧化还原反应方程式的配平237 9．2原电池与电极电势240 9．2．1原电池240 9．2．2电极电势241 9．2．3影响电极电势的因素244 9．3电极电势的应用247 9．3．1比较氧化剂、还原剂的相对强弱247 9．3．2判断氧化还原反应进行的方向248 9．3．3判断氧化还原反应进行的程度249 9．3．4选择适当的氧化剂或还原剂251 9．3．5元素电势图及其应用251 9．4氧化还原滴定法253 9．4．1条件电极电势253 9．4．2氧化还原滴定曲线254 9．4．3氧化还原滴定指示剂257 9．4．4常用的氧化还原滴定法258 【知识拓展】电池的发展历史265 本章小结267 习题267 第10章元素性质选述270 10．1s区元素270 10．1．1s区元素概述270 10．1．2单质的性质270 10．1．3氧化物和氢氧化物271 10．1．4盐类271 10．2p区元素272 10．2．1卤族元素273 10．2．2氧族元素274 10．2．3氮族元素277 10．2．4碳族元素280 10．2．5硼族元素282 10．3ds区元素283 10．3．1ds区元素单质的性质284 10．3．2ds区元素重要化合物的性质285 10．4d区元素287 10．4．1d区元素概述287 10．4．2钛、钒、铬、锰289 10．4．3铁、钴、镍292 10．5生命元素简介295 10．5．1必需元素295 10．5．2有毒元素299 【知识拓展】神奇的硒元素300 本章小结301 习题302 第11章吸光光度法303 11．1物质对光的选择性吸收303 11．1．1光的基本性质303 11．1．2物质的颜色与光的关系303 11．1．3吸光光度法的特点304 11．2光吸收基本定律304 11．2．1朗伯-比尔定律304 11．2．2吸收曲线306 11．2．3偏离朗伯-比尔定律的原因307 11．3比色法和分光光度法及其仪器308 11．3．1目视比色法308 11．3．2分光光度法308 11．4显色反应与测量条件的选择311 11．4．1对显色反应的要求311 11．4．2显色剂312 11．4．3显色反应条件的选择313 11．4．4分光光度法分析条件的选择315 11．5分光光度法的应用317 11．5．1单组分含量的测定317 11．5．2多组分含量的测定317 11．5．3高含量组分的测定318 11．5．4光度滴定法319 11．5．5酸碱解离常数的测定320 11．5．6配合物组成及稳定常数的测定321 11．5．7双波长分光光度法322 【知识拓展】光谱分析法的建立323 本章小结325 习题325 第12章电势分析法327 12．1电势分析法概述327 12．1．1电势分析法的基本原理327 12．1．2电势分析法的分类和特点327 12．1．3电势分析中常用电极328 12．1．4离子选择性电极的选择性333 12．2电势分析法的应用333 12．2．1直接电势法333 12．2．2电势滴定法336 【知识拓展】The Founder of Electrochemistry——Michael Faraday339 本章小结340 习题340 第13章生活中的化学342 13．1颜色与化学342 13．1．1生命的热情——红色342 13．1．2温暖的颜色——黄色343 13．1．3千里江山——绿色345 13．1．4海天一色——蓝色346 13．1．5从高贵到平凡的蜕变——紫色347 13．2味道与化学348 13．2．1清爽的味道——有点酸348 13．2．2幸福的味道——有点甜349 13．2．3健康的味道——有点苦350 13．2．4火热的滋味——有点辣351 13．2．5历史的味道——有点咸352 13．2．6美妙的滋味——有点鲜353 附录355 附录一常见物理常数355 附录二物质的标准摩尔燃烧焓(298．15K)355 附录三一些物质的ΔfHm、ΔfGm和Sm(298．15K)356 附录四常见弱酸、弱碱在水中的解离常数(298．15K)360 附录五溶度积常数(298．15K)362 附录六电极反应的标准电极电势(298．15K)363 附录七条件电极电势365 附录八配离子的标准稳定常数(298．15K)366 附录九化合物的分子量367 附录十国际单位制369 附录十一希腊字母表370 参考文献371