《無機(jī)及分析化學(xué)》是高等學(xué)!笆濉币(guī)劃教材,全書共分14章,包括氣體、化學(xué)熱力學(xué)初步與化學(xué)平衡、定量分析化學(xué)導(dǎo)論、電離平衡及酸堿滴定、沉淀溶解平衡和沉淀滴定及重量分析法、氧化還原反應(yīng)及氧化還原滴定、原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、配位反應(yīng)及配位滴定、氫及稀有氣體、s區(qū)元素、p區(qū)元素、d區(qū)元素、f區(qū)元素等內(nèi)容。本書注重基礎(chǔ)知識,秉持精選原則。在充分體現(xiàn)兩個二級學(xué)科(無機(jī)化學(xué)和分析化學(xué))特色的同時,注重將這兩個學(xué)科的知識充分融合,避免重復(fù)。書中對例題和習(xí)題的選擇注重結(jié)合實(shí)際,還在部分章節(jié)后面加入了拓展閱讀材料,以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
《無機(jī)及分析化學(xué)》的特色是體現(xiàn)了無機(jī)化學(xué)與分析化學(xué)的緊密聯(lián)系,具有較好的科學(xué)性、整體性和系統(tǒng)性。部分習(xí)題附有答案,以二維碼形式呈現(xiàn)。
《無機(jī)及分析化學(xué)》可作為高等院校環(huán)境、地理、生物、水利等專業(yè)學(xué)生的教材。
張玲,濟(jì)南大學(xué),教師、副教授,本科畢業(yè)于山東師范大學(xué)化學(xué)教育專業(yè),在教學(xué)教法方面具有較重扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。2005年于山東大學(xué)畢業(yè),獲博士學(xué)位,發(fā)表SCI科研論文20余篇,其中第*作者的9篇。在濟(jì)南大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)任教13年,先后講授《大氣污染控制工程》等多門環(huán)境工程專業(yè)課程,其中連續(xù)教授《無機(jī)及分析化學(xué)》9年。在這9年的教學(xué)中發(fā)現(xiàn)了本課程教材中存在的諸多問題,為本書的書寫打下了良好的基礎(chǔ)。
第1章氣體 / 1
1.1理想氣體狀態(tài)方程1
1.2氣體分壓定律2
1.2.1分體積、體積分?jǐn)?shù)與摩爾分?jǐn)?shù)2
1.2.2分壓定律3
1.2.3分壓定律的應(yīng)用5
1.3氣體擴(kuò)散定律6
*1.4真實(shí)氣體狀態(tài)方程6
閱讀材料:物質(zhì)狀態(tài)7
習(xí)題9
第2章化學(xué)熱力學(xué)初步與化學(xué)平衡 / 10
2.1基本概念11
2.1.1體系與環(huán)境11
2.1.2狀態(tài)與狀態(tài)函數(shù)11
2.1.3體系的性質(zhì)12
2.2熱力學(xué)第一定律和熱化學(xué)12
2.2.1熱力學(xué)第一定律12
2.2.2焓(H)13
2.2.3熱化學(xué)14
2.3化學(xué)反應(yīng)的方向17
2.3.1反應(yīng)的自發(fā)性17
2.3.2混亂度和熵17
2.3.3熵變和化學(xué)反應(yīng)的方向——熱力學(xué)第二定律18
2.3.4化學(xué)反應(yīng)的可逆性與化學(xué)平衡20
2.3.5范特霍夫(Van′t Hoff)化學(xué)反應(yīng)等溫方程式21
2.3.6化學(xué)平衡的移動22
閱讀材料:化學(xué)平衡研究簡介24
習(xí)題25
第3章定量分析化學(xué)導(dǎo)論 / 27
3.1分析方法的分類27
3.2定量分析過程和分析結(jié)果的表示28
3.2.1定量分析過程28
3.2.2定量分析結(jié)果的表示29
3.3定量分析誤差30
3.3.1誤差產(chǎn)生的原因及減免方法30
3.3.2誤差的表示方法31
3.4有效數(shù)字及計(jì)算規(guī)則32
3.5定量分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理35
3.6滴定分析法概述38
3.6.1滴定分析法38
3.6.2滴定分析法的分類39
3.6.3溶液的分類和濃度表示法40
3.6.4滴定分析的計(jì)算42
習(xí)題43
第4章電離平衡及酸堿滴定 / 46
*4.1酸堿理論46
4.2酸堿質(zhì)子理論47
4.2.1酸堿質(zhì)子理論的基本概念47
4.2.2酸堿反應(yīng)48
4.3水的電離和溶液的pH值48
4.3.1水的電離48
4.3.2溶液的pH值49
4.3.3強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液的pH值49
4.4弱電解質(zhì)的電離平衡50
4.4.1解離常數(shù)及一元弱酸、弱堿的電離50
4.4.2電離度52
4.4.3電離常數(shù)的應(yīng)用52
4.4.4同離子效應(yīng)和鹽效應(yīng)55
4.4.5多元弱酸、弱堿的電離55
4.5鹽溶液的水解58
4.5.1弱酸強(qiáng)堿鹽58
4.5.2弱堿強(qiáng)酸鹽59
4.5.3弱酸弱堿鹽59
4.5.4弱酸的酸式鹽(兩性物質(zhì))61
4.5.5強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽62
4.5.6強(qiáng)電解質(zhì)溶液62
4.6緩沖溶液63
4.6.1緩沖溶液的的定義63
4.6.2緩沖作用原理64
4.6.3緩沖溶液pH值64
4.7酸堿滴定法67
4.7.1酸堿滴定終點(diǎn)指示方法67
4.7.2酸堿滴定原理68
4.8酸堿滴定法的應(yīng)用73
閱讀材料:軟硬酸堿理論74
習(xí)題75
第5章沉淀溶解平衡和沉淀滴定及重量分析法 / 78
5.1溶度積78
5.1.1溶解度78
5.1.2溶度積78
5.1.3溶度積和溶解度的關(guān)系79
5.2沉淀的生成與溶解80
5.2.1溶度積規(guī)則80
5.2.2影響沉淀溶解度的主要因素81
5.2.3沉淀的生成83
5.2.4沉淀的溶解84
5.3兩種沉淀之間的平衡87
5.3.1分步沉淀87
5.3.2沉淀轉(zhuǎn)化88
5.4沉淀滴定法88
5.4.1銀量法88
5.4.2銀量法的應(yīng)用91
*5.5重量分析法91
5.5.1重量分析法概述91
5.5.2重量分析法對沉淀的要求92
5.5.3影響沉淀純度的主要因素92
5.5.4沉淀的類型及沉淀的形成過程93
5.5.5沉淀?xiàng)l件的選擇94
5.5.6沉淀稱量前的處理95
5.5.7重量分析結(jié)果的計(jì)算95
習(xí)題96
第6章氧化還原反應(yīng)及氧化還原滴定 / 99
6.1氧化還原反應(yīng)的基本概念99
6.1.1氧化數(shù)99
6.1.2氧化與還原的基本概念和化學(xué)方程式的配平100
6.2原電池和原電池的能量變化101
6.2.1原電池101
*6.2.2原電池的能量變化103
6.2.3原電池電動勢的理論計(jì)算103
6.3標(biāo)準(zhǔn)電極電勢104
6.3.1電極電勢差104
6.3.2標(biāo)準(zhǔn)電極電勢105
6.4Nernst方程106
6.4.1原電池標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的理論計(jì)算106
6.4.2Nernst方程107
6.4.3影響電極電勢的因素108
6.5電極電勢的應(yīng)用109
6.5.1判斷氧化劑和還原劑的相對強(qiáng)弱109
6.5.2判斷氧化還原反應(yīng)的方向110
6.5.3氧化還原反應(yīng)平衡常數(shù)111
6.6元素電勢圖及其應(yīng)用112
6.6.1元素電勢圖112
6.6.2元素電勢圖的應(yīng)用113
6.7氧化還原滴定法115
6.7.1滴定曲線115
6.7.2氧化還原滴定指示劑117
6.7.3常用的氧化還原滴定方法118
習(xí)題122
第7章原子結(jié)構(gòu) / 125
7.1核外電子運(yùn)動狀態(tài)125
7.1.1核外電子運(yùn)動的量子化特征——?dú)湓庸庾V和玻爾理論125
7.1.2微觀粒子運(yùn)動的基本特征127
7.1.3核外電子運(yùn)動狀態(tài)的描述128
7.2原子核外電子的排布和元素周期表132
7.2.1多電子原子的能級132
7.2.2核外電子的排布134
7.2.3原子的電子層結(jié)構(gòu)和元素周期性135
7.3元素基本性質(zhì)的周期性變化規(guī)律136
7.3.1原子半徑136
7.3.2電離能137
7.3.3電子親合能137
7.3.4電負(fù)性138
習(xí)題138
第8章分子結(jié)構(gòu) / 140
8.1化學(xué)鍵參數(shù)和分子的性質(zhì)140
8.1.1鍵參數(shù)140
8.1.2分子的性質(zhì)141
8.2離子鍵142
8.2.1離子鍵的形成和本質(zhì)142
8.2.2離子型化合物生成過程的能量變化143
8.2.3離子極化理論144
8.3共價(jià)鍵146
8.3.1現(xiàn)代價(jià)鍵理論147
8.3.2雜化軌道理論149
8.3.3價(jià)層電子對互斥理論152
*8.3.4分子軌道理論153
*8.4金屬鍵155
8.4.1自由電子理論155
8.4.2金屬能帶理論156
8.5分子間作用力和氫鍵157
8.5.1分子間作用力157
8.5.2氫鍵158
8.6晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)159
習(xí)題160
第9章配位反應(yīng)及配位滴定 / 162
9.1配位化合物的基本概念162
9.1.1配位化合物的定義162
9.1.2配合物的組成163
9.1.3配位化合物的命名166
9.2配合物的化學(xué)鍵理論166
9.2.1價(jià)鍵理論要點(diǎn)166
9.2.2外軌型配合物和內(nèi)軌型配合物170
*9.2.3晶體場理論171
9.3溶液中配合物的穩(wěn)定性174
9.3.1配合物的穩(wěn)定常數(shù)174
9.3.2配合物穩(wěn)定常數(shù)的應(yīng)用174
9.3.3配合物的逐級穩(wěn)定常數(shù)和累積穩(wěn)定常數(shù)177
9.3.4配位反應(yīng)的副反應(yīng)系數(shù)178
9.3.5配位平衡的移動181
9.4配位滴定法182
9.4.1配位滴定法概述182
9.4.2繪制滴定曲線182
9.4.3影響突躍范圍的因素184
9.4.4準(zhǔn)確滴定的條件185
9.4.5酸效應(yīng)曲線與酸度控制185
9.4.6金屬離子指示劑186
*9.4.7提高配位滴定法選擇性的方法188
閱讀材料:配合物的應(yīng)用191
習(xí)題192
第10章氫及稀有氣體 / 194
10.1氫194
10.1.1氫的概述194
10.1.2氫的存在和物理性質(zhì)194
10.1.3氫的成鍵特征195
10.1.4氫的化學(xué)性質(zhì)和氫化物195
*10.1.5氫能源196
10.2稀有氣體196
10.2.1稀有氣體的發(fā)展簡史196
10.2.2稀有氣體的性質(zhì)和用途197
10.2.3稀有氣體的化合物197
10.2.4稀有氣體化合物的結(jié)構(gòu)198
習(xí)題199
第11章s區(qū)元素 / 200
11.1s區(qū)元素概述200
11.2s區(qū)元素的單質(zhì)200
11.2.1單質(zhì)的物理性質(zhì)200
11.2.2單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)201
11.2.3焰色反應(yīng)201
11.3s區(qū)元素的化合物201
11.3.1氫化物201
11.3.2氧化物202
11.3.3氫氧化物202
11.3.4重要鹽類及其性質(zhì)203
11.4鋰、鈹?shù)奶厥庑浴獙蔷規(guī)則203
閱讀材料:稀有金屬204
習(xí)題204
第12章p區(qū)元素 / 206
12.1p區(qū)元素概述206
12.2硼族元素207
12.2.1硼族元素的單質(zhì)207
12.2.2硼的化合物207
12.2.3鋁的化合物209
12.3碳族元素209
12.3.1碳族元素概述209
12.3.2碳族元素的單質(zhì)210
12.3.3碳的化合物210
12.3.4硅的化合物212
12.3.5錫、鉛的化合物213
12.4氮族元素214
12.4.1氮族元素概述214
12.4.2氮族元素的單質(zhì)214
12.4.3氮的化合物215
12.4.4磷的化合物219
*12.4.5砷分族元素219
12.5氧族元素221
12.5.1氧族元素概述221
12.5.2氧的化合物221
12.5.3硫的化合物222
12.6鹵族元素225
12.6.1鹵素概述225
12.6.2鹵素單質(zhì)225
12.6.3鹵化物225
12.6.4鹵化氫及氫鹵酸226
12.6.5鹵素的重要含氧酸227
閱讀材料:無機(jī)含氧酸的命名規(guī)則229
習(xí)題229
第13章d區(qū)元素 / 232
13.1d區(qū)元素概述232
13.2鈦副族和釩副族234
13.2.1鈦副族234
*13.2.2釩副族元素236
13.3鉻副族和錳副族238
13.3.1鉻副族238
13.3.2錳副族242
13.4鐵系元素和鉑系元素244
13.4.1第Ⅷ族元素概述244
13.4.2鐵系元素244
*13.4.3鉑系元素251
13.5銅族和鋅族元素252
13.5.1銅族元素252
13.5.2鋅族元素255
閱讀材料:過渡金屬元素材料258
習(xí)題259
*第14章f區(qū)元素 / 262
14.1f區(qū)元素概述262
14.2鑭系元素262
14.3錒系元素264
閱讀材料:環(huán)境污染265
習(xí)題266
附錄 / 267
附錄Ⅰ常見單質(zhì)和無機(jī)物的ΔfHm、ΔfGm和標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵Sm(298.15K,100kPa)267
附錄Ⅱ弱酸、弱堿在水中的解離常數(shù)(25℃、I=0)268
附錄Ⅲ難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(18~25℃)*269
附錄Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表269
附錄Ⅴ常見金屬配合物的累積穩(wěn)定常數(shù)(I=0,20~25℃)275
附錄ⅥEDTA酸效應(yīng)系數(shù)278
附錄Ⅶ原子(離子)半徑(pm)278
附錄Ⅷ元素的電負(fù)性278
附錄Ⅸ某些試劑溶液的配制279
參考文獻(xiàn) / 281